全球高粱的年種植面積約4 000 萬公頃，是僅次于小麥、玉米、水稻和大麥的第五大谷類作物。在非洲和亞洲半干旱和干旱熱帶地區(qū)，高粱是貧困人口的主要糧食作物，而在發(fā)達(dá)國家，高粱主要作為家畜或家禽的飼料。我國高粱種植面積約70 萬公頃，是重要的釀造、糧飼和生物燃料的來源。高粱作為C4作物，光合效率高、物質(zhì)轉(zhuǎn)化能力強，具有抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄等多重抗性并具有強大的雜種優(yōu)勢，因此常被種植在邊際土壤上，是重要的旱地作物，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮著重要作用。

1 育種

現(xiàn)階段，我國高粱育種雖與世界高粱生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家相比存在差距，但近年來經(jīng)過全國高粱研究者的不斷努力，已取得舉世矚目的成績。總體上，高粱產(chǎn)業(yè)正朝著機(jī)械化、專用化、集約化方向發(fā)展，這對品種選育提出了新的需求，高粱育種正在逐漸由傳統(tǒng)的高稈大穗、依靠單株增加產(chǎn)量向株高適當(dāng)降低、注重群體增產(chǎn)、提高群體植株整齊度、增強抗倒性等適宜機(jī)械化作業(yè)的方向轉(zhuǎn)變。在種質(zhì)資源遺傳性狀的選擇上，以非生物因子（如干旱、鹽堿和重金屬等）、生物因子（如病害、蟲害等）及抗除草劑等耐受性為重點開展了系列研究，取得了一定突破。與此同時，在傳統(tǒng)育種手段的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新育種技術(shù)，綜合利用雜交選育、分子輔助、基因編輯等多種途徑提高品種選育水平、加快育種速率已成為高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。

2 栽培

在美國、澳大利亞等高粱生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家，高粱栽培已實現(xiàn)全程機(jī)械化和管理數(shù)據(jù)化。宏觀上采用大數(shù)據(jù)評估管理，將熱成像技術(shù)與計算機(jī)結(jié)合，用無人機(jī)采集數(shù)據(jù)，了解和評估高粱生產(chǎn)群體狀況，采用全程機(jī)械化對病、蟲、草等進(jìn)行調(diào)控，效果很好。微觀上，高粱已進(jìn)入分子生物學(xué)和生理代謝組技術(shù)時代，正在借助基因技術(shù)解決高粱耐旱、耐鹽、耐冷、抗病、抗蟲、抗除草劑等實際生產(chǎn)問題。在高粱生產(chǎn)相對落后的非洲，高粱等谷物發(fā)展還停留在相對傳統(tǒng)的自然生產(chǎn)狀態(tài)，機(jī)械化投入很少，生產(chǎn)效率很低。隨著全球高粱生產(chǎn)總體水平的提高，美國、中國、澳大利亞等國向非洲提供了許多高粱品種和資源，在很大程度上提高了其產(chǎn)量和抵御逆境的能力。我國高粱生產(chǎn)受地域影響，在規(guī)?；⒓s化生產(chǎn)方面受到一定程度的限制，但黑龍江、吉林、遼寧、山西等主產(chǎn)區(qū)高粱生產(chǎn)都進(jìn)入了全程和部分機(jī)械化階段，以輕簡、高效栽培為目標(biāo)和重點對不同栽培方式、除草劑合理施用等技術(shù)手段開展了全方位研究，針對不同品種特性進(jìn)行了適宜配套栽培技術(shù)（農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝）、加工技術(shù)等研究，取得了很大的進(jìn)展。

在這一背景下，在我國及全球疫情防控的關(guān)鍵時期，為更好地發(fā)揮高粱高產(chǎn)、多抗、專用特性，特在《山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》組織“高粱育種與栽培”專欄。專欄文章針對我國高粱產(chǎn)業(yè)中存在的一些問題開展相關(guān)研究，提出解決途徑，為高粱產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)高效發(fā)展助力。