甜高粱发展现状

甜高粱发展前景甜高粱是禾本科高粱属粒用高粱的变种，源于非洲，魏晋时期经印度传至国内，作为饲用及糖料作物被长期栽种，有“北方甘蔗”之称。一、用途甜高粱的用途十分广泛，是解决降低国际畜牧养殖成本的最佳饲料，是缓解国际能源紧张的生物能源，也是缓解国际糖原料紧张的新型替代糖原料它不仅产粮食、产糖、糖浆，还可以做酒、酒精和味精，纤维还可以造纸，有浑身是宝的说法。1、是奶牛、肉牛、羊等的最佳高能饲料，猪、鸡、鱼等高能饲料（代替玉米、豆粕、苜蓿等常规饲料）。加工高能饲料，经有关单位在北京等地做奶牛饲喂试验表明，饲喂青贮甜高粱比普通常规饲料日增产鲜奶805克，每千克鲜奶节省精饲料25克，省料9.4%，也是肉牛、羊、兔等最佳饲料；甜高粱秸秆高能饲料加工成颗粒状，添加蛋白饲料桑枝条粉等可以作为猪、鸡、鱼等最佳高能营养全价配合饲料。2、生产乙醇的原料（粮食籽粒也可），用甜高粱生产乙醇的成本只有甘蔗的44%—80%，是最低成本的生物能源（代替玉米、木薯等）。随着世界能源危机和生态环境恶化问题的日益严峻，生物能源的开发与利用愈显紧迫。燃料乙醇是无限闭路循环的清洁能源，是永恒的可再生能源。作为燃料乙醇的一种原料，甜高粱在《可再生能源发展“十一五”规划》中，被列为生物液体燃料的第一个来源。一亩甜高粱1天合成的碳水化合物可生产3.2L酒精，而玉米只能生产1.0L，小麦0.2L，甜高粱是玉米和小麦的3.2和16倍。3、酿造高粱酒，纯高粱原酒口感醇香，头不痛，白酒市场缺口90%以上。用甜高粱来代替纯高粱、豌豆等粮食作为酿酒原料。4、代替甘蔗和甜菜等糖料作物用来制糖，利用甜高粱加工成糖，成本只有甘蔗糖的45%。5、代替粮食用来生产味精、醋等。6、压制生物颗粒燃料（代替煤炭）。7、制造纤维板、造纸等（代替木材等）。8、食用果蔬（如同甘蔗，口感好）。9、碳素氢：利用甜高粱乙醇废液加工而成，是环保建材的主要原料。10、生物蜡：利用甜高粱秸秆表层蜡加工优质轮胎的主要原料。11、丁醇：利用甜高粱乙醇加工而成，是化工主要原料。12、谷元粉：利用甜高粱乙醇废液加工而成，是食品等工业最佳原料。13、造纸：利用甜高粱废渣造纸，纸浆品质稳定，成本降低。14、生物发电：甜高粱废渣颗粒燃料是生物发电的良好原料，成本低，降低碳排放。15、锅炉、壁炉燃料：给锅炉和壁炉提供无污染的清洁能源原料。16、农村家庭做饭燃料：节省木材和煤炭资源，利用甜高粱秸秆渣加工的颗粒燃料作为农村做饭的清洁燃料，更加经济和环保。17、生物肥：甜高粱加工乙醇、糖等过程中的废水，是很好的生物肥，可以发展有机农业。代替常规的化肥，对土壤和环境更好。18、净化空气质量，降低碳排放：甜高粱是C4植物，主要是吸收二氧化碳生长，有效降低种植区域的碳排放，净化空气。19、治理生态环境，改良土壤：盐碱地、荒坡地、沙化地等贫瘠土地均可发展甜高粱，种植甜高粱以后，改善土壤状况，增加土壤肥力。二、国内外研究现状与应用前景在甜高梁的研究与利用方面，巴西、美国、墨西哥、印度、日本和前苏联等处于领先地位，我国起步较晚，研究时有间歇，育种水平不高，工艺研究未走出实验室。从发展的角度看，中国在人均占有食糖、能源量极低的情况下，大力提倡甜高粱的生产与开发，是走出能源困境的可持续发展的必由之路。（一）国外研究状况1、品种选育第2次世界大战后，美国受进口糖困扰，率先选育出高糖、抗病甜高粱品种丽欧。1970-1985年间又相继推出洛马、拉马达、雷伊、凯勒、M-81E、贝利和考利。其中参加全美饲用甜高粱品比的考利产糖8400kg/hm2，比丽欧提高162%，M-81E鲜重达117750kg/hm2，比丽欧提高205%，并且雷伊、凯勒、考利通过工艺鉴定，确定适于做结晶糖，从而解决了甜高粱生产工艺仅限于糖浆的问题。巴西也获得了一批新成果，甜高粱系列品种有：BR-501、BR-502、BR-503、BR-504、BXH283-2和BXH34-3-1等，还育出了适于低纬度地区种植的IPA1218、BR-505和BR-602，其中BR-602的鲜重达92700kg/hm2。2、工艺研究在酒精工艺的研究方面，巴西、美国、澳大利亚和前苏联等成功地在商业酒精工厂和小酒精厂生产出甜高粱酒精，在试投产阶段，日产量为5000L-12万L。相比而言，日本目前的工艺研究是世界领先，工艺完备，涉及多行业的交汇，得到效益极高的多样化产品。在获得了糖、酒精、柠檬酸、丙酮、丁醇、异丙醇、微生物蛋白饲料、谷氨酸和赖氨酸等产品的同时，把农业、畜牧业、食品加工业、汽车工业、有机化学、重化学工业紧密地联合起来，形成了以甜高粱为主脉的神经网络系统，从而完成了生物质能的转换。在甜高粱制糖浆的过程中，去除氰和单宁是一大障碍。多年来，许多专家试图攻克它，均未获得成功，继史密斯——罗莫小组发明了两种被证明为有效生产糖浆的方法后，解决了糖液中淀粉和乌头酸去除问题，才把制糖工艺推进一步，此后，第3种方法应运而生，这种方法除了在澄清一浓缩过程中附加高温水解淀粉的方法外，又沿用甘蔗汁澄清工艺。这样，可灵活运用生产甲糖，把糖蜜送去生产酒精或生产甲糖和乙糖，再将低级糖蜜送去生产酒精或饲料。1982年，美国路易斯安那州农学系RRicand博士用日加工能力为2000t的现代化甘蔗糖厂成功地进行了加工试验。从而将甘蔗和甜高梁作为同一间糖厂的原料，揭开了糖业生产的新纪元。不仅延长了榨糖季节，提高了设备利用率，还给糖厂附近的农民带来了很大的经济效益。3、饲料研究甜高梁茎秆鲜嫩，叶片柔软，富含糖分，适口性好，目前已成为国外一些大型畜牧场青饲、青贮和干草饲料，研究动向仍然是降低氰酸和单宁，提高营养价值，增强饲喂效果。研究证实，单宁、氰酸含量除自身品种特性决定外，还与成熟度、施肥量有关，因而不同品种的收获期、施肥量要有所不同。目前，已选育出低氰、低单宁杂交组合S150×SPV98和S150×SPV99。（二）国内研究状况1、国内研究回顾我国甜高梁研究始于20世纪80年代，20世纪80年代初，甜高粱作为能源利用开始研究开发。当时仅有少量的分散种植，且仅限于甜秆嚼汁。中国农科院品种资源所通过收集、整理、引种和榨汁试验，明确了我国甜高粱的出汁率一般在50%一60%，最高达70%。“八五”“九五”计划期间，国家科技部把能源作物甜高粱秸秆制取乙醇列入科技发展规划。“十五”期间，科技部又将“能源作物甜高粱培育及能量转换技术”和“甜高粱秸秆制取乙醇”列入国家高科技研究发展计划，并已顺利验收。目前，我国甜高粱品种、种植以及利用甜高粱茎秆生产乙醇技术业已成熟，“十五”期间在黑龙江省桦川县、辽宁省朝阳市、内蒙古托克托县、山东省安丘市、高唐县和新疆吐鲁番都进行了甜高粱种植和制取乙醇的产业化示范工程，并取得较好成效。国家“十一五”规划明确把非粮作物甜高粱的应用开发作为优先发展的方向，以甜高粱为原料开发乙醇和酵母系列等产品，符合循环经济、保护环境的生物产业发展思路。甜高粱前景被看好。以前，甜高粱在全国只有零星的种植——有的是科研单位种植几十亩用于研究，有的是农民自己家里种几亩喂牲口。面积较大的在东北地区，大多用固体发酵来酿酒，没有形成规模化、高附加值的产业链。目前，全国甜高粱种植面积最大的地区是甘肃，2013年，全省种植超过10万亩（中国科学报）。2015年达到12.42万亩。2012年以来，武威市把甜高粱作为加快农业结构调整、发展节水高效现代农业、推进农业科技创新、提升畜牧业饲草料供给保障能力、促进农民持续增收的重要举措。武威市市委书记火荣贵强调，一要明确产业定位，把甜高粱产业培育发展成为新常态下的新兴产业，着力打造全产业链，推动全市循环经济、现代农业、新兴工业的发展，增加农民收入，开发治理沙漠，节约用水，实现经济效益、社会效益、生态效益相统一，为全省作出示范。二要坚定发展目标，强化各项措施，力争三到五年，把甜高粱产业培育发展成种植100万亩、销售收入过100亿元的产业。（武威日报，2015年2月5日）三、发展优势甜高粱发展十大优势：耐旱、耐涝、耐盐碱、抗倒伏、高产、高糖、耐高温、耐严寒、耐瘠薄、用途广。1、耐旱：旱坡、沙地、撂荒地、河滩地可以适时种植。2、耐涝：甜高粱遭洪水浸泡1周，大水退后仍能很快恢复生长。3、耐盐碱：甜高粱对土壤的适应能力很强，pH值从5.0－8.5，均能很好生长。可忍受的盐浓度为0.5-0.9%，高于玉米(0.3-0.7%)、小麦(0.3-0.6%)和水稻(0.3-0.7%)等作物。4、耐高温、耐严寒：适应栽培的区域广泛，10℃以上积温2600-4500℃的地区(从海南岛至黑龙江)，均可栽培。5、耐瘠薄：有作物中的“骆驼”之谓。6、糖份含量高：茎秆富含糖份，汁液锤度15-23%。7、高产：甜高粱植株高大（3-5m），一般茎秆产量75吨/公顷左右，高产记录为168吨/公顷，籽粒产量2.25-6吨/公顷。茎秆纤维含量14-18%，每公顷产纤维达9-15吨。四、国内审定的甜高粱品种雅津甜高粱是北京桑粱技术发展中心于1965年开始培育的系列甜高粱的统一标识，雅津系列甜高粱至今已经有170多个品种，出口到近40个国家。雅津甜高粱，糖锤度平均在18-26%，耐旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄，平均亩产籽粒250kg，秸秆1万斤左右，成熟期95-160天不等，每亩种植需要1kg左右，平均高度3-5m。秸秆发酵蒸馏原酒出酒率8-10%，籽粒出酒率70%，每亩秸秆平均加工乙醇470升，亩产糖800斤。雅津1号甜高粱是由北京桑粱技术发展中心专家在1965年培育而成。雅津1号甜高粱，北京生育期133天，株高3-4米，茎杆多糖多汁，茎汁含量65%，穗长23cm，千粒重18.5g，平均糖锤度在17-21%，分蘖3--4个。茎秆出汁率67%，鲜重产量高，亩产茎秆5600kg左右，平均亩产籽粒200kg。雅津2号甜高粱是由北京桑粱技术发展中心育种专家于1965年培育而成。生物质能源甜高粱-雅津2号雅津2号甜高粱，北京生育期155天左右，植高4-5米，中紧穗，穗长28厘米，千粒重21克。穗粒重60克以上。汁液锤度18-23%，茎秆出汁率67%，平均亩产籽粒350kg。亩产茎秆5000kg左右。对病害有较好的抗性，抗炭疽病、霜霉病和秆红腐病。我国大部分地区均可种植。甜高粱雅津3号，是北京桑粱技术发展中心科学家在1968年培育而成。雅3号甜高粱，北京生育期134天，株高320厘米，茎粗2.1厘米，茎秆多糖多汁，茎汁含量65%，茎秆含糖锤度18.6%，2007年在全国14个试验点中鲜重平均亩产5454kg，籽粒平均亩产380kg。抗叶病、耐脊薄、耐盐碱、根系发达、较抗倒伏，对丝黑穗病免疫。用于青贮时全国大部分地区均可种植；如粮秆兼用，需在有效积温2300℃以上地区种植。甜高粱雅津4号，是由北京桑粱技术发展中心科学家于1966年培育而成。雅津4号甜高粱，北京生育期138天，纺锤形中紧穗，红壳红粒，平均株高340厘米，茎粗1.95厘米，茎秆多汁，含糖锤度21%左右，叶病轻。平均亩产秸秆5300kg，籽粒平均亩产400kg。全国大部分地区均可种植。甜高粱雅津13号，是北京桑粱技术发展中心的科学家于1981年培育而成。该品种高产、稳定、含糖锤度高，适应性强、抗性好，适合于全国大部分地区春播和复播，具有广泛的推广前景。甜高粱雅津14号是北京桑粱技术发展中心育种专家于1969年培育而成。雅津14号平均生物产量为6800公斤/亩，茎杆糖锤度为19%，产糖量1100公斤/亩，籽粒产量为220公斤/亩，平均株高为330厘米，秆长为310厘米，节数为15个，茎粗为1.76厘米，单株重为0.91公斤，单秆重0.73公斤，生育期130-140天。2011年雅津系列甜高粱主要推荐品种之一生物质能源甜高粱-雅津201号雅津201号甜高粱，北京生育期95天，株高3-4.5米，茎杆多糖多汁，茎汁含量60%，平均糖锤度在17-22%。茎秆出汁率60％，鲜重产量高，亩产茎秆6000kg左右，平均亩产籽粒250kg。耐旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄，并且再生能力强，抗逆性、抗倒伏、抗病虫性能表现突出。我国的