本文作者：史紅梅 宋旭東 李?lèi)?ài)軍 張桂香 曹昌林 李作一 張海燕 單位：山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所

糧食是人類(lèi)生存的基本保障，人類(lèi)增加糧食供應(yīng)的途徑主要有2個(gè)：擴(kuò)大糧食種植面積和在現(xiàn)有土地上盡可能地產(chǎn)出更多的糧食。人類(lèi)歷史上大多數(shù)時(shí)期是采取第1種途徑：擴(kuò)大種植土地。近年來(lái)，由于新開(kāi)發(fā)土地的可利用率減少和人口的增長(zhǎng)，不得不采取第2種途徑：在現(xiàn)有土地上盡可能多地產(chǎn)出更多的糧食。這種途徑除育種技術(shù)外，還有有效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作方式，包括機(jī)械化（播種、中耕、收割）、合理施肥、有效灌溉等。據(jù)測(cè)算（C-D函數(shù)），1990—2000年，我國(guó)農(nóng)業(yè)使用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)化技術(shù)對(duì)增加糧食產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率達(dá)到11.17%～20.79%[1]。特別是在搶農(nóng)時(shí)和抵御自然災(zāi)害等方面，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的作用是不可替代的。2000年，我國(guó)有效灌溉面積中，70%是機(jī)電排灌面積，使我國(guó)旱災(zāi)成災(zāi)率降低10%，水災(zāi)成災(zāi)率降低20%；全國(guó)有機(jī)動(dòng)植保機(jī)械100多萬(wàn)臺(tái)，能及時(shí)有效地控制病蟲(chóng)害，平均每年挽回糧、棉損失分別達(dá)總產(chǎn)量的10%和30%左右[2-4]。機(jī)械化旱地保護(hù)性耕作技術(shù)給無(wú)灌溉條件地區(qū)抵御干旱危害帶來(lái)了希望[4]。現(xiàn)階段，科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已成為整個(gè)世界的驅(qū)動(dòng)力，我們已進(jìn)入一個(gè)工業(yè)化、現(xiàn)代化的進(jìn)程，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中小麥、水稻、玉米已逐漸走向全程機(jī)械化，高粱產(chǎn)業(yè)只有適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，才能保障高粱的供需平衡。

1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及其在農(nóng)業(yè)中的地位

1982年，國(guó)家允許農(nóng)民私人購(gòu)買(mǎi)大中型拖拉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械，并提出發(fā)展小型農(nóng)業(yè)機(jī)械的構(gòu)想；1984年，允許農(nóng)民私人拖拉機(jī)從事?tīng)I(yíng)業(yè)性運(yùn)輸。這2項(xiàng)政策為農(nóng)村機(jī)械化注入了活力[5-6]。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，農(nóng)機(jī)所有制結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，使個(gè)體經(jīng)營(yíng)戶迅猛發(fā)展，農(nóng)民逐步成為農(nóng)機(jī)化事業(yè)的投資、經(jīng)營(yíng)主體。以農(nóng)民為主體、多種經(jīng)濟(jì)成分并存的多元化投入機(jī)制初步形成，農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)入了以市場(chǎng)為主導(dǎo)的發(fā)展階段[7]。2004年，《農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》頒布實(shí)施，改善了農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展環(huán)境，極大地調(diào)動(dòng)了農(nóng)民、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織購(gòu)置和使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的積極性，促進(jìn)了農(nóng)機(jī)化新技術(shù)、新機(jī)具的普及應(yīng)用[8]，農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。到2005年底，我國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)總產(chǎn)值為1083億元，全國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力6.8億kW，大中型拖拉機(jī)8.9萬(wàn)臺(tái)，聯(lián)合收獲機(jī)47.4萬(wàn)臺(tái)，水稻插秧機(jī)8.0萬(wàn)臺(tái)。全國(guó)機(jī)耕、播種、收獲綜合機(jī)械化水平達(dá)到36.50%，在糧食作物中，小麥機(jī)播和機(jī)收水平達(dá)到80%，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化；水稻機(jī)收水平達(dá)到30%，機(jī)械化種植水平達(dá)到10%；玉米的機(jī)播水平達(dá)到了50%[9-11]，機(jī)械化收割水平還相當(dāng)?shù)停桓吡弧⒚藁ā⒏收帷⒂筒说茸魑锛澳敛萆a(chǎn)機(jī)械化水平更低。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)領(lǐng)域正由糧食作物向經(jīng)濟(jì)作物、大田農(nóng)業(yè)向設(shè)施農(nóng)業(yè)、種植業(yè)向養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展，由產(chǎn)中向產(chǎn)前、產(chǎn)后延伸，發(fā)展空間不斷擴(kuò)大。雖然我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)取得了巨大發(fā)展、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的步伐加快，但是同世界先進(jìn)國(guó)家、甚至世界平均水平相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平還很低。歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)40～60年代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。日本和美國(guó)的學(xué)者研究顯示，1880—1960年80a間，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)美國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)70%；2000年，美國(guó)工程院把農(nóng)業(yè)機(jī)械化評(píng)為20世紀(jì)對(duì)人類(lèi)社會(huì)生活影響最大的20項(xiàng)工程技術(shù)之一，說(shuō)明農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)美國(guó)乃至世界的農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要影響。目前，美國(guó)農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?.20%，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者僅占總?cè)丝诘?%，平均每個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力負(fù)擔(dān)人口達(dá)128人；法國(guó)農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?.20%，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者僅占總?cè)丝诘?.40%，占全社會(huì)從業(yè)人員的4.24%，平均每個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力負(fù)擔(dān)耕地面積21hm2[12]。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)的發(fā)展，從事農(nóng)業(yè)的人口比例下降，更多的人從事其他工作，推動(dòng)了其他行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)繁榮。

2高粱生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀及其在山西省農(nóng)業(yè)中的地位

在20世紀(jì)六七十年代，高粱作為主要糧食作物之一，解決了我國(guó)某些地區(qū)當(dāng)時(shí)的糧食危機(jī)。隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，人類(lèi)生活水平的提高，小麥、水稻、玉米等作物的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，生產(chǎn)效益大幅增加，高粱由于適口性差，逐漸退出了主要食糧和五大作物的地位，進(jìn)入了小雜糧行列，用途也由食用變?yōu)獒勗鞓I(yè)的工業(yè)原料，種植面積大幅萎縮。但高粱抗旱、耐瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)、種植范圍廣及其高光效的光合特性，還有其獨(dú)特的單寧成分，在釀造行業(yè)中具有無(wú)可取代的作用，其是釀造業(yè)的主要原料。山西省素有酒都、醋鄉(xiāng)之稱，山西杏花村汾酒廠與老陳醋的主要原料均來(lái)自高粱。近年來(lái)，山西省白酒與老陳醋產(chǎn)量逐年擴(kuò)大，對(duì)高粱的需求量逐年增多，但全省高粱由于種植面積的下滑，其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近幾年山西省高粱播種面積為18萬(wàn)hm2，占糧食作物播種面積的4%左右；產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的6%～7%；單產(chǎn)水平在4500kg/hm2左右[13]。我省有450萬(wàn)hm2耕地，70%的耕地是旱地，由于高粱抗旱、耐瘠的特性，在旱地種植高粱較種植玉米有著無(wú)比的優(yōu)越性，并且高粱和玉米的產(chǎn)量及價(jià)格基本持平。但隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，以及高粱種植效益的逐年下降（間苗困難、蚜蟲(chóng)防治繁瑣、機(jī)收程度低），打工效益逐年上漲，吸引和推動(dòng)了多數(shù)青壯年勞力外出打工，耕種土地的人幾乎都是老人和婦女，種植省工省力的玉米適應(yīng)了當(dāng)前節(jié)約勞動(dòng)力的現(xiàn)狀。因此，迫切需要提高高粱種植的機(jī)械化程度，才有利于其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)是提高高粱種植面積的先決條件。機(jī)械化生產(chǎn)省工省時(shí)，可以把農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，只有實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，才能實(shí)現(xiàn)高粱生產(chǎn)現(xiàn)代化[14]。在機(jī)械化方面，玉米種植比較領(lǐng)先，50%～60%的播種面積實(shí)行單粒播種，高粱由于籽粒較小以及種子質(zhì)量低下，難以推行單粒點(diǎn)播，仍采用傳統(tǒng)的種植方式，種植后必須實(shí)行人工間苗，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，限制了人們種植高粱的積極性，因此，高粱的機(jī)械化程度決定高粱的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，高粱種植與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械相結(jié)合顯得尤為重要，意義也較深遠(yuǎn)。

3高粱產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)如何與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械相結(jié)合

3.1品種的選育要適應(yīng)機(jī)械化的操作

選育耐密高粱品種是高粱機(jī)械化種植的首要因素。目前，我國(guó)推廣的高粱品種種植密度在120000株/hm2左右[15-16]，分蘗和倒伏是2大不利于機(jī)械化操作的因素。在出苗定植后，會(huì)出現(xiàn)分蘗現(xiàn)象，分蘗的植株有時(shí)能自然退化，但水肥供應(yīng)充足的情況下生長(zhǎng)會(huì)旺盛，在正常年份分蘗果穗能正常成熟，但分蘗植株的株高較主莖高20～30cm，使收獲期穗位出現(xiàn)2個(gè)層次，不利于機(jī)械化收獲。倒伏是由于植株高、穗頭大造成的，如晉雜12號(hào)、晉中405株高為200～210cm，穗頭較大，種植密度為110000～120000株/hm2。而晉雜15號(hào)、晉雜16號(hào)、赤育8號(hào)等株高為170～180cm，穗頭適中，種植密度能提到120000～150000株/hm2，分蘗和倒伏不宜出現(xiàn)。國(guó)外高粱的種植密度一般為180000～225000株/hm2，在這種密度條件下，能充分抑制高粱的分蘗特性，所以，幾乎沒(méi)有分蘗現(xiàn)象，成熟期穗位整齊一致。所以，從密度上考慮，要選育耐密植品種；依靠群體密度來(lái)達(dá)到現(xiàn)有的產(chǎn)量水平。因此，株型緊湊、葉片上沖、穗型松緊合理、株高低是選育的目標(biāo)性狀。其次，選育中早熟品種更有利于高粱機(jī)械化收獲。因?yàn)橹性缡炱贩N成熟早、脫水快，機(jī)械化收割時(shí)，不宜打爛籽粒；穗周?chē)娜~片老化后干燥，收獲時(shí)容易吹出，與籽粒分離徹底，收獲的籽粒凈度高；成熟早，造成個(gè)體產(chǎn)量相對(duì)低，由于群體密度增大，整體產(chǎn)量卻不會(huì)降低。