本文作者：史紅梅 宋旭東 李愛軍 張桂香 曹昌林 李作一 張海燕 單位：山西省農業科學院高粱研究所

糧食是人類生存的基本保障，人類增加糧食供應的途徑主要有2個：擴大糧食種植面積和在現有土地上盡可能地產出更多的糧食。人類歷史上大多數時期是采取第1種途徑：擴大種植土地。近年來，由于新開發土地的可利用率減少和人口的增長，不得不采取第2種途徑：在現有土地上盡可能多地產出更多的糧食。這種途徑除育種技術外，還有有效的現代農業耕作方式，包括機械化（播種、中耕、收割）、合理施肥、有效灌溉等。據測算（C-D函數），1990—2000年，我國農業使用先進的農機化技術對增加糧食產量的貢獻率達到11.17%～20.79%[1]。特別是在搶農時和抵御自然災害等方面，農業機械化的作用是不可替代的。2000年，我國有效灌溉面積中，70%是機電排灌面積，使我國旱災成災率降低10%，水災成災率降低20%；全國有機動植保機械100多萬臺，能及時有效地控制病蟲害，平均每年挽回糧、棉損失分別達總產量的10%和30%左右[2-4]。機械化旱地保護性耕作技術給無灌溉條件地區抵御干旱危害帶來了希望[4]。現階段，科技和經濟的發展已成為整個世界的驅動力，我們已進入一個工業化、現代化的進程，農業生產中小麥、水稻、玉米已逐漸走向全程機械化，高粱產業只有適應現代農業的發展，才能保障高粱的供需平衡。

1現代農業機械的發展現狀及其在農業中的地位

1982年，國家允許農民私人購買大中型拖拉機等農業機械，并提出發展小型農業機械的構想；1984年，允許農民私人拖拉機從事營業性運輸。這2項政策為農村機械化注入了活力[5-6]。進入20世紀90年代后，農機所有制結構發生了重大變化，使個體經營戶迅猛發展，農民逐步成為農機化事業的投資、經營主體。以農民為主體、多種經濟成分并存的多元化投入機制初步形成，農業機械化進入了以市場為主導的發展階段[7]。2004年，《農業機械化促進法》頒布實施，改善了農業機械化發展環境，極大地調動了農民、農業生產經營組織購置和使用農業機械的積極性，促進了農機化新技術、新機具的普及應用[8]，農業機械化事業進入快速發展時期。到2005年底，我國農機工業總產值為1083億元，全國農機總動力6.8億kW，大中型拖拉機8.9萬臺，聯合收獲機47.4萬臺，水稻插秧機8.0萬臺。全國機耕、播種、收獲綜合機械化水平達到36.50%，在糧食作物中，小麥機播和機收水平達到80%，基本實現了機械化；水稻機收水平達到30%，機械化種植水平達到10%；玉米的機播水平達到了50%[9-11]，機械化收割水平還相當低；高粱、棉花、甘蔗、油菜等作物及牧草生產機械化水平更低。目前，我國農業機械化作業領域正由糧食作物向經濟作物、大田農業向設施農業、種植業向養殖業和農產品加工業發展，由產中向產前、產后延伸，發展空間不斷擴大。雖然我國農業機械化事業取得了巨大發展、傳統農業向現代農業轉變的步伐加快，但是同世界先進國家、甚至世界平均水平相比，我國農業機械化水平還很低。歐、美、日等發達國家在20世紀40～60年代農業生產就實現了機械化，農業機械應用于農業生產的各個環節。日本和美國的學者研究顯示，1880—1960年80a間，農業機械化對美國農業生產率增長的貢獻率達70%；2000年，美國工程院把農業機械化評為20世紀對人類社會生活影響最大的20項工程技術之一，說明農業機械化對美國乃至世界的農業發展有重要影響。目前，美國農業人口占總人口的2.20%，農業勞動者僅占總人口的1%，平均每個農業勞動力負擔人口達128人；法國農業人口占總人口的3.20%，農業勞動者僅占總人口的1.40%，占全社會從業人員的4.24%，平均每個農業勞動力負擔耕地面積21hm2[12]。由于農業機械化和農機社會化服務的發展，從事農業的人口比例下降，更多的人從事其他工作，推動了其他行業的發展，促進了農業生產的可持續發展和經濟繁榮。

2高粱生產發展現狀及其在山西省農業中的地位

在20世紀六七十年代，高粱作為主要糧食作物之一，解決了我國某些地區當時的糧食危機。隨著種植業結構的調整，人類生活水平的提高，小麥、水稻、玉米等作物的產業化優勢逐漸顯現，生產效益大幅增加，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，進入了小雜糧行列，用途也由食用變為釀造業的工業原料，種植面積大幅萎縮。但高粱抗旱、耐瘠、耐鹽堿、適應性強、種植范圍廣及其高光效的光合特性，還有其獨特的單寧成分，在釀造行業中具有無可取代的作用，其是釀造業的主要原料。山西省素有酒都、醋鄉之稱，山西杏花村汾酒廠與老陳醋的主要原料均來自高粱。近年來，山西省白酒與老陳醋產量逐年擴大，對高粱的需求量逐年增多，但全省高粱由于種植面積的下滑，其產量遠遠不能滿足市場的需求。據不完全統計，近幾年山西省高粱播種面積為18萬hm2，占糧食作物播種面積的4%左右；產量占糧食總產的6%～7%；單產水平在4500kg/hm2左右[13]。我省有450萬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比的優越性，并且高粱和玉米的產量及價格基本持平。但隨著經濟與社會的發展，以及高粱種植效益的逐年下降（間苗困難、蚜蟲防治繁瑣、機收程度低），打工效益逐年上漲，吸引和推動了多數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了當前節約勞動力的現狀。因此，迫切需要提高高粱種植的機械化程度，才有利于其產業化發展。實現機械化生產是提高高粱種植面積的先決條件。機械化生產省工省時，可以把農民從繁重的體力勞動中解放出來，只有實現了機械化，才能實現高粱生產現代化[14]。在機械化方面，玉米種植比較領先，50%～60%的播種面積實行單粒播種，高粱由于籽粒較小以及種子質量低下，難以推行單粒點播，仍采用傳統的種植方式，種植后必須實行人工間苗，增加了勞動強度，限制了人們種植高粱的積極性，因此，高粱的機械化程度決定高粱的產業化進程，高粱種植與現代農業機械相結合顯得尤為重要，意義也較深遠。

3高粱產業化生產如何與現代農業機械相結合

3.1品種的選育要適應機械化的操作

選育耐密高粱品種是高粱機械化種植的首要因素。目前，我國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大不利于機械化操作的因素。在出苗定植后，會出現分蘗現象，分蘗的植株有時能自然退化，但水肥供應充足的情況下生長會旺盛，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2個層次，不利于機械化收獲。倒伏是由于植株高、穗頭大造成的，如晉雜12號、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、晉雜16號、赤育8號等株高為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。國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，幾乎沒有分蘗現象，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；依靠群體密度來達到現有的產量水平。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性狀。其次，選育中早熟品種更有利于高粱機械化收獲。因為中早熟品種成熟早、脫水快，機械化收割時，不宜打爛籽粒；穗周圍的葉片老化后干燥，收獲時容易吹出，與籽粒分離徹底，收獲的籽粒凈度高；成熟早，造成個體產量相對低，由于群體密度增大，整體產量卻不會降低。