1  甜高梁是最有发展潜力的能源作物之一

1.1  生物质能源的重要性

我国是世界第二大能源消费国，能源供求矛盾突出。2004年进口原油1.2亿t，增长34.8%，占国家石油总供给量的40%以上。石油供应不足严重影响社会经济发展，威胁国家安全。为此，我国从2006年1月开始实施可再生能源法，大力研究和开发可再生的生物质能源。这其中最有效的途径之一是开发生物质乙醇。推广使用燃料乙醇对于减少我国石油消费对国际市场的依赖，保证能源供应及保护环境具有重大战略意义。

1.2甜高梁作为能源作物的比较优势

目前，在众多生物质能源作物中，甜高粱以其独具的高含糖量、高生物产量、高乙醇转化率和高抗逆性成为符合我国国情、适合我国国土、气候条件、既产能源又产粮食的理想作物之一，它的开发利用为生产燃料乙醇原料的多元化开辟了一条新路。

1.2.1  生物产量高，是非粮原料

甜高梁同粒用高梁一样，为C4作物，光合速率高，一般每公顷可产茎秆60—90 t，籽粒3-6t，被称为“高能作物”。甜高梁用于转化乙醇的部分是茎秆，是一种非粮原料，可以节省大量粮食。

1.2.2含糖量高，易于转化

甜高梁茎秆中汁液丰富，含糖量高，可以通过发酵生产乙醇。甜高梁的平均汁液锤度为16%左右，而且，甜高梁中的糖浆型品种主要含葡萄糖和果糖，易于转化为乙醇，发酵生产乙醇所用时间短、转化率高，既方便快捷，又节约生产能源。

1.2.3综合加工利用价值高

以甜高梁为原料生产乙醇可获得多方面效益：其茎秆汁液可为乙醇生产提供优质原料；乙醇产后废渣可作饲料或制取柴油、纸和纤维板等；籽粒既是粮食，又是饲料和生产乙醇的原料；叶片是良好的青饲料。

1.2.4甜高粱种植范围广，有利于促进边际性土地增产增效

甜高梁具有抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄等多重抗逆性，适应性强，即使在条件恶劣的边际性土地上种植，仍可以获得较好的收成。甜高梁蒸腾系数小，凋萎系数低，可忍受0.5% -0.9%的盐浓度，pH5 - 8.5的范围内均可正常生长。

在我国，甘蔗、甜高梁和甜菜均是生产乙醇的良好原料。但是，甜菜和甘蔗受地域生态条件的限制，扩增面积有一定难度。而在我国南、北方之间的辽宁、山东、河北、河南、江苏、安徽、湖北、四川、陕西、山西、宁夏、内蒙古南部、甘肃以及新疆南部的广大地区中，温、光、水条件正适合甜高梁的生长发育，而且甜高梁生育期适中，在长江流域一年可收获两次，因而，发展甜高粱作为生产燃料乙醇无疑是极好的选择。

1.2.5甜高粱还是优良的饲料

甜高梁也是畜牧业一种很好的饲草来源。既可做牧草放牧，又可刈割做青饲、青贮和干草。甜高梁作饲料（籽粒加茎叶）不仅产量高，而且营养丰富：无氮浸出物一般可达40% -50%，粗蛋白含量为3% -5%，粗脂肪为1%左右、粗纤维为30%左右。甜高梁的营养价值虽不及豆科牧草，但各种养分含量优于玉米。而且，甜高梁适口性好，没有不良气味，家畜喜食，因此是牛、羊、鹅、兔、鱼等动物的优良饲草，可有效提高肉、蛋、奶的产量和质量，发展前景非常广阔。

2  甜高梁育种研究现状及存在的问题

2.1  国外甜高梁育种研究发展现状

在甜高梁新品种选育上，美国起步较早，1965年开始先后选育出洛马(Roma)、丽欧(Rio)、雷伊(Wray)、凯勒(Keller)、M-81E、拉马达(Ramada)、史密斯(Smith)等品种，并在生产上大面积推广，为世界各国所广泛利用，但这些均为常规种。ICRISAT的甜高粱研究工作开始于上世纪80年代，但是由于应用面积较小等原因，于90年代中断，直到近几年才恢复，现已育成杂交种NSSH104。澳大利亚、巴西及欧洲的一些国家也已选出一些新的甜高梁品种，并已推广应用。

2.2我国甜高粱育种研究现状

我国甜高粱育种起步于上世纪80年代，近年来，随着人们对甜高粱多种加工用途认识的进一步加深，甜高粱育种工作已成为我国高粱研究工作者的工作重点之一，并已取得了一定的进展。如：辽宁省农业科学院育成的辽饲杂1-4号、辽甜1号、2号，沈阳农业大学、吉林省农业科学院、黑龙江省农业科学院等单位育成的沈农甜杂2号、吉甜1号以及龙饲1号等甜高粱新品种也已在生产上推广应用。

目前，我国甜高粱的育种水平仍与先进国家有着一定的差距。究其原因，一是科技创新投入不足。由于人力和资金等因素的限制，目前全国多数科研单位在杂交甜高粱育种攻关方面投入的人力、物力明显不足，从而导致了全国甜高粱杂交选育多年徘徊不前的局面；二是资源匮乏，缺少抗倒伏、含糖量高的资源。

2.3甜高粱育种与生产中存在的问题

近几年，甜高粱转化燃料乙醇产业发展很快，但是，在甜高粱育种与生产中还存在一些问题，如：

(1)甜高粱专用亲本少；(2)母本含糖量普遍偏低；(3)优良能源甜高粱新品种少，产量低；(4)甜高粱综合抗性、特别是抗倒伏能力差；(5)杂交甜高粱推广力度不够，很多地区还以常规种为主；(6)与品种相配套的技术措施不完善；(7)甜高粱转化乙醇技术研究滞后；(8)如果不能将这些问题及时有效地解决，势必会影响甜高粱燃料乙醇加工业的发展。

3我国甜高粱育种方向和目标

3.1生物学产量高

由于甜高粱有两个生物质贮藏库，一个是穗部的籽粒，一个是茎秆的髓部，因此对于粮秆兼用型甜高粱来说，其生物学产量在两个方面都要高。换句话说，甜高粱的生物学产量育种目标，既要考虑到茎秆产量，又要兼顾籽粒产量。综合国内外甜高粱的产量情况，提出以下育种目标供大家探讨。

(1)青饲（贮）料产量75 -90 t/hm2；(2)茎秆产量（去掉叶片和叶鞘）67.5 - 87.0 t/hm2；(3)籽粒产量5250 -6750 kg/hm2。

3.2茎秆含糖量及其组分

甜高粱品种选育不仅要求茎秆产量高，而且还要求茎秆中的含糖量也高。因用途不同，对茎秆中糖的成分要求也不相同。用作制糖的原料，要求其汁液锤度和纯度均要高；用作制甜高粱糖浆的，则要求汁液中葡萄糖含量高；用以酿酒、制乙醇等，因蔗糖和葡萄糖均可用作发酵的原料，因此，只要求汁液锤度高即可。

甜高粱品种茎秆汁液含糖锤度因种植地区的不同而有很大差异，同一个品种，在光照好、温差大的地区种植，含糖量会明显高于在日照少、温差小的地区。根据我国实际，甜高粱品种茎秆汁液含糖锤度最低要达到16%以上。

3.3抗逆性

2006年我国生物质能源工作会议提出了生物质能源的发展方针是非粮替代，即发展能源作物生产要做到不与粮争地，不与民争粮，合理利用劣质土地。这就决定了发展甜高粱生产要更多地在边际性土地上进行，因此甜高粱品种选育的目标，要使新选育的品种具有较强的抗旱、耐涝、耐盐碱、耐热等特性。

由于甜高粱植株高大，因此在生长后期遇暴雨和大风很容易倒伏，因此抗倒伏性能是育种的重要目标。甜高粱品种倒伏应控制在开花期≤10%，收获期≤30%。甜高粱品种除了具有抗非生物性不良条件外，还应具有抗生物性胁迫的能力，例如抗病、抗虫性、抗鸟害、抗杂草危害等综合抗逆性。

4现阶段研究工作技术难点与侧重点

4.1  引进和创新高糖资源和抗倒伏资源在我国已进入国家种质资源库的10414份高粱种质资源中，食用高粱占大多数，有9892份，工艺、饲用高粱394份，而甜高粱品种仅125份，占总量的1.2%。尤其缺少抗倒伏、含糖量高的资源。因此，积极引进和创新高糖和抗倒伏甜高粱资源已迫在眉睫。

4.2创新育种技术路线，使高产与高糖性状有机地结合目前我国的甜高粱品种要么含糖量不理想，要么产量不够高，很难找到既高产、含糖量又高的品种，因此，创新育种路线，利用现代育种技术如转基因技术等将高产与高糖有效地结合在一起是目前的主要任务之一。

4.3丰富甜高粱杂交种的类型

目前我国甜高粱杂交种的类型大多为植株高大、不耐密的品种，随着甜高粱生产和产业的发展，这样的类型已不能满足需要，因此，应不断丰富甜高粱的类型。本人认为，可以考虑的甜高粱杂交类型有以下几种：

(1)靠个体增产的甜高粱杂交种：株高较高，但种植密度较小；(2)靠群体增产的甜高粱杂交种：株高不高，但种植密度较大；(3)只要茎秆，不考虑籽粒产量的类型：即自交不结实的品种；(4)适合不同生态条件、不同熟期的甜高粱杂交种；(5)甜秆型高粱杂交种：产量、长相接近普通粒用高粱，但茎秆多汁、含糖量较高；籽粒是主产品，茎秆是副产品。

5  甜高粱高效育种新技术

5.1应用群体改良技术选育甜高粱新材料，尽可能将多个亲本的不同优良性状集中到一起从而获得符合要求的优良新材料。

5.2应用A3型甜高粱不育系作为新选保持系的测验系，节省人力、物力和时间，加快育种进程，提高育种效率。

5.3用生物技术中的分子标记方法鉴选甜高粱新材料。通过加强对甜高粱抗病、抗虫、特别是含糖量等性状的遗传规律和分子标记研究，实现在实验室内的选择鉴定，将会大幅度提高选育的准确性和效率。

5.4将中国恢复系亲缘加入到不育系中，以改善不育系的一些性状。提高不育系的抗寒性、适应性等性状。总之，甜高粱育种工作应从根本做起，从资源创新着手，真正在甜高粱品种的类型、产量、抗性等方面取得突破，才能使我国的甜高粱生产产生质的飞跃。

邹剑秋，王艳秋（辽宁省农业科学院作物研究所，辽宁沈阳110161）

2007,27 (6) :403 - 404Rain Fed Crops