武威市甜高粱的工業(yè)化開發(fā)利用

屈陽（甘肅省武威市涼州區(qū)種子管理站，武威733000）

武威市甜高粱的工業(yè)化開發(fā)利用

屈陽
（甘肅省武威市涼州區(qū)種子管理站，武威733000）

對如何加快甜高粱的工業(yè)化利用途徑進行探討，提出了推進甜高粱工業(yè)化利用的建議。以期把甜高粱工業(yè)化產(chǎn)業(yè)體系建設成為加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展節(jié)水高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、提升畜牧業(yè)飼草料供給保障能力和促進農(nóng)民持續(xù)增收的主力軍。

甜高粱；工業(yè)化；開發(fā)利用

甜高粱是粒用高粱的一個變種，具有抗病性強、抗旱、耐貧瘠、耐鹽堿、生物產(chǎn)量高、適應性廣、莖稈富含糖分等特性，在畜牧業(yè)上作為飼料有著廣泛的應用[1]。其莖稈含糖量高，平均為18.45%，最高可達20%，在工業(yè)上可利用其進行結(jié)晶糖、還原糖、糖漿和葡萄糖的生產(chǎn)。武威市涼州區(qū)地處河西走廊中段，海拔1367～3045m，耕地面積25.8萬hm2，土壤肥沃、灌溉便利。年日照時數(shù)2200～3030h，年平均氣溫7.8℃，無霜期85～165d，年降水量60～610 mm，年蒸發(fā)量l400～3040 mm，是典型的內(nèi)陸型干旱氣候。自2012年以來，為加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展節(jié)水高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、提升畜牧業(yè)飼草料供給保障能力、促進農(nóng)民持續(xù)增收，積極試驗示范開始引進甜高粱進行種植。結(jié)果表明醇用型甜高梁BJ0602在古浪縣、涼州區(qū)、民勤縣不能完成灌漿過程，籽粒無法成熟。平均株高310.65cm、莖粗2.40cm、葉片數(shù)13.4、節(jié)間數(shù)12.3、鮮莖稈產(chǎn)量94.62t/hm2，平均含糖量為19.39%，在古浪縣大靖鎮(zhèn)、土門鎮(zhèn)試驗點含糖量均達20.05%[2]。馮宜梅等測定了9個引進甜高粱品種，結(jié)果表明SF83003的平均株高為313.3cm，莖葉產(chǎn)量達到126.16t/hm2，莖稈糖錘度最高為20.67%，株高、鮮莖葉產(chǎn)量及莖稈糖錘度均高于其他品種，適應性好，無論是飼用性還是糖用性，該品種種植均具有推廣價值[3]。多次試驗結(jié)果表明，武威地區(qū)適合甜高粱種植，甜高粱產(chǎn)質(zhì)量較高。2015年完成甜高粱種植面積5980hm2（醇用型520hm2）、榮華集團公司實際完成甜高粱種植面積1800hm2（醇用型1800hm2）。伴隨著甜高粱的大面積種植，本文就如何加快甜高粱的工業(yè)化利用途徑進行探討，提出了推進甜高粱工業(yè)化利用的建議。

1　甜高粱工業(yè)化利用的途徑

堅持循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念，完善甜高粱飼用產(chǎn)業(yè)鏈，布局建設甜高粱糖及氨基酸、生產(chǎn)燃料乙醇、培育工業(yè)發(fā)酵菌種等甜高粱深加工項目，提高產(chǎn)品附加值。延伸擴展甜高粱全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)甜高粱在工業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化利用水平進一步提高，工業(yè)生產(chǎn)廢棄物得到資源化利用，甜高粱循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。

1.1布局建設榨汁廠

按照“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”的經(jīng)營模式，建立以龍頭企業(yè)和投資者參股，社會力量參與的投融資方式，以每200～330hm2種植區(qū)域、服務半徑10～15km布局建設1個榨汁廠（按3條生產(chǎn)線設計）為標準，隨甜高粱種植規(guī)模的不斷擴大相應增加榨汁生產(chǎn)線，滿足收獲時期榨汁的需要。

1.2延伸谷氨酸產(chǎn)業(yè)鏈

利用甜高粱還原糖高的特點，按照甜高粱——甜高粱糖——谷氨酸及下游衍生產(chǎn)品工藝路線，甜高粱榨汁后經(jīng)過濃縮加工制糖，建設20萬t甜高粱糖及果葡糖漿生產(chǎn)加工線，用甜高粱糖作為谷氨酸生產(chǎn)的原料，開發(fā)以甜高粱汁液替代玉米淀粉生產(chǎn)谷氨酸，降低谷氨酸生產(chǎn)成本；在甘肅榮華實業(yè)（集團）股份有限公司積極發(fā)展甜高粱生產(chǎn)加工谷氨酸的同時，利用廢棄物提取菌體蛋白，生產(chǎn)DDGS（Distillers Dried Grains with Solubles）飼料；利用工業(yè)污水生產(chǎn)多元有機復合肥，節(jié)能降耗，使谷氨酸產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸。

1.3擴展乙醇產(chǎn)業(yè)鏈

以新型非糧食作物甜高粱為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，代替玉米，節(jié)約糧食，降低生產(chǎn)成本，抓好武威市錦泰亨綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展公司武威市甜高粱莖稈燃料乙醇綜合開發(fā)項目建設，建設年產(chǎn)無水乙醇20萬t項目。積極與莫高集團等企業(yè)合作，利用甜高粱莖稈、汁液建設固態(tài)法、液態(tài)法生產(chǎn)食用酒精項目，調(diào)制白酒和試制朗姆酒；積極發(fā)揮我區(qū)中藥材、沙生藥材資源優(yōu)勢，利用萃取、浸提和生物工程等現(xiàn)代化手段，提取有效成份謀劃建設保健酒生產(chǎn)項目[4]。利用甜高粱釀制酒精后的工業(yè)副產(chǎn)物和廢棄物—甜高粱秸稈纖維以及粗餾塔糟液工序排放酒糟開發(fā)生產(chǎn)生物活性顆粒飼料，實現(xiàn)廢渣“零排放”，發(fā)展綠色、有機畜產(chǎn)品，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，擴展乙醇產(chǎn)業(yè)鏈。

1.4綜合利用甜高粱副產(chǎn)品

做好副產(chǎn)品的回收加工，利用甜高粱纖維結(jié)構(gòu)好，密度高的特性，大力開發(fā)甜高粱莖稈及壓榨廢渣生產(chǎn)纖維飼料、高粱稈板材、低密度花板、中密度板、膠合板等副產(chǎn)品，提高甜高粱產(chǎn)業(yè)的附加值。利用甜高粱殼等廢棄物謀劃建設甜高粱紅色素等生產(chǎn)項目；利用甜高粱釀酒、制糖廢渣建設無污染紙漿生產(chǎn)項目。引進扶持大型飼料加工企業(yè)建設甜高粱菌體發(fā)酵飼料加工項目，帶動全區(qū)飼料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。積極鼓勵區(qū)內(nèi)現(xiàn)有飼料生產(chǎn)企業(yè)，開發(fā)以甜高粱為主的配合飼料和秸稈青貯飼料產(chǎn)品，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)甜高粱的綜合利用。

2　推行甜高粱工業(yè)化開發(fā)利用過程中存在的問題

在培育發(fā)展甜高粱工業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈過程中，還存在著一些亟待解決的困難和問題，需要我們在今后的生產(chǎn)過程中認真研究，逐步加以解決。

2.1甜高粱種子繁育能力亟待提高

甜高粱品種一般都是三系配套雜交種，其育種過程不育系、保持系和大量的具有豐富基因來源的恢復系等甜高粱種質(zhì)資源嚴重缺乏。同時，甜高粱屬于光敏性和溫度較敏感作物，在短日照且溫度較高的條件下才能抽穗結(jié)實，因此，甜高粱種子繁育基地需建在熱量條件充足、冬季日照時間短的海南等地區(qū)。目前，中科院近物所雖有籽種知識產(chǎn)權(quán)的品種，但尚未建立穩(wěn)固的種子繁育生產(chǎn)基地，種子生產(chǎn)供應能力有限，主要依靠國外進口，存在種子價格偏高、供貨緊張、成本增加等問題，不能完全滿足國內(nèi)甜高粱生產(chǎn)的需要。

2.2技術(shù)配套服務還不完善

目前，甜高粱種植技術(shù)規(guī)程還有待進一步完善，集成技術(shù)推廣應用力度還需逐步加強。生產(chǎn)過程中的田間管理，土地改良、草荒防除、機收機貯等技術(shù)措施落實不到位，導致產(chǎn)量和效益差異較大。同時外聘專家技術(shù)服務費偏高，增加了甜高粱工業(yè)化利用過程中的技術(shù)成本。

2.3加工工藝亟需提高

由于甜高粱莖稈中的糖類極易轉(zhuǎn)化，莖稈變質(zhì)快，不易貯藏，其汁液由于含糖高也極易酸敗，最理想的辦法是收獲后迅速加工[5]。加之甜高粱原料數(shù)量多、體積大，使得甜高粱收獲后的儲藏成為制約集中加工和工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的瓶頸。我國以甜高粱為原料生產(chǎn)乙醇仍處于起始階段，甜高粱收獲后深加工方面的技術(shù)人才儲備不足，以甜高粱為原料生產(chǎn)谷氨酸、谷胱甘肽等后續(xù)產(chǎn)品還處于試驗或中試階段，生產(chǎn)工藝參數(shù)及設備仍需進一步優(yōu)化。

2.4產(chǎn)業(yè)加工配套設備研發(fā)滯后

甜高粱產(chǎn)業(yè)屬新興作物，還沒有成熟的配套加工設備。目前壓榨等工藝大多采用甘蔗壓榨機，甘蔗是成熟葉落后進行榨汁，而甜高粱收獲時還帶有葉片，葉片本身不含糖，在與莖稈一同壓榨時反而會吸取一部分糖分帶入廢渣，降低了甜高粱產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。同時現(xiàn)有的甜高粱收獲機具價格偏高，且部分功能不完善，遠不能滿足甜高粱產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要。

2.5工業(yè)化發(fā)展力量薄弱

農(nóng)戶對發(fā)展甜高粱的重要性認識不足，種植的積極性不高，致使工業(yè)化發(fā)展所需原料的供應能力偏弱。引進建設的醇用型甜高粱加工企業(yè)投資主體力度不大，加之榨汁廠建設需通過省市調(diào)整土地總體利用規(guī)劃、有資質(zhì)的環(huán)評單位編制環(huán)評報告書，所需時間較長，致使后續(xù)相關(guān)手續(xù)辦理滯后，榨汁廠不能盡早動工，延緩了甜高粱工業(yè)化發(fā)展步伐。

3　推進甜高粱全產(chǎn)業(yè)鏈體系建設的思考與建議

按照“以產(chǎn)業(yè)鏈配置創(chuàng)新鏈，以創(chuàng)新鏈配置資金鏈，以資金鏈支持產(chǎn)業(yè)鏈”的科技發(fā)展要求，充分利用中科院近物所等國家、地方科研隊伍力量，建立完善甜高粱全產(chǎn)業(yè)鏈體系建設；積極推進糖基化產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品競爭力；以利用纖維素生產(chǎn)乙醇為技術(shù)突破點，開發(fā)質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈。積極跟蹤探索以甜高粱為主的能源、糖基化及生化產(chǎn)品等開發(fā)研究趨勢，為培育發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈作技術(shù)儲備。

3.1突出甜高粱全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)攻關(guān)

依托中科院近物所、省市農(nóng)業(yè)科學院、甘肅農(nóng)業(yè)大學等科研院所、高校及企業(yè)，針對全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重點環(huán)節(jié)，聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)和試驗研究，對品種繁育、栽培收獲、飼能化、高附加值生物產(chǎn)品研發(fā)、商業(yè)模式構(gòu)建等五個專項和引進品種在全區(qū)進行適應性試驗。加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，重點加強甜高粱育種、節(jié)水栽培技術(shù)、病蟲草害防治、施肥管理、鹽堿地改良，收獲機械與農(nóng)藝融合、青貯青飼干制及放牧利用、飼草品質(zhì)分析與家畜消化利用率及效果、飼料產(chǎn)品化利用、制糖技術(shù)、高效乙醇生產(chǎn)技術(shù)、甜高粱循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設等方面的研究，持續(xù)推動全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

3.2積極開展甜高粱收獲機具的研發(fā)

積極與省科技廳、省機械研究院、省工信委加強溝通聯(lián)系，加大在基地建設、技術(shù)創(chuàng)新、資金、服務等方面的扶持，確保甜高粱收獲農(nóng)機具制造產(chǎn)業(yè)的布局建設。支持興旺、圣塔、鼎浩等農(nóng)機制造企業(yè)與科研院所通過理論研究、生產(chǎn)實踐，開展產(chǎn)、學、研聯(lián)合發(fā)展[6]，研制出適應甜高粱種植農(nóng)藝，集收獲、打捆、裹膜于一體的收獲機組和具有切割、粉碎、榨汁等功能的分段作業(yè)機組。開展適用性、先進性、經(jīng)濟性等田間評價試驗，徹底解決甜高粱機械收獲的問題，實現(xiàn)農(nóng)機裝備研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化應用。

3.3強化科技示范和推廣應用

大力實施“甜高粱品種種質(zhì)資源庫建設與飼用甜高粱栽培利用技術(shù)研究示范”、“飼用甜高粱品質(zhì)測定與飼用技術(shù)的研究與示范”等重大科技專項的示范推廣。組織實施好武威榮華工貿(mào)公司申報的“重離子輻照育種甜高粱種植關(guān)鍵技術(shù)集成研究與產(chǎn)業(yè)化項目”省級科技重大專項。支持近物所和相關(guān)企業(yè)申報實施國家、省級重點科研計劃項目，著力解決甜高粱良種繁育、產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)等技術(shù)問題，在關(guān)鍵領(lǐng)域形成一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心研發(fā)技術(shù)。

[1]盧慶善.甜高梁研究進展[J].世界農(nóng)業(yè)，1998（5）：21-23.

[2]李玉華，呂生全.BJ0602、BJ0603甜高粱在武威市的生產(chǎn)試驗[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013（4）：110-114.

[3]馮宜梅，楊珍，喬昌萍.甜高粱引種比較試驗初報[J].中國糖料，2015，37（5）：41-42.

[4]伍升杰.保健酒發(fā)展空間大競爭加劇[J].食品開發(fā)，2012（4）：34-34.

[5]李繼洪，高士杰，郭中校.甜高粱的特點利用及存在的問題[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2008，28（3）：54-57.

[6]林芳.淺談我國農(nóng)機推廣存在的問題及對策[J].福建農(nóng)機，2010（1）：27-28.

S566.5

B

1007－2624（2016）02－0074－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.028

2015-09-03

屈陽（1977-），男，甘肅武威人，大學本科，助理農(nóng)藝師，從事種子管理及技術(shù)指導等工作。

趙國生（1986-），男，甘肅武威人，大學本科。電子郵箱：13893521922@163.com