武威地區(qū)醇用型甜高粱種植加工利用技術(shù)

柴潔（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，武威733000）

武威地區(qū)醇用型甜高粱種植加工利用技術(shù)

柴潔
（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，武威733000）

對(duì)武威地區(qū)醇用型甜高粱的種植技術(shù)及綜合利用途徑進(jìn)行探討，提出了醇用型甜高粱的關(guān)鍵種植技術(shù)和綜合利用途徑。

醇用型甜高粱；種植；加工利用；技術(shù)

甜高粱是粒用高粱的一個(gè)變種，具有抗病性強(qiáng)、抗旱、耐貧瘠、耐鹽堿、生物產(chǎn)量高、適應(yīng)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(yīng)用[1]。其莖稈含糖量高，平均為18.45%，最高可達(dá)20%，可在工業(yè)上進(jìn)行糖漿、燃料乙醇和釀酒原料的生產(chǎn)，近年來，作為一種生物能源作物受到了廣泛重視。武威市地處河西走廊中段，海拔1367～3045m，耕地面積25.8萬hm2，土壤肥沃、灌溉便利。年日照時(shí)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。為推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快構(gòu)建高效節(jié)水農(nóng)業(yè)體系，2012年，武威市從中科院近代物理研究所生物物理研究室引進(jìn)BJ0602醇用型甜高粱進(jìn)行種植，加快了甜高粱的工業(yè)化利用，提高了甜高粱的綜合生產(chǎn)效益。

1　武威市發(fā)展醇用型甜高粱的優(yōu)勢(shì)

1.1是適應(yīng)我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國(guó)家，而石油、煤炭等非可再生資源相對(duì)貧乏，進(jìn)口原油已占國(guó)家石油總供給量的50%，石油供應(yīng)不足嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前，在眾多生物質(zhì)能源作物中，甜高粱以其獨(dú)具的高含糖量、高生物產(chǎn)量、高乙醇轉(zhuǎn)化率和高抗逆型，成為適合我國(guó)國(guó)情、土壤、氣候條件、既產(chǎn)能源又產(chǎn)糧食的理想作物，為生產(chǎn)燃料乙醇原料的多元化開辟了一條新路[2]。

1.2是加快我市生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要

甜高粱有“高能作物”之稱，因其特有的生理結(jié)構(gòu)和抗逆型，使它分布的地理范圍十分廣泛，加之它有抗旱、耐鹽堿的特性，故有作物中的“駱駝”之稱[3]。甜高粱對(duì)土壤的適應(yīng)能力很強(qiáng)，在pH值5.0～8.5時(shí)各品種均能很好生長(zhǎng)[4]。針對(duì)我市地處河西地區(qū)干旱少雨的現(xiàn)實(shí)情況，種植甜高粱，既可以減少對(duì)水的需求，減輕我區(qū)水資源的壓力，同時(shí)具有綠化和美化環(huán)境、防風(fēng)固沙、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入的作用。

1.3是保障草食畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要

甜高粱生物產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)豐富，無氮浸出物一般可達(dá)40%～50%，粗蛋白含量為3%～5%，粗脂肪為1%左右，粗纖維為30%左右，各種養(yǎng)分含量均優(yōu)于玉米，含糖量比青飼玉米高2倍[5]。生產(chǎn)糖、乙醇后的莖稈余渣綜合利用后具有香味、易消化、營(yíng)養(yǎng)好、牛羊愛吃的特點(diǎn)，是牛、羊等動(dòng)物的優(yōu)良飼草[2]。

1.4是構(gòu)建多元化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)格局的需要

甜高粱產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局形成，不僅有利于促進(jìn)我市高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，加快推進(jìn)我區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整。在促進(jìn)釀酒業(yè)、制糖業(yè)、草食畜牧業(yè)和飼料工業(yè)的發(fā)展上起到帶動(dòng)作用，同時(shí)還可以帶動(dòng)加工、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建多元化的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。

1.5是促進(jìn)種植業(yè)經(jīng)濟(jì)收入增加的需要

通過表1可以看出，在種植投入成本相同的情況下，醇用型甜高粱經(jīng)濟(jì)效益是飼用型甜高粱經(jīng)濟(jì)效益的

表1　 飼用型甜高粱和醇用型甜高粱效益比較

2.12倍。若是采用租賃流轉(zhuǎn)土地進(jìn)行種植，飼用型甜高粱經(jīng)濟(jì)效益往往不及醇用型甜高粱。最重要的是飼用型甜高粱的經(jīng)濟(jì)效益需要通過飼喂草食家畜，待家畜出欄銷售后才能體現(xiàn)，如遇到草食家畜價(jià)格低迷、市場(chǎng)行情不景氣的情況，飼用型甜高粱的收益往往難以保證，而醇用型甜高粱在種植完成收割、榨汁交付加工企業(yè)后即可獲得收益，即便是受到市場(chǎng)行情的影響，在采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行甜高粱汁液或原酒（乙醇）的妥善保存后即可規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。醇用型甜高粱和飼用型甜高粱相比，產(chǎn)生利潤(rùn)的中間環(huán)節(jié)少、時(shí)間短、受市場(chǎng)因素的影響少，風(fēng)險(xiǎn)小，收益高且穩(wěn)定有保障。

2　武威市醇用型甜高粱高效栽培技術(shù)

醇用型甜高粱栽培技術(shù)與飼用型甜高粱大致相同，不同之處是飼用型甜高粱是以飼草為生產(chǎn)目的，醇用型甜高粱是以乙醇、結(jié)晶糖等為生產(chǎn)目的。為此在種植過程中必須注重以下幾點(diǎn)。

2.1合理施肥，掌握合理的施肥比例

水肥管理是促進(jìn)醇用型甜高粱達(dá)到高產(chǎn)的保證條件之一，據(jù)張生瑞、孫學(xué)保的研究，鉀肥對(duì)醇用型甜高粱產(chǎn)量的貢獻(xiàn)作用較大，在667m2施入N 25kg，P2O510kg，K2O 12kg時(shí)獲得高產(chǎn)[6]。同時(shí)掌握合理的施肥方法，氮肥的40%（即施入尿素22kg/667m2）作為底肥施入，25%（即667m2施入尿素13kg）在苗期結(jié)合灌水追施，其余35%（即施入尿素18kg/667m2）在拔節(jié)后結(jié)合灌水追施；磷、鉀肥作為底肥一次性施入（即667m2施入過磷酸鈣62.5kg、硫酸鉀57kg）。

2.2適時(shí)播種，控制適宜的種植密度

根據(jù)楊曉玲等的研究，武威市的霜凍天氣主要發(fā)生在東北部山區(qū)和沙漠邊緣，多年分析均顯示，當(dāng)?shù)厮獌鋈諗?shù)總體呈減少趨勢(shì)，霜凍主要發(fā)生在5月中、上旬和9月下旬[7]。播種過早，甜高粱幼苗出苗后極易受到晚霜凍的危害，同時(shí)土壤地溫低濕度高，種子吸水后不能萌發(fā)，易發(fā)生粉種現(xiàn)象；播種過遲，地溫過高土壤容易失墑，加之生育期縮短，造成產(chǎn)質(zhì)量降低，故應(yīng)在4月中下旬土壤表層10cm處溫度穩(wěn)定在15℃左右時(shí)進(jìn)行播種。據(jù)孫學(xué)保的研究，在保留分蘗條件下，飼用型甜高粱種植密度為9300～10000株/667m2時(shí)，飼用性甜高粱株高最高，產(chǎn)量達(dá)到最高，平均為135.73t/hm2，含糖量最高平均達(dá)到9.1%，水分利用率最高[8]。故應(yīng)將種植密度控制在9300～10000株/667m2為宜。

2.3及時(shí)防除病蟲草害

草害和田間病蟲害是影響甜高粱產(chǎn)量提高的重要因素之一，為此提高甜高粱產(chǎn)量應(yīng)注重田間雜草和病蟲害的防除。在種植過程中一般采取播前除草和膜下壓草的方式進(jìn)行，據(jù)李玉華等人的研究，在整地后覆膜時(shí)667m2用38%莠去津懸浮劑190g兌水30kg進(jìn)行地面噴霧，對(duì)禾本科類及雙子葉類雜草的防除效果可達(dá)到100%[9]。病蟲害的危害主要有紅蜘蛛、蚜蟲和螟蟲，蚜蟲用10%吡蟲啉可濕性粉劑30～90g/667m2或40%毒死蜱乳油10～30mL/667m2，兌水30～90kg進(jìn)行葉面噴霧防治；紅蜘蛛用1.8%阿維菌素乳油15～30mL/667m2或10.5%阿維·噠螨靈12～36mL/667m2，兌水30～90kg進(jìn)行葉面噴霧防治。

2.4收獲及加工處理

在9月下旬至10月上旬早霜來臨前進(jìn)行收割。據(jù)賓力等人的研究，液態(tài)發(fā)酵法是目前世界范圍內(nèi)甜高粱加工比較先進(jìn)的一種發(fā)酵工藝，將甜高粱莖桿壓榨提取汁液，采用固定化酵母硫化床生物反應(yīng)器快速發(fā)酵工藝，發(fā)酵醪經(jīng)蒸餾直接生產(chǎn)出無水酒精，發(fā)酵時(shí)間由72～96h縮短為8～10h。與固體發(fā)酵工藝相比，具有發(fā)酵速度快、周期短、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)，適合高效率、自動(dòng)化、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[10]，故醇用型甜高粱收割后將莖稈粉碎采用液態(tài)發(fā)酵法進(jìn)行加工。

3　討論

發(fā)展醇用型甜高粱是武威市在發(fā)展飼用型甜高粱基礎(chǔ)上的又一探索，是調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的一大舉措。筆者認(rèn)為，發(fā)展醇用型甜高粱產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵在于加強(qiáng)醇用型甜高粱的綜合利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，在今后的發(fā)展過程中還應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究。

3.1探索合理的醇用型甜高粱收儲(chǔ)體系

受醇用型甜高粱生長(zhǎng)特性和武威市氣候特點(diǎn)的影響，醇用型甜高粱必須在9月下旬至10月上旬早霜凍來臨前收獲，收獲時(shí)間集中、可用的收獲時(shí)間短成為制約醇用型甜高粱收獲加工順利進(jìn)行的難題。探索在醇用型甜高粱種植集中區(qū)域建立“種植集中區(qū)有收儲(chǔ)榨汁點(diǎn)、核心區(qū)有綜合加工廠”的醇用型甜高粱收儲(chǔ)加工利用機(jī)制。將醇用型甜高粱收獲后集中運(yùn)送到收儲(chǔ)榨汁點(diǎn)進(jìn)行初加工并簡(jiǎn)單儲(chǔ)存，待初加工完成后，再將初加工后的甜高粱汁液、殘?jiān)\(yùn)送到綜合加工廠進(jìn)行深加工。

3.2加強(qiáng)對(duì)醇用型甜高粱機(jī)械化收割榨汁一體機(jī)的研究

傳統(tǒng)的醇用型甜高粱液態(tài)發(fā)酵法是先將甜高粱收獲送進(jìn)收儲(chǔ)榨汁點(diǎn)進(jìn)行榨汁處理后，再進(jìn)行乙醇、飼草磚和液肥的生產(chǎn)。因此加強(qiáng)對(duì)醇用型甜高粱收割榨汁一體化機(jī)械的研究，在甜高粱收割機(jī)械上增加榨汁工藝流程，實(shí)現(xiàn)醇用型甜高粱在田間地頭即可完成收割、榨汁等一系列初加工后，直接運(yùn)送到綜合加工廠進(jìn)行綜合加工。將醇用型甜高粱收儲(chǔ)點(diǎn)榨汁生產(chǎn)線整合到機(jī)械化收割之中，減少榨汁點(diǎn)的建設(shè)，減輕醇用型甜高粱生產(chǎn)過程中的建設(shè)成本。

3.3加強(qiáng)醇用型甜高粱殘?jiān)木C合利用

醇用型甜高粱在加工過程中產(chǎn)生的殘?jiān)粌H占用生產(chǎn)場(chǎng)地，還造成周邊環(huán)境的污染，加強(qiáng)醇用型甜高粱生產(chǎn)后殘?jiān)暮侠砝茫歉纳粕a(chǎn)工藝、提高工業(yè)附加值的重要舉措。

3.3.1進(jìn)行高蛋白質(zhì)飼料的生產(chǎn)據(jù)孫清等人的研究，甜高粱莖稈在不滅菌條件采用黑曲霉、白地霉組合菌株進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的培養(yǎng)過程中，甜高粱莖稈的粗蛋白含量由2.01%提高到21.43%，其粗纖維由12.37%降為2.34%[11]。建立利用甜高粱殘?jiān)浜辖M合霉菌種生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料的模式，拓寬家畜的蛋白質(zhì)飼料來源，有效利用醇用型甜高粱榨汁后殘?jiān)械氖Ｓ嗵欠?、纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。

3.3.2進(jìn)行生物有機(jī)肥料的生產(chǎn)醇用型甜高粱榨汁后的殘?jiān)鼘?shí)際上是粉碎的莖稈榨汁處理后的甜高粱秸稈。據(jù)馬永春的研究，用秸稈和酵素菌種生產(chǎn)生物活性有機(jī)肥，不僅大幅度節(jié)約農(nóng)民種植農(nóng)作物生產(chǎn)成本，改善土壤，增加肥力，克服連作障礙，減輕病蟲害，增強(qiáng)抗旱能力，而且使各種蔬菜、瓜類、水果增產(chǎn)15%～20%，棉花、油菜、水稻、玉米等增產(chǎn)10%左右，還明顯改善品質(zhì)[12]。

3.3.4進(jìn)行裝飾板材生產(chǎn)和造紙充分利用甜高粱纖維結(jié)構(gòu)好，密度高的特性，進(jìn)行甜高粱莖稈及壓榨廢渣生產(chǎn)高粱稈板材、低密度花板、中密度板、膠合板等副產(chǎn)品，提高產(chǎn)業(yè)附加值。利用甜高粱釀酒、制糖過程中的廢渣建設(shè)無污染紙漿生產(chǎn)項(xiàng)目。

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Planting and Utilization Techniques of Alcohol Sweet Sorghum in Wuwei

CHAI-Jie
(Agricultural Technology Service Center of Wuwei City Liangzhou District,Wuwei 733000）

In this paper,the planting techniques and integrated utilization ways of alcohol sweet sorghum in Wuwei region were discussed,the main planting techniques and integrated utilization ways of alcohol sweet sorghum was suggested.

alcohol sweet sorghum;planting;processing and utilization;techniques

S566.5

B

1007－2624（2016）02－0052－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.020

2015-08-26

柴潔（1983-），女，甘肅武威人，大學(xué)本科，助理農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與服務(wù)工作。

趙國(guó)生（1986-），男，甘肅武威人，大學(xué)本科，電子郵箱：13893521922@163.com