高粱是主要粮食和饲料作物之一，也是中国酿造工业的重要原料。

高粱是古老作物之一。多数学者认为高粱起源于非洲，中国高粱是由非洲经印度传入中国。高粱野生种多数分布在非洲，世界上许多国家栽培的多数粒用高粱也都来源于非洲，中国已发现拟高粱（S. propinquum）和光高粱（S. nitidum）两种野生高粱。据考古学家发现，远在西周至西汉时期高粱已在中国广泛分布，至今约有4000多年的栽培历史。中国的琥珀甜高粱于1853年传入美国，曾对那里的糖高粱生产起过重要作用。

高粱是世界5大谷类作物之一，收获面积位于小麦、玉米、水稻、大麦之后，居第五位。热带和温带地区有100多个国家栽培高粱，一般多种植在年降水量500毫米以下的地区，年种植面积超过4200万公顷，主要分布在非洲、亚洲和美洲，包括苏丹、尼日利亚、印度、尼日尔、美国、马里、布基纳法索、埃塞俄比亚、墨西哥、巴西、阿根廷、喀麦隆、中国、澳大利亚等。苏丹、尼日利亚、印度、尼日尔和美国是世界上高粱种植面积前5位的国家，这5个国家累计播种面积占世界总种植面积的一半以上。世界平均产量1.46吨/公顷。种植面积前15位的国家中，产量最高的是中国，其次是美国、阿根廷、墨西哥、巴西。世界高粱总产量超过6200万吨，总产量最高的国家是美国，其次是尼日利亚、苏丹、印度和埃塞俄比亚；其中超过300万吨的国家有8个，超过百万吨的国家有15个。中国高粱面积排在世界第13位，总产量排世界第7位。除西藏自治区、香港特别行政区以外，各省（自治区、直辖市）均有种植，但以东北地区（包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古）的面积最大，约占总种植面积的50%。

图1 高粱

须根系庞大，多集中在耕层。植株高大坚实，茎秆直立，高约0.5～5.0米。分蘖节常生有分蘖，其上各节均可生分枝。叶片狭长，一般有10～20片。圆锥花序着生于茎顶，穗紧密或松散。由于主轴和穗分枝的长短以及穗柄（花序梗）的直立或弯曲不同而有多种穗形。穗长从几厘米到几十厘米不等。一般都具无柄和有柄两种小穗，无柄小穗为两性花，可结实。大多数品种无柄小穗内的两朵小花中，下位花退化，也有一些品种两朵花均发育，形成双粒。有柄小穗内为单性花，只有雄蕊，没有雌蕊，大多不能结实，极个别情况有可育子房，能产生较小籽粒。高粱为常异花授粉作物，天然杂交率一般在0～25%。籽粒椭圆形、倒卵形或圆形，大小不一，呈红、褐、黄、白等色，一般随种皮中单宁含量的增加，粒色由浅变深。胚乳按结构分为粉质、角质、蜡质、爆粒等类型，按颜色又有白胚乳和黄胚乳之别。

图2 高粱穗形示意图

高粱是喜温作物，生长最适温度为20～34℃。不同发育时期对温度有不同要求，如发芽时温度偏低（10℃以下）易造成烂种；花粉母细胞减数分裂时低于13℃，会导致花粉败育；整个生育期间低于20℃时生长速度变慢。较耐旱，根系能穿过较深的土层吸收水分。叶片和茎秆角质化程度高，并覆盖有蜡质层。水分亏缺时，叶片可纵向向内卷缩，以减少暴露面积。蒸腾系数一般为227～437，低于玉米、小麦、大麦等作物。气孔对缺水反应敏感，调节功能灵活，严重干旱时呈休眠状态，一旦遇水则能迅速恢复生长发育。成熟期间的高粱，因有完整的通气组织，抗涝能力很强。对土壤的要求不严格，在pH为5～8.5的土壤上均能良好生长。在瘠薄地或沙岗地种植，产量可高于其他禾谷类作物。由于有较强的再生能力，受雹灾后加强管理，腋芽可发育成分蘖或分枝并结实。

高粱用种子繁殖。

高粱育种方法经历了农家品种整理、系统育种、杂交育种和杂种优势利用四个时期。1954年，美国高粱专家J.C.斯蒂芬斯（J.C.Stephens）等人培育出世界上第一个可在生产中应用的核质互作型高粱雄性不育系Tx3197A，为高粱杂种优势利用拉开了序幕。两个遗传型不同的雄性不育系与雄性不育恢复系杂交，所得的杂种一代（F₁）称作高粱杂交种。杂交种具有杂种优势，生长健壮，产量高，抗逆性强，适应性广。利用杂种优势选育杂交种是高粱的主要育种方法。各国应用的主要高粱雄性不育系，其细胞质大多来源于迈罗高粱。20世纪末，许多国家应用核不育系或细胞质雄性不育系和经济性状优异的品系，经自由异花传粉组成基础群体，通过轮回选择进行高粱育种。美国的高粱种质转化计划成功将高大、晚熟、不适应温带的热带种质转变成矮秆、早熟、有栽培价值、适应温带的类型，扩大了种质利用范围。迄今中国高粱杂交种选育大致经历了五个阶段。第一个阶段，从20世纪50年代末到70年代中期，以中国高粱品种作父本恢复系与外引不育系组配高粱杂交种。第二阶段，从70年代中期到70年代末，是优质育种阶段。根据第一阶段育成杂种高粱品质差的问题，开展了优质育种。第三阶段，从80年代初到90年代中期，以杂交选育恢复系为主与自选和引进雄性不育系组配杂交种。第四阶段，从90年代后期开始，主要应用自选不育系和恢复系组配杂交种。第五阶段，进入21世纪，高粱育种逐步向常规育种和分子标记辅助育种相结合方向发展，生物技术和分子标记的介入可大大加快育种进程，同时，更加注重品种的专用性和适宜机械化作业。

选地与整地。高粱不宜连作，常与玉米、大豆、粟、小麦轮作，也宜与豆类间、混作。中国高粱主产区春旱频发，所以最好在前一年秋天进行翻耕，以增加土壤的蓄水能力。可垄作也可平播。

田间管理。根据各生长阶段的不同要求及环境条件的变化进行。

播种。根据不同的栽培目的及不同的气候、栽培条件等选用不同的品种。通过药剂拌种或包衣防治种子带菌及防治苗期地下害虫。适时播种，通常5厘米土层温度稳定通过12℃时播种，播种深度一般为3厘米。根据品种特点确定适宜的种植密度，高秆品种，一般每公顷7.5万～9万株，中秆品种10万～12万株，矮秆品种13万～16万株，特矮品种密度可达30万株/公顷。

除草。分为人工除草与化学除草。人工除草一般结合深耕进行两次除草，当高粱5片叶时进行第一次除草，8～10片叶时进行第二次除草。化学除草可以在播后苗前或者出苗后喷施除草剂。高粱属于药物敏感型作物，除高粱专用除草剂外，其他除草剂不能随便使用。

施肥。高粱对施肥反应敏感。对氮肥需求量最大，磷肥次之，然后是钾肥。肥料可以一次性施入长效缓释肥，也可以基肥、种肥、追肥的方式分期施入。不同生育阶段对养分需求量不同，拔节至孕穗期间是吸收氮和钾的高峰期，籽粒形成时期是吸收磷素的高峰期。

给排水。高粱耐旱，一般为旱作。但在特别干旱的情况下，应进行灌溉，以确保高粱正常生长。出现涝灾时，及时排水。

病虫害防治。高粱病害主要有丝黑穗病、靶斑病、炭疽病等，害虫主要有螟虫、蚜虫、黏虫、地下害虫，可通过选用抗病品种、种子消毒、化学药剂、生物防治及栽培措施等进行综合防治。

穗下部籽粒达到蜡熟时为高粱的适宜收获期。过早收获，籽粒不充实，产量低。收获过迟，籽粒自然脱落和呼吸消耗，降低产量和品质。收获后经过晾晒或烘干贮藏。

图3 高粱收获

图4 将收获的高粱脱粒

图5 将收获的高粱卸车晾晒