传统农业以种植业为主，即利用农作物进行光合作用，将水、二氧化碳等无机物合成为葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物，为人类提供赖以生存的粮食。但在石油能源日益匮乏的今天，人们正在用全新的眼光重新审视种植业：植物能够通过光合作用将太阳能转化为化学能存储在体内，形成可为人类利用的重要能源，这就是所谓的生物质能。研究表明，在植物进行光合作用的过程当中，太阳能的转化效率较低。但通过收集、筛选和培育高效优质的农作物品种，为植物生长创造良好的生产条件，可以使植物固定太阳能的效率大幅度提高。经测算，如在无人管理的自然条件下，植物光合作用的平均效率仅为0.1％～2％左右，在人工精心管理下的农田生态系统则有可能达到６％～８％，而在理论上，光合作用下太阳光能转化率为18.7％到28％。显然在技术上可挖掘的潜力非常大。因此，欲使生物质能替代化石燃料，成为新的能源资源，必须培育能源农业。在这一过程之中，传统农业面临着新的挑战和希望，焕发出勃勃生机。

1.能源农业的任务

所谓能源农业，就是以生产生物质能源为目的的农业。生物质能源燃烧对环境造成的污染比矿物能源少，比核能安全，比风能、地热使用广泛，被誉为“绿色能源”。开发生物质能源，可有效地延长地球上石油资源的使用时间。在未来世界里，沼气可能是天然气的替代物，酒精可能是汽油的替代物。

我国政府非常重视生物质能源的发展，制定了明确的发展目标，预计未来几年，乙醇的生产能力将达到年产1000万吨。由于生物质能源需要大量的农作物做原料，因此生物能源的前端是能源农业。生物能源的大发展，必将改变中国农业的发展方向。因此，能源农业的任务是以生物质能源为主要开发对象，以生化转化、物化转换等方式利用生物能源，从而达到从“黑色能源”向“绿色能源”转变的目的。

2.能源农业的发展方向

2.1大力发展能源作物

能源作物是指以提供燃料油为目的的栽培植物，可通过生化转化等方法制造酒精和生物柴油。如以生产酒精为目的的玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；以生产生物柴油为目的的油料作物，如小桐子、油菜、棉花等。据测算，每吨以玉米、甘蔗等能源作物制造的燃料乙醇可以替代1吨燃料油，同时还能提高燃料的燃烧和动力性能。但是考虑到我国地少人多，粮食生产还没有那么富裕，用玉米作为原料大量生产燃料乙醇在我国不现实。因此，培育具有高光合作用转化率、综合利用价值大的高产能源作物，是我国发展能源农业的最佳途径。

2.1.1粮食类能源作物甜高粱

作为能源作物，甜高粱具有令人瞩目的优势。其特点之一，甜高粱具有很高的光合效率，可产生五米高的茎叶，是目前世界上生物学产量最高的作物。甜高粱茎秆中含糖丰富，是粮食生产酒精的最好替代物。甜高粱每公顷可生产约7000升乙醇，生物质能的产量约为玉米、甜菜和小麦的2倍，比甘蔗还高1/4，具有“高能作物”之称。特点之二，甜高粱的综合利用价值大：籽粒既可食用，又可作饲料和工业原料。生产乙醇后的茎秆余渣有香味，易消化，营养好，可用于发展畜牧业；由于甜高粱茎秆是长纤维，生产乙醇的余渣造纸质量比优质原料芦苇还好，可以卖给造纸厂；另外，余渣还可以用于气化发电和生产不用粘结剂的纤维板材。

特点之三，种植甜高粱的需水量仅为甘蔗的三分之一，而且对土壤条件具有广泛的适应性，特别是其显著的抗干旱和抗盐碱性，被誉为“作物中的骆驼”。特点之四：红高粱的生长期较短，一年可收获两季甚至三季。如我国农业部规划设计研究院在“九五”和“十五”期间选育和生产的甜高粱杂交系列品种，能适应我国不同地域和不同环境条件，在荒滩地、干旱地和盐碱地都能种，且一年三熟。种植甜高粱生产燃料乙醇，既不冲击我国的粮食市场，也不占粮食耕地，还可大幅度增加农民收入。因此，甜高粱作为一种极有发展前景的能源作物，是我国干旱和盐碱土壤农业区农业可持续发展的一种主要作物。目前我国已经在黑龙江省、内蒙古自治区、新疆维族自治区、辽宁省和山东省等地，建立了甜高粱种植、甜高粱茎秆制取燃料乙醇加工基地，总生产能力超过万吨。