高粱
概述
高粱是一种耐旱作物，主要生长在中原各州，2020年该地区高粱的种植率接近70%;剩下的种植面积在德克萨斯州。在研究期间，生产区域已变得更加紧密地集中在这些州，与1980年的24个州相比，2020年只有6个州生产高粱。高粱的总结图显示了各种指标的不同结果，土地利用、排放和能源利用在21世纪头十年最高，土壤侵蚀在20世纪80年代最高，灌溉在90年代最高(图1.8.1)。表1.8.1是参照年高粱所有指标的汇总。
图1.8.1。1980-2020年高粱指标汇总图数据以指数形式列出，其中所有指标均按1998-2002年期间的指标平均数计算。0.1点的变化等于10%的差异。指标值允许比较具有不同度量单位的指标之间的变化。较小的区域表示随着时间的推移有所改善。
关于每英亩高粱可持续性和资源使用总量的其他说明见附录B，可从下载报告链接获得。
土地使用
在整个研究期间，种植高粱的农田面积一直在下降，在2010年代趋于稳定，种植面积约为600万英亩(图1.8.2)。在整个研究期间，总体产量也在下降，近年来呈上升趋势(图1.8.3)。因此，本研究的土地利用效率指标在整个时间段内相对静止，表明高粱产量没有显著趋势(图1.8.4)。产量在不同年份之间也有很大的变化，可能反映了水资源的可用性。
能源使用效率
每蒲式耳高粱的能源利用效率在研究期间略有提高，但年际变化很大(图1.8.5)。能源消耗的一个主要因素是在研究期间增加了对高粱氮肥和磷肥的施用。随着时间的推移，作物保护剂使用的能源也在增加(图B.30)，这是由于除草剂使用增加所致。
温室气体的排放
高粱的温室气体排放模式与能源使用类似，年际变化相对较大，但每蒲式耳的排放量没有很强的趋势(图1.8.6)。过去十年，由于一氧化二氮的排放量增加，每英亩的排放量有所增加(图B.31)。自2010年以来，合成氮肥和粪肥使用的增加导致了氧化亚氮排放量的增加(图B.32)。表1.8.2列出了2010 - 2020年期间高粱能源使用和温室气体排放的前四大贡献者。
灌溉用水
高粱是一种耐旱作物，经常生长在缺水地区，除了在非常干旱的年份外，几乎不需要补充灌溉。最有效的生产通常发生在缺水的条件下，而不是完全灌溉的生产(Assefa et al.， 2010)。从20世纪80年代到2000年，高粱灌溉用水效率呈下降趋势，到2012年左右，高粱灌溉用水效率有所提高(图1.8.7)。缺乏明确的趋势可能是由于用于灌溉的土地随时间的变化以及灌溉和非灌溉产量之间的关系，高粱的产量可能低于这里考虑的其他作物。在2008年、2013年和2018年的灌溉和水管理调查中，高粱的平均灌溉收获面积约为总收获面积的11%。在过去的三次调查中，灌溉面积的份额一直在下降。
土壤侵蚀
自1980年以来，高粱的土壤侵蚀持续下降，最大的改善发生在20世纪90年代(图1.8.8)。在本研究考虑的作物中，高粱免耕采用率最高。不收款机随着时间的推移稳步增长;目前，略低于60%的高粱亩采用免耕，20%采用少耕，其余20%在2020年采用常规耕作。