以科技創(chuàng)新促進蔬菜種業(yè)高質量發(fā)展

宋凝芳

近年來，我國蔬菜產業(yè)發(fā)展迅速，在保障市場供應、促進農業(yè)結構的調整、優(yōu)化居民的飲食結構、增加農民收入、提高人民的生活水平等方面發(fā)揮了重要作用。目前，我國大宗蔬菜種源實現(xiàn)了自主可控，但部分中高端蔬菜仍存在種子對外依存度偏高的“卡脖子”問題。要打破這一局面，亟需加強蔬菜種質資源創(chuàng)新、加強基礎性研究和育種技術研究，以種業(yè)科技創(chuàng)新支撐蔬菜產業(yè)高質量發(fā)展。

關鍵詞：蔬菜產業(yè);蔬菜種業(yè);科技支撐

我國是世界人口第一大國，而蔬菜是國人餐桌上的主要副食品，這決定了我國高居世界蔬菜第一大生產國和消費國的地位。隨著蔬菜種子不斷優(yōu)化、育苗技術不斷發(fā)展、種植技術的不斷提升，我國蔬菜產業(yè)實現(xiàn)了快速和穩(wěn)步的發(fā)展，科技進步與創(chuàng)新已成為推動蔬菜產業(yè)健康、綠色、可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。今年4月13日，中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所所長張友軍在“科技創(chuàng)新引領經濟與園藝作物產業(yè)高質量發(fā)展”新聞發(fā)布會上表示，蔬菜產業(yè)作為鄉(xiāng)村產業(yè)興旺的重要抓手，在服務“三農”、國家脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中發(fā)揮著至關重要的作用。

蔬菜種業(yè)是農業(yè)高科技戰(zhàn)略性產業(yè)，提升我國蔬菜種業(yè)科技的競爭力，并引領我國蔬菜產業(yè)發(fā)展向高質量、高效益轉型，對于維護國家糧食安全與農產品有效供給至關重要。但蔬菜種源“卡脖子”問題制約著我國蔬菜產業(yè)的更好發(fā)展。要進一步發(fā)展蔬菜產業(yè)，需要加大種業(yè)科技研發(fā)力度、加強技術攻關，提高我國蔬菜種業(yè)自主能力，推動蔬菜產業(yè)快速發(fā)展。

我國蔬菜產業(yè)發(fā)展迅速

近20年間，我國蔬菜種植結構不斷調整，蔬菜產業(yè)得到快速發(fā)展。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，全國蔬菜種植面積從2001年的24603.67萬畝增長到2020年的31998.84萬畝，20年間增長了7395.17萬畝;隨著種植技術的不斷提升，蔬菜產量從2001年的48422.36萬噸增長至2020年的74912.90萬噸（圖1），增長了26490.54萬噸。受益于科技的不斷創(chuàng)新和推進，蔬菜種植面積雖然只增加了30%，但蔬菜產量卻增加了54%，單位面積產量從2001年的1.97噸/畝增加至2020年的2.34噸/畝。

我國蔬菜種植主要分布在以河南、湖北、湖南為代表的中南地區(qū)和以山東為代表的華東地區(qū)。從主產省域來看，山東省是我國蔬菜大省，其蔬菜產量一直位于全國第一。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020年山東省蔬菜產量達到8434.70萬噸，占當年全國蔬菜總產量的11.26%。

經過多年發(fā)展，我國已形成六大蔬菜生產基地，即華南及西南熱區(qū)冬春蔬菜生產基地、長江流域冬春蔬菜生產優(yōu)勢區(qū)、黃淮海及環(huán)渤海設施蔬菜優(yōu)勢產區(qū)、云貴高原夏秋蔬菜優(yōu)勢產區(qū)、黃土高原夏秋蔬菜優(yōu)勢產區(qū)，以及北部高緯度夏秋蔬菜優(yōu)勢產區(qū)。人們一年四季都可以吃上新鮮的蔬菜，種菜的地域從田間擴展到河湖，甚至實現(xiàn)了植物工廠蔬菜種植，完全不依賴土地、水甚至陽光。中國農業(yè)科學院都市農業(yè)研究所副所長楊其長表示，通過模擬植物所需的光、溫度、濕度、營養(yǎng)等要素，可以在完全工廠化的條件下進行植物生產。

蔬菜一直是我國第一大出口優(yōu)勢農產品，占我國農產品出口總額的20%左右，進口占比相對較低，僅占0.6%左右。我國蔬菜出口主要集中在沿海省份如山東、廣東、江蘇、福建等，東盟、日本、韓國、俄羅斯、美國、歐盟等國家和地區(qū)是我國蔬菜的主要出口地。根據(jù)海關數(shù)據(jù)，2020年我國蔬菜出口數(shù)量為1017萬噸，同比增長3.9%;蔬菜出口金額為1195113萬美元，同比下降4.9%。鮮或冷藏蔬菜出口逐年增加，2020年我國鮮或冷藏蔬菜出口數(shù)量為692萬噸，同比增長6.3%;鮮或冷藏蔬菜出口金額為577020萬美元，同比增長4.1%。

張友軍表示，“十三五”以來，我國蔬菜產業(yè)保持了持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，年播種面積達3億畝，總產量約8億噸，總產值突破2萬億元，以10%的種植面積創(chuàng)造了整個種植業(yè)近40%的產值。蔬菜出口已連續(xù)19年保持大順差，成為平衡貿易的第一大農產品，比較效益顯著。

農業(yè)農村部國家大宗蔬菜產業(yè)技術體系首席科學家杜永臣曾在中國果蔬產業(yè)高質量發(fā)展高峰論壇上表示，蔬菜產業(yè)經過改革開放40多年的發(fā)展，科技成果不斷得到推廣，科技水平加速提升，進入了轉型升級、提質增效的新的發(fā)展時期。從生產水平講，蔬菜產業(yè)的標準化、精簡化和綠色化的生產在逐步的加速推進，優(yōu)質的產品正在迅速發(fā)展，采購處理保存水平都有了明顯的提升。此外，蔬菜出口貿易持續(xù)穩(wěn)定，全國每年的貿易順差約140億美元左右。近幾年，農產品進出口貿易逆差由500多億元上升到900多億元，但是蔬菜進出口貿易維持在140億左右的順差沒有變。

大宗蔬菜種源實現(xiàn)自主可控

我國蔬菜產業(yè)科技創(chuàng)新取得了明顯進步，但是也存在一些問題，蔬菜種業(yè)科技創(chuàng)新面臨著很大的挑戰(zhàn)。近些年來，盡管我國蔬菜“洋種子”依賴癥已大大改善，但仍有部分高端蔬菜依賴“洋種子”。“國產蔬菜種子按斤論袋賣，‘洋種子按粒賣”曾是我國蔬菜產業(yè)面臨的尷尬。

據(jù)張友軍介紹，目前我國蔬菜種子自給率已經達到87%，大宗蔬菜種源實現(xiàn)了自主可控。同時中高端蔬菜，特別是一些“茬口”菜、特色菜，仍存在種子對外依存度偏高的“卡脖子”問題，但沒有哪個品種是“一卡就死”的。人們常吃的大宗蔬菜，比如白菜、甘藍、辣椒、番茄等，基本上都是國產品種，但某些季節(jié)是國外品種。張友軍還表示，“還有一些品種確確實實是受制于人的，比如菠菜、西蘭花、胡蘿卜、洋蔥這四種蔬菜，目前對國外種子依存度在85%甚至90%以上，這是比較麻煩的事情。”

根據(jù)中國種子協(xié)會和海關總署2019年數(shù)據(jù)，我國農作物種子進口中，進口量最大的是蔬菜種子，蔬菜種子進口額達2.24億美元，占種子進口額的一半以上。在一些地區(qū)、一些品種，尤其是蔬菜“洋種子”占比超過80%，甚至幾乎完全依靠進口。其中一類是甜椒、番茄、茄子等蔬菜的一些“茬口”品種，80%—90%是國外品種;另一類是西蘭花、胡蘿卜、菠菜等特色蔬菜，目前對外依存度依然很高。“農科院里對這些品種也有布局，且表現(xiàn)出很好的勢頭。希望用五到十年，把90%依存度降到50%左右，奪回主動權。”張友軍表示。

據(jù)中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所副研究員、“十三五”國家大宗蔬菜產業(yè)技術體系西蘭花崗位專家李占省介紹，盡管我國蔬菜品種自主率大幅提升，但仍有一些品種的進口依賴度很高，如高端設施農業(yè)中的一些蔬菜，長季節(jié)栽培的番茄等，還是國外品種占據(jù)主導。在引進品種中，涉及設施農業(yè)的栽培品種，是進口依賴度最高的，一些品種的進口比例甚至超過90%，如西蘭花對外依賴度達到95%，雜交胡蘿卜、菠菜、洋蔥等進口依賴度90%以上。數(shù)據(jù)顯示，蔬菜種子進口額度最大的前五位，分別是番茄、西蘭花、胡蘿卜、菠菜和洋蔥。

目前，世界前20強種業(yè)集團形成“兩超、四強、差異化發(fā)展”的新格局。華安證券的報告顯示，拜耳、科迪華（杜邦陶氏的農業(yè)部門）兩者銷售額占據(jù)世界前20強的60%，并且擁有大部分核心專利技術。先正達、巴斯夫、利馬格蘭和科沃施四家企業(yè)的銷售總額占世界前20強的26%，剩余14家企業(yè)，市場份額較小，僅占14%，但這些企業(yè)都擁有特色的種子業(yè)務。與國外蔬菜種子企業(yè)相比，我國種子企業(yè)育種研發(fā)仍較薄弱，國內種子行業(yè)集中度低、企業(yè)規(guī)模小的現(xiàn)狀，又進一步限制企業(yè)科技投入能力，形成惡性循環(huán)。另外，有關專家表示，國外種子研發(fā)多是在大公司，種質資源的收集都是百年的積累，起步早，科研投入大。而我國商業(yè)化的農作物種業(yè)科研體制不完善，基礎性、公益性研究主要依賴科研院所，投入有限，基礎薄弱。國內很多蔬菜種子的收集比較雜亂，最原始的種質材料積累不純正。

國家大宗蔬菜產業(yè)技術體系首席科學家、中國農科院蔬菜花卉所研究員杜永臣表示，“蔬菜種子我們有短板，有‘卡脖子問題，但經過多年努力，沒有哪個品種是‘一卡就死的。這很大程度上取決于生產側而不是消費側，比如菠菜，國外品種、國內品種是吃不出差別的;但在生產上不一樣，國外品種抗病性更強些、產成率更高些，但是我們正在大步趕上。”

蔬菜種業(yè)科技創(chuàng)新的挑戰(zhàn)與任務

李占省表示，當前的難點，首先是優(yōu)異種質資源缺乏，我國在種質資源收集、鑒定評價方面起步較晚，相應的儲備和鑒定工作相對滯后。其次，盡管我國主導開展了大部分蔬菜作物的基因組測序工作，但在一些重要農藝性狀基因上，比如抗病、雄性不育等基因的挖掘、功能機制研究等較為滯后。其三，關鍵育種技術創(chuàng)新不足，我國已經開展了單倍體育種、自交不親和、雄性不育、雌性系等相關研究與應用，但是與國外普遍存在差距，形成了一定的技術瓶頸。第四，基因編輯等新技術應用不夠，基因編輯是農業(yè)領域的5G技術，我國在大田作物育種中，已經廣泛使用，但在蔬菜上，還只是在少數(shù)作物中開展研究，大部分作物沒有開展及應用。

此外，也有專家表示，部分品種依賴“洋種子”，其市場價格和利潤受制于人，會影響我國的價格主動權和市場話語權，可能給種植大戶帶來經濟損失，如果出現(xiàn)極端斷供情況，會影響農業(yè)發(fā)展速度、質量和效益。

近年來，西蘭花產業(yè)在我國發(fā)展迅速。然而，我國西蘭花種子供給卻長期被日本、歐洲等地的種業(yè)公司壟斷，廣大西蘭花種植戶曾陷入“種貴”“無種”的尷尬境地。一種植戶表示，像國外的一個品種，芝麻粒大小的種子一包10克，賣150元，還經常買不到。從日本進口的10萬粒包裝的西蘭花“耐寒優(yōu)秀”，每袋從3500元曾漲到2萬元左右。

李占省表示，前端成本的上漲還只是直接影響，由于我國西蘭花具有“種植體量小”和“產業(yè)價值高”的特點，栽培面積只有150萬畝左右，但相當于其他一般蔬菜1000多萬畝的產值，一旦主栽品種種子供應不及時，就會耽誤播期，直接影響我國銷售市場的下游供應和出口貿易。

與西蘭花情況類似，同樣嚴重依賴進口種子的甜菜產業(yè)，也存在類似問題。作為重要的糖料作物，我國的甜菜育種與國際先進水平相比還存在差距，我國甜菜產業(yè)中用于機械化精量播種的遺傳單粒種，基本上靠進口。糖類專家表示，在我國食糖消費量的三分之一依靠進口，世界糖料供應整體處于緊平衡的背景下，一旦外國甜菜種子企業(yè)不能按時足量保質地供應種子，我國食糖產業(yè)的長期穩(wěn)定供應就有可能出現(xiàn)問題。

針對我國蔬菜種業(yè)創(chuàng)新不足、競爭力不夠等問題，杜永臣建議，蔬菜種業(yè)定位是支撐產業(yè)的發(fā)展、滿足消費者需求、參與國際競爭，要保證蔬菜生產的種業(yè)的安全，同時還要加強資源創(chuàng)新、加強基礎性研究和育種技術研究。

張友軍在“科技創(chuàng)新引領經濟與園藝作物產業(yè)高質量發(fā)展”新聞發(fā)布會上表示，“十四五”時期，中國農業(yè)科學院將加強優(yōu)異種質資源的收集與精準鑒定、加強蔬菜重要農藝性狀形成機理研究、加強蔬菜作物重大新品種培育、加強蔬菜生物學國家重點實驗室等國家級平臺建設等方面進行部署，強優(yōu)勢、補短板，打好蔬菜種業(yè)翻身仗。

一是加強優(yōu)異種質資源的收集與精準鑒定。針對重要農藝性狀開展多年、多點表型和基因型鑒定，建立基于表型組、基因組、轉錄組、代謝組等多組學集成的種質資源精準鑒定國家標準和評價體系，構建國家級蔬菜種質資源大數(shù)據(jù)平臺，共享利用順暢，為優(yōu)異種質創(chuàng)新和精準育種做好材料保障。

二是加強蔬菜重要農藝性狀形成機理研究。加大基礎前沿科技的原始創(chuàng)新，在蔬菜作物遺傳多樣性形成、產品器官發(fā)育、重要品質性狀形成機理、蔬菜作物與生物和非生物逆境響應機理等方面加大科技攻關。

三是開展種源“卡脖子”育種技術攻關。突破和完善基因編輯、數(shù)字育種、分子模塊設計育種等前沿技術，建立和完善新一代測序技術、標記高通量分型、種子繁育與加工技術，全面推動蔬菜育種技術轉型升級。

四是加強蔬菜作物重大新品種培育，全面推進種業(yè)革新。面向國家重大需求，圍繞優(yōu)質蔬菜安全保供和服務美好生活的新時代新要求，加快培育優(yōu)質多抗、營養(yǎng)獨特、商品性高、適合機械化栽培等優(yōu)良新品種。

五是加強蔬菜生物學國家重點實驗室等國家級平臺建設。推動蔬菜生物學國家重點實驗室等高水平平臺建設，完善和擴大“中國農業(yè)科學院壽光蔬菜研發(fā)中心”的基礎設施和展示平臺。