曾曉娟,張 馳,何艷清,周清華,李 丹,鄭立敏,歐陽嫻,張戰泓
(1.湖南省農業信息與工程研究所,湖南 長沙 410125;2.肯塔基大學,肯塔基州列克星頓市;3.中國科學院亞熱帶農業生態研究所,湖南 長沙 410125;4.長沙市農業科學研究院,湖南 長沙 410003;5.湖南省植物保護研究所,湖南 長沙 410125;6.湖南省蔬菜研究所,湖南 長沙 410125)
番茄屬茄科一年生或多年生草本植物,原產于南美洲,是世界上重要的果蔬作物之一,在全球范圍內廣泛種植。番茄可生食、熟食,還可加工成番茄醬、番茄汁或整果罐藏等,是人們日常飲食中的重要食材[1]。它具有獨特營養價值,富含抗氧化的番茄紅素以及多種維生素、礦物質和有機酸等活性功能成分,同時還具有抗疲勞、抗衰老、增強人體免疫力等多種保健功效,在日化、保健領域應用廣泛。因此,番茄的生產發展對改善人們膳食結構、調整農業產業結構和建設蔬菜產業體系都具有非常重要的意義。筆者根據美國農業部和聯合國糧農組織等發布的有關數據,總結了1980—2019年世界番茄產業的生產狀況,分析了世界番茄的種植特點,提出了我國番茄產業發展的建議。
隨著番茄需求量的不斷上升,世界番茄生產總量和種植規模不斷擴大。根據FAO的統計數據(圖1),1980—2019年全球番茄年產量、收獲面積及單位面積產量(以下簡稱單產)總體上保持穩定增長的趨勢,2019年全球番茄年產量、單產、收獲面積分別為18 076.63 t、35.93 t/hm2和503.05萬hm2,與1980年相比,分別增加了243.33%、66.76%、105.88%,年均增長率分別為6.08%、1.67%、2.65%。

圖1 1980—2019年世界番茄年產量、收獲面積及單產的年度變化
番茄的產量主要由收獲面積和單產決定,但同時也受進出口貿易政策、產出收益情況和自然氣候條件等諸多不確定因素的影響。由圖1可知,1980—2019年,全球番茄產量年度間的變化較大,整體呈螺旋式上升。2019年全球番茄年產量上升至18 076.63萬t,比1980年增加了243.33%,年均增長率為6.08%。以10 a為一個階段,將1980—2019年分為4個階段進行比較,結果如圖2所示,發現前3個階段全球番茄年產量增幅明顯高于較最近1個階段,即1980—1989年、1990—1999年和2000—2009年增長率保持快速增長,分別為41.72%、42.76%和42.10%,而2010—2019年番茄年產量整體增幅明顯放緩,增長率降至17.93%。

圖2 世界番茄年產量、收獲面積及單產階段性的增長率
由圖3可知,2019年番茄年產量排名前十的國家從高到低依次是中國、印度、土耳其、美國、埃及、意大利、伊朗、西班牙、墨西哥、巴西,總和為13 602.14萬 t,約占世界番茄年產量的75.25%;其中,番茄年產量達1 000萬t以上的國家有中國、印度、土耳其和美國,總和為10 557.75萬,約占世界番茄年產量的58.41%;中國的番茄年產量最高,達6 286.95萬t,占世界番茄年產量的34.78%,是排名第二的印度番茄年產量的3.3倍。

圖3 2019年番茄年產量排名前十的國家
從1980—2019年間各大洲的番茄年產量(圖4)來看,亞洲和非洲的番茄年產量呈增長趨勢,而歐洲、美洲的番茄年產量整體穩定在2 000萬t左右,而大洋洲的番茄年產量最低,整體穩定在50萬t左右。1990年起,亞洲的番茄年產量超過歐洲,成為世界番茄的第一產區,其番茄的生產能力不斷增強,2014年邁上了10 000萬t的臺階,并且一直保持穩定增長。2019年亞洲的番茄年產量達11 210.40萬t,占到世界番茄年產量的62.02%。

圖4 1980—2019年各大洲番茄年產量的比較
由圖1可知,自1980年以來,番茄收獲面積整體起伏不斷,呈波浪式向上增長。1980—2009年的30 a間,番茄收獲面積每隔10 a出現一個高峰,期間小幅回落后再逐年上升。整體波動頻率和幅度都不大。近10 a來,除了2015、2016和2017年的面積略有下降外,其他年份的番茄收獲面積都是穩定增加的,繼2004年全球番茄收獲面積達到415萬hm2后,2019年全球的番茄收獲面積又突破了500 萬hm2,為40 a來的最高峰值。
由圖2可知,1980—1989年、1990—1999年這2個階段世界番茄收獲面積的增長率分別為24.37%、36.67%,增長速度快,幅度大,而2000—2009年 、2010—2019年這2個階段世界番茄收獲面積整體在徘徊中上升,但增長勢頭呈明顯下降的趨勢,增長率回落至15.13%、13.57%。
由圖5可知, 2019年有8個國家的番茄收獲面積在10萬hm2以上,分別是中國、尼日利亞、印度、土耳其、埃及、伊朗、美國和喀麥隆,這8個國家的番茄收獲面積達357.57萬hm2,占世界番茄收獲面積的71.08%;其中,中國的番茄收獲面積為108.68萬hm2,占世界番茄收獲面積的21.60%。

圖5 2019年番茄收獲面積排名前十的國家
由圖6可知,從1980—2019年各大州的番茄收獲面積來看,美洲的番茄收獲面積整體穩定在40萬~50萬hm2之間,近10 a來有小幅下降;歐洲的番茄收獲面積在1980—1989年間保持相對穩定,而在1990—2019年間呈波浪式下降,降幅達到47.70%;大洋洲的番茄收獲面積在2000—2019年間也明顯遞減,降幅達到46.87%;亞洲和非洲的番茄收獲面積除少數年份略微回落外整體保持增長態勢,1980—2019年間番茄收獲面積分別增加了234.88%、391.74%;自1985年后,亞洲的番茄收獲面積超越歐洲,隨后穩居首位,1999年達到了200萬hm2以上,2019年高達260.38萬hm2,占到全球番茄收獲面積的51.76%,是歐洲的6.15倍、美洲的6.76倍、大洋洲的493.9倍。世界番茄生產區主要分布在亞洲和非洲,占全球收獲面積的83.82%;其中,亞洲的番茄種植主要集中在中國和印度,而非洲則集中在尼日利亞。

圖6 1980—2019年各大洲番茄收獲面積的比較
隨著科學技術的進步,通過選育優良品種、提高病蟲害綜合防治技術、改進種植水平等手段,番茄單產不斷提高,保持持續增長的態勢(圖1)。由圖2可知,1980—1989年、1990—1999年番茄單產增幅分別為13.95%和4.46%,而2000—2009年增幅達23.43%,但隨后增長率明顯下降,2010—2019年番茄單產增長率為3.84%。
2019年世界番茄單產為35.93 t/hm2,但不同國家間差異較大,由圖7可知,番茄單產排名前十的國家依次為荷蘭、比利時、芬蘭、瑞典、丹麥、愛爾蘭、英國、挪威、冰島、奧地利,均突破了290 t/hm2,且全部集中在歐洲。

圖7 2019年番茄單產排名前十的國家
荷蘭的番茄種植水平先進,單產高,主要是因為品種優良和栽培技術先進。他們通過智能溫室調控,采用非常精細化、規范化和標準化的現代技術進行人造光栽培,在管理技術和細節上探索形成了一套非常精確的生產管理系統,可實現全年栽培,其單產是我國番茄栽培的8.7倍,是全球平均單產的14倍。
從1980—2019年各大洲的番茄單產(圖8)來看,除非洲下降了9.95%以外,大洋洲、歐洲、亞洲和美洲依次增長190.07%、130.99%、129.32%和123.24%。2019年各大洲單產從高到低排列依次為大洋洲、美洲、歐洲、亞洲和非洲。其中大洋洲的單產是非洲5倍以上。

圖8 1980—2019年各大洲番茄單產的比較
綜合1980—2019年這40 a間番茄的生產情況,總結出世界番茄生產主要有以下特點。
(1)番茄年產量、單產、收獲面積都呈穩定增長的趨勢。2019年番茄年產量、單產、收獲面積較1980年分別增加了243.33%、66.76%、105.88%,年均增長率分別為6.08%、1.67%、2.65%;其中,收獲面積的增長速度是單產的 1.59倍,這是番茄年產量逐年增長的主要原因。
(2)各大洲之間番茄生產水平存在較大差異,各國間單產水平相差也較大。單產排名前十的國家全部是非番茄主產國。2019年世界番茄生產國中,有16個國家的單產超過了100 t/hm2,占比9.82%,有26個國家單產不到10 t/hm2,占比15.95%。相比較而言,番茄生產在機械化、智能化和規模化程度高的國家單產較高,發達國家比發展中國家的單產高。各大洲之間的單產水平也不平衡,大洋洲的單產最高,而非洲的單產最低,這種趨勢還在進一步擴大。因此,從番茄的單產水平可以反映出產業體系的智能化、標準化和專業化發展能力。單產水平高,則產業體系的智能化、標準化和專業化發展能力強[2-3]。
(3)番茄年產量的增加較大程度上還是依賴于收獲面積的提高。1980—2019年,世界番茄年產量的增加中,單產提高和種植面積增加所做的貢獻分別占41.96%和58.04%。番茄收獲面積的不斷增加,表明番茄的產業規模擴大,特別是非洲和亞洲40 a間番茄收獲面積分別增加了391.74%和234.88%。因此,要大幅提高番茄年產量,除了在品種改良、生產技術改進、提高單產上下功夫外,穩步增加番茄收獲面積、擴大生產規模是最直接的途徑。
(4)番茄在全球的生產區域分布廣、集中度較分散。2019年全球有163個國家或地區種植番茄,主要集中在亞洲、歐洲和北美洲,其中亞洲為最大的主產區。我國的番茄收獲面積和年產量均排在第一位,是世界優質番茄生產基地之一。印度和土耳其分別排第二和第三位,其他主要集中在歐美國家。
(5)番茄的收獲面積、單產和年產量雖然總體呈增長趨勢,但年均增長率卻呈逐步下降趨勢。1980—2009年番茄年產量保持著40%以上的增長率,發展態勢強勁;但2010—2019年番茄年產量的增長率降至17.93%。其中,亞洲番茄種植的收獲面積和單產保持持續增長,年產量也整體大幅度提高;而歐洲、美洲一些發達國家在20世紀80年代借助計算機技術實現了番茄種植的精準化控制和信息化管理,單產得到大幅度的提高,進入了集約化生產階段,年產量和收獲面積均保持穩定,在生產過程中更加注重產品品質和降低成本,以期獲得更大的利潤空間。
我國是亞洲番茄產量最大的國家,也是世界番茄產量最大的國家。2019年中國番茄收獲面積為108.68萬hm2、年產量位6 286.95萬t,分別占世界總收獲面積、年產量的21.60%和34.78%,產業規模不斷擴大。中國番茄行業在世界的影響力得到明顯提升,2019年我國番茄單產為57.83 t/hm2,是全球單產的1.61倍。1980年我國番茄的收獲面積為 24.10萬hm2,年產量為548.07萬t,單產為22.74 t/hm2,到2019年我國番茄收獲面積、年產量和單產分別增加了350.95%、1 047.11%和154.31%。
我國番茄種植區域廣泛,品種類型豐富,現已實現周年供應,北方番茄種植以保護地為主,南方以露地為主。近年來,越來越多的高端技術被應用在番茄種植領域,隨著我國消費者對生活水平和食品要求的不斷提高,具有較高營養價值的優質番茄品種更受消費者喜愛。目前,我國番茄生產整體水平還不高,特別是在精準化肥水調控方面,與國外集約化生產仍存在較大差距。番茄種業原始創新能力不足、機械化程度低和產業研發滯后等問題嚴重制約了我國番茄產業的發展。因此,以綠色產品為主要生產目標,進一步優化調整生產結構,提升我國番茄的國際競爭力,促進我國番茄產業健康發展是件刻不容緩的事情。
應用現代高新技術與常規育種技術開展優質種質資源挖掘和創制,以市場為導向,選育優質、耐寒、抗病的原創性、專用性、多元化的新品種,既要有口感優良、外形美觀的鮮食品種,又要有營養豐富、耐儲耐運的加工類品種[4]。針對品種特性,配套高產高效栽培技術。通過協同合作、聯合攻關建立健全高效化、系統化和規模化的蔬菜育種技術體系和專業化培訓體系,提升番茄育種原始創新能力,加快原始創新良種篩選及應用,加強復合抗病、優質豐產品種推廣。
近年來,我國蔬菜病蟲害呈多樣化和非典型化發展。目前,已發現的番茄病害不低于30種。隨著種植規模的不斷擴大,長年重茬連作、化肥農藥過度施用等問題日益突出,番茄土傳病害頻發[5],新發和再發病蟲害不斷出現,如番茄黃化曲葉病毒、褪綠病毒、鐮刀菌冠狀根腐病、番茄褐色皺紋果病毒病等;外來入侵病蟲如番茄潛葉蛾、薊馬、粉虱等對生產構成新的潛在威脅[6-7];這些病蟲害嚴重影響番茄的高產穩產。加強對番茄病蟲害的預警和防控顯得尤為迫切。
建立和完善病蟲害發生監測預警機制,從源頭上嚴把出入境檢測檢疫關,選擇抗病品種,對種子、苗床等進行消毒,與非茄作物開展3 a以上輪作,合理施肥提高植株抗病能力。總的來說,就是要采用以農業防治為主的綜合防治措施,堅持以綠色高效發展為導向,聚焦我國病蟲害防控的關鍵技術難題,配套生物防治措施,構建一體化綠色防控技術體系,使產品達到優質無公害蔬菜的國家標準,促進番茄產業綠色健康發展。
目前,我國的番茄栽培方式主要有日光溫室、塑料棚和露地栽培3種,均存在著勞動強度大、作業效率低、人工成本高等問題,嚴重制約著番茄種植效益的提升。要提高我國番茄產業的競爭力,就需要加快建設以低成本、低投入、高效益為主的現代化大型蔬菜生產設施,將分散用地集中整合形成規模種植。通過集約化育苗,蔬菜移栽機作業,機械化采收、分級和包裝等方式實現從種到收的全程機械化高效輕簡栽培[8];同時,不斷優化和改良設備性能,提升機械設備的適應性,使其在不同產地條件和不同生產方式下均能有效運行。另外,還可利用新一代的人工智能技術提升農業裝備智能制造水平,研發復合型、高性能和智能化的現代農機裝備,從而降低勞動強度,節約勞動力成本,大幅度提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率。
目前,我國番茄加工業存在著區域布局不合理、各企業缺乏合作意識、產業鏈延伸不夠、產品附加值低、品牌優勢缺乏等問題,制約著番茄精深加工產業的發展。筆者認為,產業發展,規劃需先行。因此,首先要制定番茄產業發展長遠規劃,充分利用稅收優惠政策,大力扶持一批番茄加工企業做大做強。其次,培育適合于精深加工的品種,大力研發高附加值產品,延伸產業鏈條。第三,促進生產和加工銜接,建立合作、溝通機制進行戰略聯盟的集團化管理,加強番茄生產加工的產業化、標準化和規范化。第四,走品牌經營戰略,培育一批集科研、生產和銷售于一體的大型民族品牌企業,提高國際競爭力[9]。第五,開展休閑觀光栽培,促進產業結構轉型升級,培育新的產業和經濟增長點。
我國番茄生產整體還處于較低水平,特別是高精準、高性能的智能化方面與國外集約化生產存在較大的差距。加快農業數字化建設,將大數據、云計算、物聯網、人工智能等新興信息技術應用到番茄生產的全過程,發展智慧農業是縮小差距的有效途徑。通過番茄生產過程的全程精準控制,及時收集數據,實時分析、提前預測,以實現番茄種植管理的自動化、智能化和信息化,提升種植水平[10];加強農業生產和管理等相關應用的創新和研究,用人工智能取代人力進行更加高效精準的農事作業;提高生產效率,降低人力成本,實現智能化、信息化和自動化的現代農業發展。