以蔬菜、油料、棉花為代表的經濟與園藝作物貫通一二三產業,是我國經濟的重要組成部分,與人們的生活和健康息息相關。據統計,2020年,我國經濟與園藝作物總產值4.09萬億元,占種植業總產值的79.9%。2021年4月,中國農科院舉行新聞發布會,中國農科院副院長、中國工程院院士王漢中等專家介紹經濟與園藝作物科研進展,對目前存在的“卡脖子”問題和未來科研方向進行了分析和展望。
蔬菜——3.8萬份種質資源保存量,位居世界第四
當前,國人蔬菜消費需求呈現高質化、個性化、功能多元化的趨勢,從“有菜吃就行”到“吃菜關注營養和安全”發生巨大變化。但目前蔬菜供給多是“大路貨”,適于機械采收、特殊人群健康食品的蔬菜供給不足,還面臨著中高端蔬菜種子依賴國外進口的“卡脖子”局面。
從冬季只有白菜蘿卜到全年蔬菜的均衡供應,科技創新發揮了巨大力量。王漢中介紹,“近五年來,我院育成蔬菜新品種近200個,累計推廣面積超1億畝。甘藍、黃瓜、白菜、番茄等生活中常見的蔬菜品種質量得到了不小的提升,還出口到世界上其他國家。我們建設了國家蔬菜作物種質資源中期庫,3.8萬份的保存量位居世界第四。在此基礎上對1000余份重要蔬菜核心種質開展了基因型精準鑒定,并在蔬菜功能基因組與代謝組研究領域實現了國際‘領跑’。”
同時,農科專家們在蔬菜害蟲防治上也不斷研發新的技術。韭蛆對韭菜的生長威脅很大,從前農民別無辦法,即便用大量農藥灌根也不見好轉,還頻頻造成食品安全問題。蔬菜花卉研究所張友軍研究員帶領團隊,以韭田為家,日夜觀察、分析韭蛆特性,最終創制了以“日曬高溫覆膜”為核心,以“食誘劑”和“黑色粘板”等為配套的韭蛆綠色防控技術體系,在完全不用藥劑情況下防治效果達100%。這項技術也在2019年獲得了國家科學技術進步二等獎。
“寧可三日無葷,不能一日無菜”。解決進口依賴的“卡脖子”問題、找回蔬菜風味、保證舌尖上的安全,是農業科研要攻克的一個個難關。“采后流通、貯運和精深加工及社會化服務體系,將是未來蔬菜產業最具活力的全新增長點。”國家大宗蔬菜產業技術體系首席科學家杜永臣認為。
“‘十四五’時期,中國農科院將構建國家級蔬菜種質資源大數據平臺,在蔬菜作物遺傳多樣性、重要品質性狀形成機理等方面加大科技攻關,利用基因編輯、分子育種等前沿技術,重點在高端、進口替代、特色優勢品種培育方面加大科技創新,逐步降低種子對外依存度,早日奪回國內市場。”張友軍說。
油菜——100%品種自給,一畝油菜可養一頭豬
每當春夏之交,從婺源到青海,一片片金黃吸引了大批國內外游客,讓小小的油菜花成了美景的“點睛之筆”,也成了農民實打實的“金花花”。中國農科院油料作物研究所抓住這個機會,開發了中油彩花系列、美農系列等多彩觀光油菜,秋季油菜花海景觀,讓油菜花顏色變多、花期延長;在江西、安徽、湖南、湖北等省份開展集成示范,幫助一棵小小的油菜花實現深度農旅融合,挖掘“油”“菜”“花”“蜜”全產業鏈產值,讓農民種植油菜的效益得到大幅提升。
除了用來榨油,油料所的專家們將一棵油菜“吃干榨盡”,加工成氮氨酸含量高的餅粕蛋白飼料,經過測算,一畝油菜田加工出來的蛋白飼料可養成一頭肥豬;油菜還可用來肥田,冬季種下油菜來年春天翻進土壤中,下茬水稻和不種油菜綠肥的相比,產量增加10%。
油料作物是油脂和蛋白質的重要來源,其中油菜籽2019年種植面積和產量均居世界第二位,是我國重要的油料作物之一。據介紹,“十三五”期間,我國油菜高油育種躍居世界領先水平,目前我國推廣種植的油菜100%為自主選育品種。
“十三五”期間,中國農科院共審定登記油料新品種104個,其中油菜新品種51個。在位于湖北武漢的油料研究所建成世界上最大的油料作物種質資源庫,保存了國內外油菜、花生、芝麻的種質資源3.6萬余份。科研人員依托種質資源庫,開展了高產、高油、抗病、抗逆等優異資源的發掘利用,創制出了一批突破性育種材料。
“我們培育的油菜新品系Q924含油量達65.2%,創世界已報道的油菜含油量最高紀錄;‘中油雜19’冬油菜含油量達50%,在長江流域示范推廣2000多萬畝。”中國農科院油料研究所所長黃鳳洪很自豪。
當前,油料研究所的專家基于“安全、營養、綠色、高效、智能”理念,建立7D功能型菜籽油綠色高效加工技術,黃鳳洪每次去外地都會隨身攜帶一小瓶功能型菜籽油,“白口喝油”贏得了業內認可。
棉花——新疆棉產量占全國84.9%,國際競爭力進一步增強
棉花是關系國計民生的重要戰略物資,是重要的紡織原料,解決了人們“衣食住行”的頭號問題。我國棉花生產布局由原來的“西北內陸、黃河流域、長江流域”三足鼎立逐漸演變為西北內陸棉區為主的局面,2019年新疆棉花產量占全國的84.9%。科研人員的努力和科技創新成果的應用,使棉花單產從2016年的111.4公斤/畝提高到2020年的124.3公斤/畝,遠超美國、印度等棉花生產大國。
中國農科院立足新疆棉花生產基地,培育出了多個棉花新品種:耐旱堿、大鈴和高衣分的“中棉所49”累計推廣8000多萬畝,新增經濟效益150多億元;達到澳棉標準的“雙30”品種“中棉所96A”,示范面積近30萬畝。
我國的先進植棉技術也受到了“一帶一路”沿線國家的關注。2018年起,烏茲別克斯坦示范園全面推廣我國棉花生產技術,全生育期灌溉用水降至原來的1/3,產量提高1倍以上。烏方已成立中國植棉技術引進委員會,并多次頒布總統令:“在全國推廣中國植棉技術”。
目前我國逐步建立了從生產、流通、儲備到貿易的全鏈體系,參與全球紡織產業鏈的程度持續加深。在這個背景下,中國農業科學院棉花研究所牽頭成立了國家棉花產業聯盟,攜手企業支持新疆棉花產業發展,積極倡導棉花高質量發展和優質優價理念,提升中國自有品牌的國際影響力。
“在棉花國際市場不確定因素風險加劇的新形勢下,為確保我國棉花產業安全,必須進一步提高棉花生產科技含量,擴大與‘一帶一路’沿線國家合作以減少對美國、澳大利亞等國的依賴。”中國農科院棉花研究所所長李付廣說。“‘十四五’時期,中國農科院將以國家棉花產業聯盟建設為抓手,將現代生物技術、合成生物學、高性能計算等新興技術應用于棉花研究中,加強棉花種質資源的收集與利用,創制超高產、超優質、適應性廣的棉花新品種。”
未來,棉花產業聯盟除了帶動開展棉花新品種選育和示范推廣外,還將在主產棉區建設“聯盟實驗區”,推廣品種和配套“技術包”,大力推行聯盟棉花訂單生產模式,創新全產業鏈各環節深度融合的聯盟運行機制。
鄉村振興,產業興旺是基礎。在“十四五”及今后很長一段時間,經濟與園藝作物在鄉村振興尤其是產業興旺中將會發揮更加重要的作用。必須依靠科技創新,保供給、護要害、占新局,實現經濟作物與園藝作物產業高質量發展。中國農科院科技管理局副局長熊明民說:“農科院將加大對玉米、大豆等十大作物和油菜雙超品種培育、優質蔬菜培育等的支持投入,為打好我國‘種業翻身仗’努力攻關!”