以科技創新促進蔬菜種業高質量發展

宋凝芳

近年來，我國蔬菜產業發展迅速，在保障市場供應、促進農業結構的調整、優化居民的飲食結構、增加農民收入、提高人民的生活水平等方面發揮了重要作用。目前，我國大宗蔬菜種源實現了自主可控，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新、加強基礎性研究和育種技術研究，以種業科技創新支撐蔬菜產業高質量發展。

關鍵詞：蔬菜產業;蔬菜種業;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化、育苗技術不斷發展、種植技術的不斷提升，我國蔬菜產業實現了快速和穩步的發展，科技進步與創新已成為推動蔬菜產業健康、綠色、可持續發展的重要支撐。今年4月13日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所所長張友軍在“科技創新引領經濟與園藝作物產業高質量發展”新聞發布會上表示，蔬菜產業作為鄉村產業興旺的重要抓手，在服務“三農”、國家脫貧攻堅和鄉村振興戰略中發揮著至關重要的作用。

蔬菜種業是農業高科技戰略性產業，提升我國蔬菜種業科技的競爭力，并引領我國蔬菜產業發展向高質量、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的更好發展。要進一步發展蔬菜產業，需要加大種業科技研發力度、加強技術攻關，提高我國蔬菜種業自主能力，推動蔬菜產業快速發展。

我國蔬菜產業發展迅速

近20年間，我國蔬菜種植結構不斷調整，蔬菜產業得到快速發展。根據國家統計局數據，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和以山東為代表的華東地區。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。國家統計局數據顯示，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%。

經過多年發展，我國已形成六大蔬菜生產基地，即華南及西南熱區冬春蔬菜生產基地、長江流域冬春蔬菜生產優勢區、黃淮海及環渤海設施蔬菜優勢產區、云貴高原夏秋蔬菜優勢產區、黃土高原夏秋蔬菜優勢產區，以及北部高緯度夏秋蔬菜優勢產區。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。中國農業科學院都市農業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、歐盟等國家和地區是我國蔬菜的主要出口地。根據海關數據，2020年我國蔬菜出口數量為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，我國蔬菜產業保持了持續穩健發展，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%的種植面積創造了整個種植業近40%的產值。蔬菜出口已連續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。

農業農村部國家大宗蔬菜產業技術體系首席科學家杜永臣曾在中國果蔬產業高質量發展高峰論壇上表示，蔬菜產業經過改革開放40多年的發展，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、提質增效的新的發展時期。從生產水平講，蔬菜產業的標準化、精簡化和綠色化的生產在逐步的加速推進，優質的產品正在迅速發展，采購處理保存水平都有了明顯的提升。此外，蔬菜出口貿易持續穩定，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。

大宗蔬菜種源實現自主可控

我國蔬菜產業科技創新取得了明顯進步，但是也存在一些問題，蔬菜種業科技創新面臨著很大的挑戰。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”?！皣a蔬菜種子按斤論袋賣，‘洋種子按粒賣”曾是我國蔬菜產業面臨的尷尬。

據張友軍介紹，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?！?/p>

根據中國種子協會和海關總署2019年數據，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、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?！稗r科院里對這些品種也有布局，且表現出很好的勢頭。希望用五到十年，把90%依存度降到50%左右，奪回主動權?！睆堄衍姳硎?。

據中國農業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，如高端設施農業中的一些蔬菜，長季節栽培的番茄等，還是國外品種占據主導。在引進品種中，涉及設施農業的栽培品種，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。數據顯示，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強種業集團形成“兩超、四強、差異化發展”的新格局。華安證券的報告顯示，拜耳、科迪華（杜邦陶氏的農業部門）兩者銷售額占據世界前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的銷售總額占世界前20強的26%，剩余14家企業，市場份額較小，僅占14%，但這些企業都擁有特色的種子業務。與國外蔬菜種子企業相比，我國種子企業育種研發仍較薄弱，國內種子行業集中度低、企業規模小的現狀，又進一步限制企業科技投入能力，形成惡性循環。另外，有關專家表示，國外種子研發多是在大公司，種質資源的收集都是百年的積累，起步早，科研投入大。而我國商業化的農作物種業科研體制不完善，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?！?/p>

蔬菜種業科技創新的挑戰與任務

李占省表示，當前的難點，首先是優異種質資源缺乏，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，如果出現極端斷供情況，會影響農業發展速度、質量和效益。

近年來，西蘭花產業在我國發展迅速。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，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不能按時足量保質地供應種子，我國食糖產業的長期穩定供應就有可能出現問題。

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

張友軍在“科技創新引領經濟與園藝作物產業高質量發展”新聞發布會上表示，“十四五”時期，中國農業科學院將加強優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，強優勢、補短板，打好蔬菜種業翻身仗。

一是加強優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據平臺，共享利用順暢，為優異種質創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新，在蔬菜作物遺傳多樣性形成、產品器官發育、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，全面推進種業革新。面向國家重大需求，圍繞優質蔬菜安全保供和服務美好生活的新時代新要求，加快培育優質多抗、營養獨特、商品性高、適合機械化栽培等優良新品種。

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“中國農業科學院壽光蔬菜研發中心”的基礎設施和展示平臺。