王榮華,李守明,艾依肯,丁兆斐,林明
(1.石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,新疆石河子 832000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所,烏魯木齊 830091)
食糖是我國重要戰(zhàn)略儲備物資[1],保障食糖基本自給是我國食糖戰(zhàn)略的基本國策[2]。國際食糖組織(ISO)估計,2021年全球食糖產(chǎn)量為1.711億t,消費量為1.746億t,全球食糖缺口約為350萬t。2020年1—11月中國累計進口了440 萬t原糖,較2019 年同期增長170 萬t。我國食糖進口一般占需求總量的10%~25%。加強對糖料生產(chǎn)的保護和轉(zhuǎn)型升級,避免食糖產(chǎn)業(yè)過度依賴進口,構(gòu)建安全穩(wěn)定的食糖供應(yīng)保障體系,對于廣義的糧食安全具有重要意義。2020 年我國共生產(chǎn)食糖1 041.5 萬t,其中甜菜糖151.0 萬t,占比超過14%。盡管甜菜種植面積和食糖產(chǎn)量均不足甘蔗的1/5,但由于甜菜種植簡便、機械化程度高、成本低、效益顯著,使得近幾年甜菜種植面積在穩(wěn)步提高。而甘蔗種植區(qū)域大部分在山區(qū)地帶,造成機械化難度大,成本高、效益低,種植面積不斷縮減。因此,北方甜菜種植面積的穩(wěn)定,對全國糖料安全具有重要影響。
“十三五”期間,在國家大力推動“供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革”政策指導(dǎo)下,甜菜面積不斷擴大,種植面積由2016年170.64 khm2發(fā)展到至今231.10 khm2,形成以內(nèi)蒙古[3]、新疆及黑龍江為主的優(yōu)勢種植區(qū)域[2],對保障我國食糖自給發(fā)揮了重要作用;同時,國內(nèi)甜菜生產(chǎn)發(fā)展迅速,對我國農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科技維穩(wěn)和產(chǎn)業(yè)扶貧具有重要意義。新疆甜菜糖業(yè)自2003 年之后超過黑龍江,2018/2019 榨季之前其種植面積和食糖產(chǎn)量位居北方甜菜之首[2,4],近年來,新疆作為我國五大食糖主產(chǎn)區(qū)之一[5],其甜菜種植面積和甜菜糖產(chǎn)量均位居甜菜生產(chǎn)的第二位,在北方甜菜生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。本文對新疆甜菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和存在問題進行闡述分析,并提出相應(yīng)的對策建議,為推動新疆糖業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展提供一定的參考。
新疆具有優(yōu)越的地域資源優(yōu)勢,無論從氣候資源、土地資源和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上[6],都非常適宜甜菜種植。各糖區(qū)多位于氣候冷涼的非宜棉區(qū),與國內(nèi)其它糖區(qū)相比,熱量資源豐富,生育期長;以灌溉為主,水資源豐富,可根據(jù)需水規(guī)律科學(xué)灌溉;糖分積累高峰期在8 月下旬,這時,秋高氣爽、光照充足、溫差大、降水少等有利于糖分積累。新疆地大物博、土地肥沃,小地塊經(jīng)過整合形成了可連片種植的大地塊,易于開展全程機械化作業(yè),使甜菜種植簡單化、機械化、現(xiàn)代化。新疆農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)齊全、完備,已全部實現(xiàn)全程機械化作業(yè),從整地、播種、田管、收獲等環(huán)節(jié),全程機械化作業(yè)[3],省工、省時、省心。甜菜為訂單式農(nóng)業(yè)[7],銷售渠道穩(wěn)定,價格隨市場波動不大,且政策扶持力度逐年加大,因此,新疆甜菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景廣闊。
按照新疆自然生態(tài)條件、耕作制度、生產(chǎn)條件和品質(zhì)區(qū)域表現(xiàn),結(jié)合新疆相關(guān)作物種植區(qū)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)、市場優(yōu)勢和產(chǎn)區(qū)較為集中、質(zhì)量環(huán)境等條件,遵循相對均衡布局原則、產(chǎn)量品質(zhì)兼顧原則及區(qū)域重點原則,形成如表1的糖廠區(qū)域布局。全疆共有制糖企業(yè)15家,其中,中糧糖業(yè)旗下8家糖廠,兵團直屬4家糖廠,私企3 家糖廠。2016—2020 年甜菜平均年種植面積70.61 khm2,主要分布在奇臺、昌吉、額敏、新源、新寧、伊犁、博州、奎屯、阿克蘇、喀什及九師、四師、二師等糖區(qū),各糖區(qū)種植區(qū)域為周邊市、縣及團場等。
表1 新疆甜菜主要種植區(qū)域布局Table 1 Regional distribution of sugar beet cultivation in Xinjiang
新疆是我國甜菜的主產(chǎn)區(qū)和老產(chǎn)區(qū),通過對近10 年來的數(shù)據(jù)分析表明,新疆甜菜年種植面積在60.59~93.54 khm2,最高種植年份2012 年,達到93.54 khm2(見表2);新疆甜菜單產(chǎn)為61.05~70.65 t/hm2,較全國甜菜平均單產(chǎn)高出約21.23%;新疆甜菜平均出糖率12.13%,雖較前6 個榨季全國平均出糖率低0.35百分點,但近2 個榨季新疆的出糖率均高于國內(nèi)均值(見表3);2010/2011—2020/2021 榨季新疆甜菜糖年產(chǎn)量42.60~58.28萬t,2015/2016—2020/2021榨季新疆甜菜糖占全國甜菜糖年產(chǎn)量的37.95%~50.87%。
表2 2010/2011—2020/2021 榨季全國糖料種植面積和食糖產(chǎn)量Table 2 Planting area and sugarproduction in the 2010/2011—2020/2021 in china
表3 2015/2016—2020/2021 榨季新疆與全國甜菜數(shù)據(jù)比較Table 3 Comparison of sugar beet data between Xinjiang and China in 2015/2015—2020/2021
新疆甜菜種植機械化水平高,從整地、施肥、播種、中耕、打藥到收獲已實行全程機械化作業(yè),機械化程度達95%以上。新疆的制糖企業(yè)通過近幾年的整合、調(diào)整,在各級政府宏觀調(diào)控下,打破行政區(qū)劃,充分實現(xiàn)資源的優(yōu)化組合,各制糖企業(yè)的原料區(qū)不再相互交錯,糖廠和原料區(qū)的布局趨于合理化,由于種植甜菜是典型的訂單農(nóng)業(yè),有穩(wěn)定的市場需求,這些都促進了新疆甜菜糖業(yè)的健康良性發(fā)展。目前,新疆甜菜產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大、技術(shù)優(yōu)、管理模式新的新疆自治區(qū)特色產(chǎn)業(yè)之一;新疆也成為國家甜菜糖料基地之一,在全國甜菜糖業(yè)中具有重要地位。
新疆甜菜育種研究單位主要有新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所和石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜所,其分管地方和兵團的甜菜種植生產(chǎn),為其篩選、提供優(yōu)良的甜菜新品種;每年篩選從國外進駐中國的甜菜新品種近百余個,通過產(chǎn)質(zhì)量、抗病性、適應(yīng)性的鑒定,為糖區(qū)提供適宜的甜菜新品種;國產(chǎn)自育甜菜新品種也在努力創(chuàng)新選育中,品種類型以遺傳單胚種為主,配套丸?;庸ぜ夹g(shù),生產(chǎn)符合國標(biāo)的自育甜菜丸衣種種子,并示范推廣。兩家研究單位在國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的帶領(lǐng)下,積極開展全程配套技術(shù)服務(wù)體系,如篩選適宜不同區(qū)域種植的甜菜新品種,建立與品種相應(yīng)的配套栽培技術(shù)模式,積極與糖廠和農(nóng)戶對接開展全程技術(shù)服務(wù)等。通過國家糖料產(chǎn)業(yè)體系的帶動,服務(wù)于全疆各糖區(qū)的崗站專家及團隊人員30 余人,分別在各自的領(lǐng)域開展研究和服務(wù),使得新疆甜菜的產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)步提升,生產(chǎn)力水平越來越高。
2.1.1 種質(zhì)資源匱乏
甜菜原產(chǎn)歐洲地中海沿岸,我國大面積引種糖用甜菜始于1906 年,國內(nèi)甜菜種質(zhì)資源匱乏,野生資源少,配合力優(yōu)良的成對單胚雄不育系和多抗授粉系有限,這些極大地影響了自育甜菜品種的選育速度和品種質(zhì)量。
2.1.2 育種技術(shù)落后
新疆甜菜育種科研單位以傳統(tǒng)育種為主,重點開展株對株選育、自交提純、回交轉(zhuǎn)育等技術(shù)方法;分子育種技術(shù)研究較少,且僅限于簡單的篩選不育系、保持系材料方面;育種團隊創(chuàng)新能力弱,不能將常規(guī)育種與分子育種技術(shù)[8]有機結(jié)合;新疆甜菜育種在改良不育系和保持系、分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)以及創(chuàng)造單倍體技術(shù)等方面與國外存在較大差距,目前,還未能選育出多種優(yōu)良性狀聚合的品種[9]。
2.1.3 加工技術(shù)落后
我國甜菜種子加工體系總體落后?!笆濉逼陂g,國家糖料產(chǎn)業(yè)體系“種子擴繁與生產(chǎn)技術(shù)”崗重點開展了甜菜種子的前工段精選和丸?;庸ぜ夹g(shù)研究,并取得了初步成效。但與國外發(fā)達國家相比,還存在很多不足,首先,種子前工段加工機械不夠精細,缺少精密度高的種子風(fēng)選機、比重選機[10],缺少用于提高種子飽滿度、剔除死胚和空殼的種子檢測儀;第二,丸?;浞叫枰M一步探討研發(fā),已研制的配方未添加適合的殺蟲劑,對甜菜苗期蟲害不能有效預(yù)防;第三,種子的醒芽技術(shù)[11]還需要進一步研究。
2.1.4 資金投入不足
盡管從“十二五”開始,我國啟動了國家甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,設(shè)置了14個崗位專家和10個試驗站,每年投入千萬元用于甜菜科學(xué)研究,但由于經(jīng)費分散,不能形成規(guī)?;?、現(xiàn)代化的強強聯(lián)合創(chuàng)新育種團隊,難以選育出理想的甜菜新品種。
2.2.1 運行機制不合理
我國甜菜種業(yè)公司由于長期受計劃經(jīng)濟體制的影響,種業(yè)公司只進行市場營銷,沒有創(chuàng)新團隊和育種設(shè)施,市場和研發(fā)嚴(yán)重脫節(jié),導(dǎo)致企業(yè)無創(chuàng)新能力、創(chuàng)新動力。種業(yè)是創(chuàng)新主體。進入21 世紀(jì),農(nóng)業(yè)部有關(guān)部門連續(xù)出臺有關(guān)政策,鼓勵、支持種業(yè)進行研究創(chuàng)新,建立現(xiàn)代化種業(yè)運行機制,建設(shè)生產(chǎn)、研究、銷售、服務(wù)一體化的現(xiàn)代股份制種業(yè)公司。特別是在“十四五”開局之年,新疆兵團在立項方面,就已經(jīng)不支持育種方面課題在育種單位開展立項,支持企業(yè)牽頭、立項主持。種業(yè)必須發(fā)揮主體功能,聯(lián)合育種單位,積極創(chuàng)新。
2.2.2 種業(yè)集團規(guī)模小
長期以來,甜菜種子行業(yè)“多法人、小規(guī)模、少網(wǎng)絡(luò)、低效益”的狀況越來越不適應(yīng)市場競爭需要。組建聯(lián)合集團形成大聯(lián)合,促進大發(fā)展,既是21世紀(jì)我國種業(yè)發(fā)展的方向,又是我國甜菜種業(yè)發(fā)展的基本思路。
2.2.3 種子“芯片”意識淡薄
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,種子也是豐收的“密碼”,必須將其牢牢掌握在自己的手里,才能保障國家糖業(yè)安全。目前,新疆乃至全國98%以上的甜菜種子依靠國外進口,出現(xiàn)這種局面,有很多原因:(1)國外甜菜種子綜合性狀表現(xiàn)突出,糖廠和農(nóng)戶種植風(fēng)險小、利益高;(2)自育甜菜種子產(chǎn)質(zhì)量水平偏低,丸?;庸ぜ夹g(shù)尚未成熟,不能生產(chǎn)出高質(zhì)量的、符合國標(biāo)的甜菜丸衣種[12]。我國糖企業(yè)、種業(yè)和農(nóng)戶還是要提高種子“芯片”意識,加強自主研發(fā),支持示范推廣,逐步打破國外甜菜種子占領(lǐng)中國市場的不利局面[8]。
2.2.4 國外種子公司實力強
2017 年我國生產(chǎn)中使用的甜菜種子基本依靠國外進口,每年甜菜種子的進口國主要是德國和比利時,二者占74%,其次是意大利和法國[13]。如今全球甜菜種子市場,經(jīng)過多次并購,其種源控制在荷蘭安地、德國科沃斯和丹麥丹農(nóng)三家種業(yè)巨頭手中,在國內(nèi)市場占比分別為39%、30%和30%,三家種業(yè)巨頭在中國市場占有率基本一致。這些公司在甜菜育種、經(jīng)銷方面實力強,資金雄厚,技術(shù)領(lǐng)先,規(guī)模大,人才濟濟,經(jīng)過多年發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗,形成了幾乎遍布全世界的營銷網(wǎng)絡(luò)。
3.1.1 廣泛收集種質(zhì)資源
需要通過多種渠道引入國外親本種質(zhì)資源,豐富國內(nèi)甜菜種質(zhì)資源庫[14]。(1)從國際種質(zhì)資源庫引進多抗性種質(zhì),創(chuàng)新提升國內(nèi)甜菜種質(zhì)資源的抗病性、抗逆性等。(2)從國外甜菜育種發(fā)達國家購買優(yōu)質(zhì)高糖型不育單系,利用國內(nèi)萬能保持系,選育優(yōu)質(zhì)高糖成對不育系材料;同時,購買高糖、多抗型授粉系材料,改良創(chuàng)新國內(nèi)甜菜授粉系種質(zhì),為選育優(yōu)良的自育甜菜新品種打下物質(zhì)基礎(chǔ)。(3)為發(fā)揮各區(qū)生態(tài)及資源優(yōu)勢,聯(lián)合國內(nèi)各甜菜科研育種單位,開展甜菜優(yōu)異種質(zhì)互換、利用,促進資源共用,利益共享。(4)根據(jù)育種目標(biāo),從國內(nèi)國家種質(zhì)資源庫有目的引進多抗性、高糖型等不同特性的各類型種質(zhì),通過各種育種方法,改良創(chuàng)新現(xiàn)有種質(zhì),促進優(yōu)質(zhì)新品種選育進程。
3.1.2 傳統(tǒng)育種與分子育種有機結(jié)合
為加快國內(nèi)甜菜育種進程,提升甜菜育種質(zhì)量,必須將傳統(tǒng)育種與分子生物學(xué)育種有機結(jié)合,開展多類型、多方向、多目標(biāo)育種,全面打造優(yōu)質(zhì)、高糖、抗病的聚合型甜菜新品種。
3.1.3 購進種子加工設(shè)備,提升種子加工工藝
通過申報平臺建設(shè)項目,購置先進的種子精選加工設(shè)備,為擴繁的新品種種子開展增值技術(shù)服務(wù),提高種子飽滿度、發(fā)芽率、出苗整齊度、抗病性和抗蟲性等,進而提高新品種的產(chǎn)質(zhì)量水平。
3.2.1 發(fā)揮科研力量優(yōu)勢,建立以種源企業(yè)為主體的聯(lián)合育種新模式
甜菜育種應(yīng)以農(nóng)戶和糖廠的需求為目標(biāo)。建立以種源企業(yè)為主體,聯(lián)合科研單位,加快開展應(yīng)用型的聯(lián)合科研育種體系,形成“分工明確、布局合理、協(xié)作緊密、運轉(zhuǎn)高效”的種業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作機制,最終形成具有優(yōu)勢明顯、特色鮮明、科研實力雄厚的現(xiàn)代化育繁推一體化的現(xiàn)代種子企業(yè)。
3.2.2 加大資金投入,促進自主甜菜育種發(fā)展,建立育種新體系
跨國種子企業(yè)投入大量資金用于新品種和新技術(shù)的研發(fā),一般都把銷售收入的8%~12%用于科學(xué)研究,而國內(nèi)的研發(fā)投入遠遠不及于此,經(jīng)費不足導(dǎo)致人才流失、設(shè)施落后,品種創(chuàng)新能力差。需要進一步加大資金投入,扶持和促進自主甜菜育種發(fā)展。
3.2.3 出臺產(chǎn)業(yè)扶持、保障政策,穩(wěn)定新疆甜菜產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力
國家相關(guān)部門、新疆地方政府都應(yīng)該高度重視甜菜糖業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,盡快構(gòu)建短期糖業(yè)解困舉措、中長期以目標(biāo)價格為核心的甜菜生產(chǎn)扶持政策體系,穩(wěn)定我國甜菜糖業(yè)的生產(chǎn)能力并優(yōu)化供給保障機制[15]。
提高我國種業(yè)創(chuàng)新能力,實施高質(zhì)量、綠色發(fā)展的理念,強化甜菜種質(zhì)資源創(chuàng)新、育種技術(shù)創(chuàng)新和突破性新品種選育,大力開展常規(guī)育種、生物育種、綠色育種、智能育種和設(shè)計育種,培育一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高產(chǎn)、高糖、高抗適宜機械化作業(yè)的甜菜新品種。強化自主研發(fā)、產(chǎn)學(xué)研融合、育繁推一體化的現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新體系,有效處理好基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的關(guān)系,國內(nèi)育種與國外育種的關(guān)系,常規(guī)育種與分子育種的關(guān)系,科研院所與種企的關(guān)系,綠色優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)的關(guān)系,種質(zhì)資源保護與種質(zhì)資源普查、挖掘、收集的關(guān)系等[16]。
“十四五”甜菜產(chǎn)業(yè)主要圍繞基礎(chǔ)研究、品種創(chuàng)新、種植基地和企業(yè)發(fā)展等方面開展工作,主要任務(wù):(1)針對我國甜菜種質(zhì)資源多樣不足,遺傳背景狹窄等問題,廣泛開展甜菜種質(zhì)資源收集、鑒定工作;(2)針對新疆甜菜育種技術(shù)落后,育種效率低等問題,開展甜菜現(xiàn)代生物育種技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,最終通過現(xiàn)代分子育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)的有機結(jié)合培育優(yōu)良新品種,進而為我國甜菜高效育種提供技術(shù)支撐;(3)完善新品種示范推廣模式,加速自育甜菜丸衣種在生產(chǎn)上的應(yīng)用;(4)建立科研、生產(chǎn)、加工、銷售及服務(wù)于一體的現(xiàn)代種業(yè),使現(xiàn)有的國內(nèi)種子企業(yè)與優(yōu)勢科研單位建立科企合作平臺,充分利用科研單位人才、技術(shù)、資源和科研成果,加快提升種業(yè)研發(fā)創(chuàng)新能力,促進甜菜種業(yè)健康發(fā)展;(5)建立各類型服務(wù)合作社,確保農(nóng)民生產(chǎn)無憂,糖企加工原料無憂。
到2025 年,形成科研分工合理、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合,資源共享、運行高效的甜菜育種新機制;創(chuàng)新一批目標(biāo)性狀突出、綜合性狀優(yōu)良的甜菜種質(zhì)基因資源,選育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高產(chǎn)、高糖、抗病、廣適和適應(yīng)機械化作業(yè)的甜菜新品種,適宜新疆地區(qū)種植推廣,解決國內(nèi)甜菜糖業(yè)“卡脖子”問題之一“的自育品種問題”。在現(xiàn)代分子育種技術(shù)及室內(nèi)輔助選擇等現(xiàn)代育種新技術(shù)方面實現(xiàn)突破;建成一批標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?、集約化、機械化的甜菜良種繁育生產(chǎn)基地;在甜菜種子丸粒化加工技術(shù)方面實現(xiàn)突破,加工生產(chǎn)出符合國標(biāo)的甜菜丸衣種種子,研制出合理的專用丸衣配方,構(gòu)建先進的加工設(shè)備,提升丸衣種子的加工工藝技術(shù),解決國內(nèi)甜菜糖業(yè)“卡脖子”問題之一的“種子加工問題”。最終使甜菜國產(chǎn)自育新品種供種率達到10%~20%。通過高效化育種、標(biāo)準(zhǔn)化繁育、專業(yè)化加工,生產(chǎn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、綠色、抗病和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甜菜新品種,讓新疆的甜菜種子國際競爭轉(zhuǎn)變回國內(nèi)競爭,促進新疆糖業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。