甘肃省蔬菜科技发展现状及思考

2017-10-19王晓巍张玉鑫马彦霞蒯佳琳张俊峰

中国蔬菜 2017年10期

王晓巍张玉鑫马彦霞蒯佳琳张俊峰

甘肃省蔬菜科技发展现状及思考

王晓巍张玉鑫马彦霞蒯佳琳张俊峰

（甘肃省农业科学院蔬菜研究所，甘肃兰州 730070）

甘肃省是我国五大商品蔬菜基地之一，是全国重要的西菜东调基地和西北地区冬春淡季鲜菜供应中心，蔬菜产业已成为甘肃省农业增效、农民增收的主要支柱产业。科技创新对甘肃省蔬菜产业的发展起到了重要的支撑作用，本文分析了甘肃省蔬菜科技发展的主要成效和问题，探讨了今后蔬菜科技创新发展的思路、目标、重点及载体建设。

蔬菜是重要的园艺作物，是种植业中最具活力的经济作物，在农业生产中占有重要地位和优势。甘肃省位于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原交汇处，是一个山地型高原区，境内河谷纵横，东西长约2 000 km，生态条件多样化的地理环境和自然条件，为甘肃省发展蔬菜产业提供了便利。近年来，甘肃省在高原夏菜和反季节蔬菜种植方面取得了显著成效，已成为全国重要的西菜东调基地和西北地区冬春淡季鲜菜供应中心，蔬菜产业已成为甘肃省种植业中最具竞争力的优势产业。

1 我国蔬菜科技发展现状

1.1 蔬菜产业发展现状

蔬菜是我国重要农产品之一，政府十分重视蔬菜生产，先后通过菜篮子工程和制定蔬菜发展规划等措施，积极引导蔬菜产业发展，取得了巨大成就。据统计，20世纪80年代我国蔬菜播种面积年均增长近10%，90年代年均增长14.5%（李崇光和包玉泽，2010），21世纪以来年均增长2.5%。播种面积由1985年的475.3万hm2增加到2015年的2 199.97 万hm2，产量由8 243万t提高到7.85亿t（数据来源于国家统计局），人均占有量达到571 kg（张真和，2017）。2014年蔬菜产值约1.5亿元，蔬菜生产对全国农民人均纯收入的贡献额超过830元，占农民人均收入的14%（丁海凤等，2015）。我国已经成为世界上最大的蔬菜生产国和消费国，收获面积、产量以及人均占有量均居世界第一。我国已形成了华南冬春蔬菜、长江上中游冬春蔬菜、黄土高原夏秋蔬菜、云贵高原夏秋蔬菜、黄淮海与环渤海设施蔬菜、东南沿海出口蔬菜、西北内陆出口蔬菜以及东北沿边出口蔬菜等为核心的八大蔬菜重点生产区域（韩婷和穆月英，2015），呈现栽培品种互补、上市档期不同、区域协调发展的格局。我国蔬菜在国际市场上的竞争力也不断增强，已成为我国最主要的出口农产品之一。2015年，蔬菜出口量为1 018.72万t，出口额132.67亿美元，较2014年分别增长4.37%和6.15%（徐克等，2016）。

1.2 蔬菜科技发展动态

科技创新是实现蔬菜产业可持续发展的重要支撑，目前我国蔬菜科技贡献率达到56%（朱宁等，2016）。我国拥有国家级的蔬菜科研单位1家，省级蔬菜科研单位30余家，地市级蔬菜科研单位150余家，从事蔬菜领域科研、教学的人员有3 000多人。近年来蔬菜科研经费不断增加，国家重大科研计划中都设有相关蔬菜研究课题，各省市地区的蔬菜科研项目也逐渐增加。特别是我国农业部设立了大宗蔬菜产业技术体系，现有岗位专家43位，综合试验站51个，每年投入科研经费5 660万元开展技术研究与示范推广，大力推动了我国蔬菜产业快速发展。我国蔬菜育种形成了比较完整的技术体系，国产蔬菜品种占有全国约80%的播种面积，每年新审（鉴、认）定的品种超过300个，蔬菜的良种覆盖率达到90%以上（王立浩等，2016）。2013年，国家种质库、种质圃已搜集、保存属于27科、67属、130多个种的蔬菜种质资源3.6万余份（张扬勇等，2013）。育种技术快速发展，分子育种技术日益完善，国内自主开发了与控制重要园艺性状基因紧密连锁的分子标记；以十字花科小孢子培养、瓜类大孢子培养和甜辣椒的花药培养为代表的单倍体育种技术可大规模应用到育种中；完成了白菜、西瓜、甘蓝、马铃薯和辣椒等全基因组测序和近千份蔬菜资源的重测序（王立浩等，2016）。“十二五”期间，在设施装备研发、蔬菜生长发育的生物学研究、抗逆机制与设施环境调控技术研究、病虫害抗性机制与防治、优质与安全生产技术研究以及连作障碍克服与嫁接育苗技术研究等方面均取得了重大成就（喻景权和周杰，2016）。在植物工厂、光伏温室、物联网等现代设施园艺的新技术研究方面也取得重大进展（李天来，2016）。

2 甘肃省蔬菜科技发展现状与问题

2.1 甘肃省蔬菜产业概况

甘肃省是我国五大商品蔬菜基地之一，也是我国西北内陆出口蔬菜重点生产区域，形成了河西走廊灌区、沿黄灌区、泾河流域、渭河流域和“两江一水”流域五大优势产区，涌现出了榆中、凉州、武山等一批蔬菜规模化种植、标准化生产、品牌化销售、商品化处理、产业化经营的典型。截至2016年底，全省14个市（州）86个县（市、区）均有蔬菜种植，播种面积达54.70万hm2（820.50万亩），产量1 951.48万t，其中7个县区蔬菜种植面积在1.33万hm2（20万亩）以上，26个县区蔬菜种植面积在0.67万～1.33万hm2（10万～20万亩），22个县区蔬菜种植面积在0.33万～0.67万hm2（5万～10万亩），较2010年播种面积增加了15.20万hm2（228.04万亩），增幅38.49%；产量增加了716.02万t，增幅达57.96%（表1）。

2016年甘肃省设施蔬菜播种面积10.55万hm2（158.25万亩），占蔬菜总播种面积的19.29%；产量560.49万t，占蔬菜总产量的28.72%。目前，全省已建成国家级无公害蔬菜标准化生产示范县12个、省级示范县49个，有291个蔬菜有效使用绿色标识。在全国大中城市蔬菜质量安全例行监测中，甘肃省的合格率为96%。现有248家蔬菜精深加工企业，年加工蔬菜逾150万t，可实现产值21.8亿元。冷链保鲜贮藏规模达50万t，年周转量近300万t；组建各类蔬菜专业合作社98个，入社人员3.62万人；现有30多个规模较大的蔬菜专业批发市场，年蔬菜交易量480万t，交易额达58.5亿元（张玉芳，2016）。2014年农民从蔬菜产业中获得的人均收入达1 161元，占全省农民人均纯收入的20.2%，重点产区农民蔬菜纯收入占当地农民人均纯收入的60%以上（甘肃省经济作物技术推广站，2015）。蔬菜产业已成为甘肃省农业增效、农民增收的主要支柱产业。

表1 2010～2016年甘肃省蔬菜产业发展情况

2.2 甘肃省“十二五”期间蔬菜科技发展成效

2.2.1 “十二五”期间蔬菜科技发展总述 “十二五”时期，甘肃省委、省政府审时度势，立足甘肃省实际，把蔬菜作为全省重要的特色优势产业和农民增收的支柱产业来培育，出台了《蔬菜产业扶持办法》，从政策、资金等方面对产业发展给予重点扶持。2011年甘肃省整合筹措资金1亿多元，拉动地方投资20多亿元发展蔬菜产业，取得了明显成效。为促进蔬菜产业的发展，全省每年列出专项资金5 000多万元，用于生产基地建设、扶持龙头企业、引进推广新品种、新技术和农民培训工作。

“十二五”期间，甘肃省在辣椒、番茄、洋葱、黄瓜、西瓜、甜瓜、花椰菜等蔬菜的新品种选育、日光温室蔬菜系统技术工程研究、非耕地蔬菜高效栽培技术研究、高原夏菜高品质栽培技术研究等方面取得了丰硕的成果，为甘肃省蔬菜产业发展提供了有力的技术支撑。其中，甘肃农业科技部门获得国家科技进步二等奖2项，甘肃省科技进步二等奖7项、三等奖11项，地厅级奖20多项；申请国家发明专利1项、实用新型专利10项；审定植物新品种权1项，认定瓜菜品种30多个；制定发布并组织实施地方标准累计达到了90项。

2.2.2 甘肃省蔬菜科技需求动态及对产业支撑作用评述 ① 蔬菜育种。甘肃省各育种单位在辣椒、番茄、黄瓜、西瓜、甜瓜、花椰菜等传统优势育种研究上取得新进展。经过全省蔬菜育种者的奋力拼搏，研究筛选出辣椒雄性不育三系配套、花椰菜雄性不育系、白黄瓜雌性系、设施专用硬果番茄、白兰瓜、西瓜等各种优良瓜菜自交系1 000余份。育成蔬菜、瓜类新品种30多个。

② 设施建造与设施蔬菜栽培。“十二五” 以来，甘肃省在蔬菜设施建造和设施蔬菜生产技术方面取得了显著成绩。2013年甘肃省农牧厅正式下发了由甘肃省农业科学院蔬菜研究所提出的甘肃省不同生态区园艺设施类型及建造技术规范，为新型日光温室的建造提供了技术依据。新型组装式日光温室和连栋塑料大棚，日光温室自动卷帘通风设备、水幕墙蓄放热系统、气源热泵蓄放热系统、温室翻地起垄机等新型设施和设备在甘肃省迅速推广。蔬菜良种种苗集约化统繁统供技术、设施高标准轻简化建造技术、设施蔬菜轻简化栽培技术、精量化水肥一体灌溉技术、以有机生态型无土栽培为核心的非耕地设施蔬菜高效栽培技术等新技术在生产中逐步推广。目前，甘肃省设施蔬菜栽培种苗集约化统繁统供率已达80%以上，近60%的设施蔬菜生产实现轻简化栽培，设施蔬菜水肥一体化灌溉技术普及率约50%。甘肃省利用荒漠戈壁资源发展非耕地设施蔬菜，目前已探索出无土栽培复合基质配制、水肥高效利用和温光资源高效利用等设施蔬菜高效栽培技术，并在河西走廊地区发展非耕地设施蔬菜约0.27 万 hm2（4 万亩）。

③ 高原夏菜标准化栽培技术研究。近年来，甘肃省高原夏菜产业发展迅速，目前种植面积近36.67万hm2（550万亩）。科研人员针对高原夏菜产业发展的科技需要，对产地环境，产前、产中、产后各个环节的关键技术展开研究并做了大量工作。高品质高原夏菜标准化技术、水肥一体化技术、化肥减量施用技术、全膜双垄旱作栽培技术、麦后复种技术、高效间作套种模式、蔬菜病虫害无害化防控技术取得了重大进展。积极实施了同一海拔区域错期播种，不同海拔区域按照垂直分布延期播种，使高原夏菜产品分期上市。延长了市场供应期，保障了基地效益的持续稳定。

④ 蔬菜生物技术的相关研究。建立了番茄抗TYLCV的分子标记体系及室内根癌农杆菌的侵染鉴定体系；建立了辣椒雄性不育评价方法，总结出了较为成熟高效的白皮黄瓜雌性系选育程序；开展花椰菜温敏雄性不育的分子标记筛选技术、细胞质雄性不育的回交转育技术及雄性不育育种技术研究，初步建立了小孢子培养技术体系；建立了高效的甜瓜组织培养和遗传转化体系，克隆了甜瓜MLO基因，为研究甜瓜白粉病的发病和抗性机理奠定了基础。开展了黄瓜与根结线虫非亲和互作相关WRKY基因的分离与鉴定，克隆获得了与根结线虫抗性密切相关的9个野生黄瓜CmWRKY基因，阐明了CmWRKY基因的遗传进化、系统分类以及CmWRKY基因编码的蛋白质结构。

⑤ 技术培训、新品种与新技术示范推广。“十二五”期间，甘肃省积极开展蔬菜科技成果示范、转化和技术培训工作。每年举办各类科技培训班5 000期以上，培训农民超过120万人次；每年示范推广蔬菜新品种100多个，蔬菜良种率达到95%以上；每年推广新技术40余项，科技成果转化率达50%。利用中国农业信息网供求一站通系统，开展名、特、优、新农产品销售信息的网上发布工作。同时，积极创新科技服务体制，在充分发挥农业科技特派员与农技中心区域站作用的基础上，又开通了“12316”三农服务热线；形成了以蔬菜科技特派员、农技中心区站、专家直通车、“12316”三农服务热线为主的“四位一体”科技服务模式。

2.3 甘肃省蔬菜科技发展中的主要问题

一是对蔬菜科学研究的科技投入不足，特别是对基础性、公益性研究缺乏稳定的支持。二是蔬菜种质创新能力弱，优异种质资源缺乏。在蔬菜种质资源的收集、整理、评价及育种方法等基础研究上深度不够。三是在重大关键技术研究，如标准化设施建造技术、信息化的生产技术、有机蔬菜种植技术等关键技术方面还缺乏重大突破。四是科研成果转化机制不够灵活，基层蔬菜技术推广服务人才短缺、手段落后、经费不足，进村入户难。

3 甘肃省蔬菜科技创新发展思路、目标及重点

3.1 基本思路

以确保城乡蔬菜市场均衡供应和农民增收为目标，坚持节能、高产、优质、高效、生态、安全的蔬菜发展道路，立足甘肃省蔬菜产业的资源优势，提高蔬菜整体生产能力，提升蔬菜生产区域化、标准化、集约化和产业化水平，推进蔬菜生产现代化。

3.2 发展目标

3.2.1 蔬菜产业发展目标因地制宜，合理利用资源，注重粮菜统筹，依靠科技支撑，坚持露地与设施并存发展，通过科技创新和科技成果转化，实现甘肃省蔬菜产业的生产设施现代、蔬菜种类多样、生产手段先进、生产过程规范、产品质量安全、产品供应均衡、资源利用高效。到2020年，全省蔬菜种植面积达到66.7万hm2（1 000万亩），总产量达到2 500万t，总产值达到450亿元，其中设施蔬菜种植面积达到16.7万hm2（250万亩）。把甘肃省建成为全国一流的高原夏菜生产基地、西北内陆蔬菜出口创汇基地和冬春淡季反季节蔬菜供应中心。3.2.2 科技工作目标建立常规育种与生物育种相结合的蔬菜育种技术体系，创制一批应用价值高的优异种质，育成一批设施蔬菜、高原夏菜专用新品种。加强设施蔬菜与高原夏菜高效安全关键栽培技术、有机蔬菜栽培技术、机械化信息化生产技术等研究，加大新技术示范推广力度，强化技术培训，全面提升蔬菜产品质量安全水平。

3.3 发展重点与主要方向

3.3.1 蔬菜高效育种技术及新品种选育 ① 蔬菜种质资源研究。开展蔬菜作物种质资源收集、繁殖与表型鉴定技术研究，制定蔬菜作物种质资源农艺性状描述规范与技术标准，建立蔬菜作物种质资源基础数据库及种质资源应用与评价技术体系。

② 育种技术与种质创新研究。通过开展不同蔬菜作物染色体工程育种技术、高效单倍体育种技术、分子标记辅助育种技术研发，建立蔬菜作物高效倍性育种技术体系和高效分子设计育种技术体系，创制优异育种材料，培育优质、强适应性的蔬菜新品种。

3.3.2 设施蔬菜安全高效栽培技术研究 ① 设施结构与材料优化的光温资源高效利用技术研究。以西北型节能日光温室和塑料大棚为主要研究对象，开展不同生态区域设施标准化设计与建造技术、设施环境调控技术研究，明确不同生态区域设施建造标准和参数，提出蔬菜设施栽培环境调控技术措施。重点开展设施结构优化及建造技术研究、温室蓄热增温设备研制、设施环境调控技术研究、塑料大棚多层覆盖技术研究。开展非耕地设施标准化设计与建造技术研究、农业废弃物资源化成套技术研究、适宜蔬菜作物标准化栽培技术研究。

② 设施蔬菜轻简省力化栽培技术研究。筛选和研发出适用于土壤作业、种苗生产作业、管理作业、收获及运输作业等设施蔬菜主要生产环节装备；构建设施蔬菜机械化、轻简化生产装备数据库；实现设施蔬菜生产自动化管理。

3.3.3 高原夏菜绿色标准化生产技术研究 ① 蔬菜产品安全生产控制技术。通过研究不同蔬菜肥药供给时期、用量、方式及配套施用方法，集成蔬菜生产过程中投入品的控制技术，建立蔬菜产地环境地理信息系统。针对不同蔬菜作物创制抗逆、增产、改善品质、省工增效等功能的调节剂新产品，研制集根际促生、溶磷解钾、土壤改良等功能于一体的新型微生物肥料，研发微生物农药、植物源农药、生物化学农药和天敌昆虫农药等农田有害生物防控技术和产品，开发环境友好型生产资料和配套综合应用新技术。在探明蔬菜主要病虫害发生规律的基础上，研究以性诱剂、杀虫灯、黄板、蓝板和防虫网等使用技术有机组合，适时、适量、科学使用高效、低毒、低残留的化学农药，集成一套以生态控制、农业防治、生物防治、物理防治为主，适当辅以化学防治的蔬菜病虫害可持续防控技术体系。制定蔬菜产品质量追溯管理技术标准，建立蔬菜产品质量追溯管理制度。

② 蔬菜作物资源高效利用技术研究。明确蔬菜作物水肥需求规律，研究水肥一体化微灌制度、施肥制度、肥料选择、膜下滴灌技术；探究精准灌溉施肥控制技术；研发适于不同蔬菜作物和不同生产条件的养分原位监测技术和水肥一体化技术。研究种植方式、灌溉、机械化操作、有机肥施用等农耕管理模式影响蔬菜种植土壤质量机制及驱动因素，提出耕地地力资源可持续高效利用新途径。

3.3.4 蔬菜产品采后质量保持关键技术重点开展蔬菜采后品质形成、劣变的机理和调控机制、蔬菜产品采后处理、精选分级包装技术、蔬菜产品低能耗冷链贮运系统和气调贮藏技术、低能耗预冷技术、蔬菜产品保鲜和物流配送和相应的冷链运输系统技术等研究，制定主要蔬菜的产品标准、贮运技术规程等。

3.3.5 技术培训与示范的方式方法研究根据蔬菜产业发展的新形势和新要求，研究新形势下蔬菜科技培训、技术示范等的方式方法。

4 甘肃省蔬菜科技创新载体建设

4.1 构建蔬菜种质资源创新平台，加快优异种质资源创制

以甘肃省农业科学院蔬菜研究所为依托单位，吸纳省内相关蔬菜科研力量，建设蔬菜种质资源创新平台，建立科学完善的种质资源特性鉴定技术和程序。加强对已有资源的鉴定、评价、改良、创新，逐步进行数字化管理，完善种质资源信息，建立蔬菜种质资源数据共享和服务系统，做到种质资源的合理利用；充分利用基因工程、分子标记、辐射诱变等现代高科技手段，创造优异种质资源。广泛搜集国内外优异种质资源，扩宽种质资源的遗传背景。

4.2 建立健全蔬菜科技创新体系，加快蔬菜产业技术创新

建立健全甘肃省蔬菜科技“一盘棋”的创新体系。以省级蔬菜科研机构、高校为主体，建设省级蔬菜遗传育种和栽培重点实验室、工程技术中心、蔬菜科研基地，以应用及应用基础研究为主体，以原创成果为重点，着力解决今后蔬菜科技发展带有方向性、关键性的重大难题。以市、县级优势农业科研机构为主体，围绕区域优势、农业发展、技术推广等问题，以应用研究为主体，以关键技术组装集成为重点，负责区域内蔬菜技术创新与推广工作。大力支持民营等其他形式科研机构的发展，形成省、地方、企业、民营多形式、多类型的蔬菜科研机构，提高甘肃省蔬菜科技创新能力和创新水平，为蔬菜产业的健康持续发展提供强有力的技术支撑。

4.3 打造高水平蔬菜科研团队，加快蔬菜科技人才培养

实施现代蔬菜种业人才培养工程，构建全省高水平蔬菜科研人才培养基地，加快培养科技创新人才和团队。同时，建立一套适应农业科技创新要求的人才培养、使用、评价和激励的机制，加快形成包括对科研机构、科研人员和科研成果的科学评价指标体系和考核评价方法。出台一系列激励优秀拔尖农业科技人才和创新团队的政策措施，营造人才辈出、人尽其才、才尽其用的良好创新环境。

4.4 完善蔬菜科技推广服务体系，加快新成果的推广应用

通过政策引导和引入市场机制，逐步建成以农业科研机构为科技源头，与农业技术推广机构、科技型企业和中介服务组织相连接的蔬菜科技推广网络，建立以蔬菜科技企业为主体、高新蔬菜科技示范园区和生产基地为依托的成果转化体系，积极推广“专家+协会+农户”、“科研院所+公司+农户”等农技推广新模式，加快蔬菜科技成果的转化和应用。

丁海凤，于拴仓，王德欣，贾长才，张凤兰，许勇．2015．中国蔬菜种业创新趋势分析．中国蔬菜，（8）：1-7．

甘肃省经济作物技术推广站．2015．甘肃省蔬菜产业发展现状及存在的问题．甘肃农业，（10）：12-13．

韩婷，穆月英．2015．中国蔬菜生产自然风险省际比较研究．世界展望，（8）：36-43．

李崇光，包玉泽．2010．我国蔬菜产业发展面临的新问题与对策．中国蔬菜，（15）：1-5．

李天来．2016．我国设施蔬菜科技与产业发展现状及趋势．中国农村科技，（5）：75-77．

王立浩，方智远，杜永臣，徐东辉，张扬勇，杨丽梅，龚一帆，刘富中，庄飞云．2016．我国蔬菜种业发展战略研究．中国工程科学，18（1）：123-136．

徐克，李辉尚，马娟娟，王鑫．2016．2015年中国蔬菜进出口贸易状况及展望．农业展望，（5）：73-76．

喻景权，周杰．2016．“十二五”我国设施蔬菜生产和科技进展及其展望．中国蔬菜，（8）：18-30．

张扬勇，方智远，刘泽洲，于海龙．2013．第三届“中国蔬菜种业发展论坛”专题（二）中国蔬菜育成品种概况．中国蔬菜，（23）：1-4．

张玉芳．2016．“高原夏菜”铸成金字招牌—甘肃省蔬菜产业发展综述．http：//gsnmb.gansudaily.com.cn/system/ 2016/06/03/01612 1417.shtml．

张真和．2017．转观念、调思路推动蔬菜产业转型升级．蔬菜，（2）：1-7．

朱宁，曹博，朱勋，陈红，季勇，张莉，李巨光．2016．搭建产学研合作平台推动科学技术落地转化—“‘中国蔬菜科技与产业化’博士后学术论坛”综述．中国蔬菜，（5）：8-9．