以科技创新促进蔬菜种业高质量发展

宋凝芳

近年来，我国蔬菜产业发展迅速，在保障市场供应、促进农业结构的调整、优化居民的饮食结构、增加农民收入、提高人民的生活水平等方面发挥了重要作用。目前，我国大宗蔬菜种源实现了自主可控，但部分中高端蔬菜仍存在种子对外依存度偏高的“卡脖子”问题。要打破这一局面，亟需加强蔬菜种质资源创新、加强基础性研究和育种技术研究，以种业科技创新支撑蔬菜产业高质量发展。

关键词：蔬菜产业;蔬菜种业;科技支撑

我国是世界人口第一大国，而蔬菜是国人餐桌上的主要副食品，这决定了我国高居世界蔬菜第一大生产国和消费国的地位。随着蔬菜种子不断优化、育苗技术不断发展、种植技术的不断提升，我国蔬菜产业实现了快速和稳步的发展，科技进步与创新已成为推动蔬菜产业健康、绿色、可持续发展的重要支撑。今年4月13日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所所长张友军在“科技创新引领经济与园艺作物产业高质量发展”新闻发布会上表示，蔬菜产业作为乡村产业兴旺的重要抓手，在服务“三农”、国家脱贫攻坚和乡村振兴战略中发挥着至关重要的作用。

蔬菜种业是农业高科技战略性产业，提升我国蔬菜种业科技的竞争力，并引领我国蔬菜产业发展向高质量、高效益转型，对于维护国家粮食安全与农产品有效供给至关重要。但蔬菜种源“卡脖子”问题制约着我国蔬菜产业的更好发展。要进一步发展蔬菜产业，需要加大种业科技研发力度、加强技术攻关，提高我国蔬菜种业自主能力，推动蔬菜产业快速发展。

我国蔬菜产业发展迅速

近20年间，我国蔬菜种植结构不断调整，蔬菜产业得到快速发展。根据国家统计局数据，全国蔬菜种植面积从2001年的24603.67万亩增长到2020年的31998.84万亩，20年间增长了7395.17万亩;随着种植技术的不断提升，蔬菜产量从2001年的48422.36万吨增长至2020年的74912.90万吨（图1），增长了26490.54万吨。受益于科技的不斷创新和推进，蔬菜种植面积虽然只增加了30%，但蔬菜产量却增加了54%，单位面积产量从2001年的1.97吨/亩增加至2020年的2.34吨/亩。

我国蔬菜种植主要分布在以河南、湖北、湖南为代表的中南地区和以山东为代表的华东地区。从主产省域来看，山东省是我国蔬菜大省，其蔬菜产量一直位于全国第一。国家统计局数据显示，2020年山东省蔬菜产量达到8434.70万吨，占当年全国蔬菜总产量的11.26%。

经过多年发展，我国已形成六大蔬菜生产基地，即华南及西南热区冬春蔬菜生产基地、长江流域冬春蔬菜生产优势区、黄淮海及环渤海设施蔬菜优势产区、云贵高原夏秋蔬菜优势产区、黄土高原夏秋蔬菜优势产区，以及北部高纬度夏秋蔬菜优势产区。人们一年四季都可以吃上新鲜的蔬菜，种菜的地域从田间扩展到河湖，甚至实现了植物工厂蔬菜种植，完全不依赖土地、水甚至阳光。中国农业科学院都市农业研究所副所长杨其长表示，通过模拟植物所需的光、温度、湿度、营养等要素，可以在完全工厂化的条件下进行植物生产。

蔬菜一直是我国第一大出口优势农产品，占我国农产品出口总额的20%左右，进口占比相对较低，仅占0.6%左右。我国蔬菜出口主要集中在沿海省份如山东、广东、江苏、福建等，东盟、日本、韩国、俄罗斯、美国、欧盟等国家和地区是我国蔬菜的主要出口地。根据海关数据，2020年我国蔬菜出口数量为1017万吨，同比增长3.9%;蔬菜出口金额为1195113万美元，同比下降4.9%。鲜或冷藏蔬菜出口逐年增加，2020年我国鲜或冷藏蔬菜出口数量为692万吨，同比增长6.3%;鲜或冷藏蔬菜出口金额为577020万美元，同比增长4.1%。

张友军表示，“十三五”以来，我国蔬菜产业保持了持续稳健发展，年播种面积达3亿亩，总产量约8亿吨，总产值突破2万亿元，以10%的种植面积创造了整个种植业近40%的产值。蔬菜出口已连续19年保持大顺差，成为平衡贸易的第一大农产品，比较效益显著。

农业农村部国家大宗蔬菜产业技术体系首席科学家杜永臣曾在中国果蔬产业高质量发展高峰论坛上表示，蔬菜产业经过改革开放40多年的发展，科技成果不断得到推广，科技水平加速提升，进入了转型升级、提质增效的新的发展时期。从生产水平讲，蔬菜产业的标准化、精简化和绿色化的生产在逐步的加速推进，优质的产品正在迅速发展，采购处理保存水平都有了明显的提升。此外，蔬菜出口贸易持续稳定，全国每年的贸易顺差约140亿美元左右。近几年，农产品进出口贸易逆差由500多亿元上升到900多亿元，但是蔬菜进出口贸易维持在140亿左右的顺差没有变。

大宗蔬菜种源实现自主可控

我国蔬菜产业科技创新取得了明显进步，但是也存在一些问题，蔬菜种业科技创新面临着很大的挑战。近些年来，尽管我国蔬菜“洋种子”依赖症已大大改善，但仍有部分高端蔬菜依赖“洋种子”。“国产蔬菜种子按斤论袋卖，‘洋种子按粒卖”曾是我国蔬菜产业面临的尴尬。

据张友军介绍，目前我国蔬菜种子自给率已经达到87%，大宗蔬菜种源实现了自主可控。同时中高端蔬菜，特别是一些“茬口”菜、特色菜，仍存在种子对外依存度偏高的“卡脖子”问题，但没有哪个品种是“一卡就死”的。人们常吃的大宗蔬菜，比如白菜、甘蓝、辣椒、番茄等，基本上都是国产品种，但某些季节是国外品种。张友军还表示，“还有一些品种确确实实是受制于人的，比如菠菜、西兰花、胡萝卜、洋葱这四种蔬菜，目前对国外种子依存度在85%甚至90%以上，这是比较麻烦的事情。”

根据中国种子协会和海关总署2019年数据，我国农作物种子进口中，进口量最大的是蔬菜种子，蔬菜种子进口额达2.24亿美元，占种子进口额的一半以上。在一些地区、一些品种，尤其是蔬菜“洋种子”占比超过80%，甚至几乎完全依靠进口。其中一类是甜椒、番茄、茄子等蔬菜的一些“茬口”品种，80%—90%是国外品种;另一类是西兰花、胡萝卜、菠菜等特色蔬菜，目前对外依存度依然很高。“农科院里对这些品种也有布局，且表现出很好的势头。希望用五到十年，把90%依存度降到50%左右，夺回主动权。”张友军表示。

据中国农业科学院蔬菜花卉研究所副研究员、“十三五”国家大宗蔬菜产业技术体系西兰花岗位专家李占省介绍，尽管我国蔬菜品种自主率大幅提升，但仍有一些品种的进口依赖度很高，如高端设施农业中的一些蔬菜，长季节栽培的番茄等，还是国外品种占据主导。在引进品种中，涉及设施农业的栽培品种，是进口依赖度最高的，一些品种的进口比例甚至超过90%，如西兰花对外依赖度达到95%，杂交胡萝卜、菠菜、洋葱等进口依赖度90%以上。数据显示，蔬菜种子进口额度最大的前五位，分别是番茄、西兰花、胡萝卜、菠菜和洋葱。

目前，世界前20强种业集团形成“两超、四强、差异化发展”的新格局。华安证券的报告显示，拜耳、科迪华（杜邦陶氏的农业部门）两者销售额占据世界前20强的60%，并且拥有大部分核心专利技术。先正达、巴斯夫、利马格兰和科沃施四家企业的销售总额占世界前20强的26%，剩余14家企业，市场份额较小，仅占14%，但这些企业都拥有特色的种子业务。与国外蔬菜种子企业相比，我国种子企业育种研发仍较薄弱，国内种子行业集中度低、企业规模小的现状，又进一步限制企业科技投入能力，形成恶性循环。另外，有关专家表示，国外种子研发多是在大公司，种质资源的收集都是百年的积累，起步早，科研投入大。而我国商业化的农作物种业科研体制不完善，基础性、公益性研究主要依赖科研院所，投入有限，基础薄弱。国内很多蔬菜种子的收集比较杂乱，最原始的种质材料积累不纯正。

国家大宗蔬菜产业技术体系首席科学家、中国农科院蔬菜花卉所研究员杜永臣表示，“蔬菜种子我们有短板，有‘卡脖子问题，但经过多年努力，没有哪个品种是‘一卡就死的。这很大程度上取决于生产侧而不是消费侧，比如菠菜，国外品种、国内品种是吃不出差别的;但在生产上不一样，国外品种抗病性更强些、产成率更高些，但是我们正在大步赶上。”

蔬菜种业科技创新的挑战与任务

李占省表示，当前的难点，首先是优异种质资源缺乏，我国在种质资源收集、鉴定评价方面起步较晚，相应的储备和鉴定工作相对滞后。其次，尽管我国主导开展了大部分蔬菜作物的基因组测序工作，但在一些重要农艺性状基因上，比如抗病、雄性不育等基因的挖掘、功能机制研究等较为滞后。其三，关键育种技术创新不足，我国已经开展了单倍体育种、自交不亲和、雄性不育、雌性系等相关研究与应用，但是与国外普遍存在差距，形成了一定的技术瓶颈。第四，基因编辑等新技术应用不够，基因编辑是农业领域的5G技术，我国在大田作物育种中，已经广泛使用，但在蔬菜上，还只是在少数作物中开展研究，大部分作物没有开展及应用。

此外，也有专家表示，部分品种依赖“洋种子”，其市场价格和利润受制于人，会影响我国的价格主动权和市场话语权，可能给种植大户带来经济损失，如果出现极端断供情况，会影响农业发展速度、质量和效益。

近年来，西兰花产业在我国发展迅速。然而，我国西兰花种子供给却长期被日本、欧洲等地的种业公司垄断，广大西兰花种植户曾陷入“种贵”“无种”的尴尬境地。一種植户表示，像国外的一个品种，芝麻粒大小的种子一包10克，卖150元，还经常买不到。从日本进口的10万粒包装的西兰花“耐寒优秀”，每袋从3500元曾涨到2万元左右。

李占省表示，前端成本的上涨还只是直接影响，由于我国西兰花具有“种植体量小”和“产业价值高”的特点，栽培面积只有150万亩左右，但相当于其他一般蔬菜1000多万亩的产值，一旦主栽品种种子供应不及时，就会耽误播期，直接影响我国销售市场的下游供应和出口贸易。

与西兰花情况类似，同样严重依赖进口种子的甜菜产业，也存在类似问题。作为重要的糖料作物，我国的甜菜育种与国际先进水平相比还存在差距，我国甜菜产业中用于机械化精量播种的遗传单粒种，基本上靠进口。糖类专家表示，在我国食糖消费量的三分之一依靠进口，世界糖料供应整体处于紧平衡的背景下，一旦外国甜菜种子企业不能按时足量保质地供应种子，我国食糖产业的长期稳定供应就有可能出现问题。

针对我国蔬菜种业创新不足、竞争力不够等问题，杜永臣建议，蔬菜种业定位是支撑产业的发展、满足消费者需求、参与国际竞争，要保证蔬菜生产的种业的安全，同时还要加强资源创新、加强基础性研究和育种技术研究。

张友军在“科技创新引领经济与园艺作物产业高质量发展”新闻发布会上表示，“十四五”时期，中国农业科学院将加强优异种质资源的收集与精准鉴定、加强蔬菜重要农艺性状形成机理研究、加强蔬菜作物重大新品种培育、加强蔬菜生物学国家重点实验室等国家级平台建设等方面进行部署，强优势、补短板，打好蔬菜种业翻身仗。

一是加强优异种质资源的收集与精准鉴定。针对重要农艺性状开展多年、多点表型和基因型鉴定，建立基于表型组、基因组、转录组、代谢组等多组学集成的种质资源精准鉴定国家标准和评价体系，构建国家级蔬菜种质资源大数据平台，共享利用顺畅，为优异种质创新和精准育种做好材料保障。

二是加强蔬菜重要农艺性状形成机理研究。加大基础前沿科技的原始创新，在蔬菜作物遗传多样性形成、产品器官发育、重要品质性状形成机理、蔬菜作物与生物和非生物逆境响应机理等方面加大科技攻关。

三是开展种源“卡脖子”育种技术攻关。突破和完善基因编辑、数字育种、分子模块设计育种等前沿技术，建立和完善新一代测序技术、标记高通量分型、种子繁育与加工技术，全面推动蔬菜育种技术转型升级。

四是加强蔬菜作物重大新品种培育，全面推进种业革新。面向国家重大需求，围绕优质蔬菜安全保供和服务美好生活的新时代新要求，加快培育优质多抗、营养独特、商品性高、适合机械化栽培等优良新品种。

五是加强蔬菜生物学国家重点实验室等国家级平台建设。推动蔬菜生物学国家重点实验室等高水平平台建设，完善和扩大“中国农业科学院寿光蔬菜研发中心”的基础设施和展示平台。