文/中國科學報記者 辛心榕

“寧可三日無葷，不可一日無菜”，蔬菜產值已突破2萬億元，成為我國農業(yè)經濟中最大構成。（資料圖）

經濟與園藝作物基本涵蓋了除糧食作物以外的所有作物。2020年，我國經濟與園藝作物種植面積約6.6億畝，總產值4.09萬億元，占種植業(yè)總產值的79.9 %。

經濟園藝作物貫通第一二三產業(yè)，是我國乃至全球經濟的重要組成和經濟命脈，與人們的生活和健康息息相關，也為工業(yè)提供了天然原料。

不可或缺的經濟園藝作物

蔬菜、油料、棉花的持續(xù)供應和長足發(fā)展關乎國際貿易、經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定，并成為人們健康的重要保障?！皩幙扇諢o葷，不可一日無菜”，蔬菜產值已突破2萬億元，成為我國農業(yè)經濟中最大構成。

蔬菜在產業(yè)扶貧、鄉(xiāng)村振興、防疫保供等方面作出了重大貢獻；油料已成為日常生活必需品，保障油料有效供給是做好“六穩(wěn)”工作、落實“六?！比蝿盏闹匾e措；棉花既是重要的紡織工業(yè)原料，也是我國輕工業(yè)、食品、化學、醫(yī)學和國防工業(yè)必不可少的重要原料。

中國工程院院士王漢中指出，經濟園藝作物一直在脫貧攻堅中發(fā)揮重要的作用，當前我國脫貧攻堅已經取得勝利，社會主義建設也進入新的發(fā)展階段，要堅持新的發(fā)展理念、努力構建新發(fā)展格局?？梢灶A見，在“十四五”以及今后比較長的時期，經濟園藝作物在鄉(xiāng)村振興尤其是產業(yè)興旺中將會發(fā)揮更加重要的作用，所占種植業(yè)產值比例還會進一步提升。

“十三五”期間，種植經濟園藝作物還成為幫助農民脫貧致富的有效直接途徑，其中蔬菜種植因收益水平相對較高、見效快，成為許多貧困地區(qū)脫貧的首選產業(yè)。因此，貧困地區(qū)蔬菜產業(yè)得到了長足的發(fā)展，增加速度遠超過全國蔬菜產業(yè)增長水平，蔬菜產業(yè)在脫貧攻堅中發(fā)揮了重要作用。

據農業(yè)農村部扶貧辦調度數據，2019年，832個貧困縣蔬菜種植面積為2668.9萬畝，總產量為16349萬噸，分別比2015年增長了45.7%和126.3%；年產值為1277.9億元，實現(xiàn)銷售額1062.9億元，分別比2015年增長了76.5%和79.0%；帶動貧困人口258.7萬人，比2015年增長114.0%。

王漢中說：“農業(yè)現(xiàn)代化的關鍵是農業(yè)科技現(xiàn)代化，我們實現(xiàn)經濟園藝作物產業(yè)高質量發(fā)展，必須依靠科技創(chuàng)新?！?/p>

目前，我國經濟園藝作物在全基因組測序和分析等研究成果進入國際領先行列，相關文章也發(fā)表于世界頂級期刊，實現(xiàn)由“跟跑”向“并跑”和“領跑”的跨越。我國已建成保存國內外油菜、花生、大豆、芝麻等種質資源的世界最大農作物種子資源庫，以及世界第四大蔬菜種質資源庫。我國農業(yè)科學家已取得日曬高溫覆膜法、油菜全程機械化高產高效技術新品種配套技術等一系列重大創(chuàng)新性成果，推動了產業(yè)的高質量發(fā)展。

蔬菜篇：研發(fā)“你的菜”

“蔬菜是關系國計民生的重要必需農產品，保障正常供應，關乎社會穩(wěn)定和人民生命健康。”“七大農作物育種”重點專項（以下簡稱“育種專項”）項目負責人、中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所所長張友軍說，蔬菜作為人體必需的維生素主要來源，其含有的一些特有物質可預防癌癥、心腦血管疾病等發(fā)生，對人民生命健康發(fā)揮重要作用。

蔬菜是農業(yè)農村的支柱產業(yè)，“十三五”以來，我國蔬菜產業(yè)保持了持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，作為鄉(xiāng)村產業(yè)興旺的重要抓手，在服務“三農”、國家脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中發(fā)揮著至關重要的作用。

張友軍介紹，“十三五”期間，我國科學家在蔬菜種質資源挖掘與利用、功能基因組與代謝組、育種技術與新品種、配套栽培與植保技術等領域取得了突破性進展。

蔬菜種質資源挖掘與利用不斷深入，保存與評價技術更加科學精準。國家蔬菜作物種質資源中期庫保存資源3.8萬份，位居世界第四。對1000余份重要蔬菜核心種質開展了基因型精準鑒定，向社會共享和開放蔬菜種質資源3000余份，極大滿足了國內科研與育種需求。

蔬菜功能基因組與代謝組研究實現(xiàn)國際“領跑”，得到了國際同行的廣泛認可。“十三五”期間相繼解析了黃瓜苦味、番茄風味、白菜葉球性狀、黃瓜性別等多種重要農藝性狀的遺傳調控網絡，開辟了蔬菜重要農藝性狀功能基因組研究的新時代，并為蔬菜分子設計育種奠定了重要基礎。

蔬菜前沿育種技術取得新突破，全力加速新品種選育進程。率先建立蔬菜高穩(wěn)定性靶向CRISPR/Cas基因編輯系統(tǒng)，并在番茄和黃瓜品質性狀精準改良方面取得突破性進展。自動化高通量分子標記分型平臺，核酸日提取量和基因分型數量達3萬份，蔬菜分子設計育種進入提速快車道；突破了番茄花青素，辣椒、芹菜揮發(fā)性風味物質等蔬菜品質重要代謝組分的鑒定技術難題，并獲得多項國家發(fā)明專利。

重大新品種不斷涌現(xiàn)，有力保障我國蔬菜自育品種的市場主導地位?！爸懈?1”“中甘628”等中甘系列甘藍新品種占國內甘藍栽培面積的60%以上；“中農16號”“中農26號”等中農黃瓜系列新品種成為京津唐地區(qū)和遼寧省黃瓜主栽品種；中白系列白菜新品種累計推廣375萬畝，經濟效益達22.5億元；“中椒105號”“中椒108號”等中椒系列新品種被農業(yè)農村部認定為市場主導品種；IVF1305、3302等加工番茄新品種已成為我國加工番茄主栽品種并出口美國加州、中東、非洲等國家和地區(qū)。

綠色高效栽培與植保新技術的研發(fā)與落地為蔬菜產業(yè)高質量發(fā)展保駕護航。集成共性和區(qū)域性化肥農藥減施增效技術65項，實現(xiàn)了化肥減施30%以上，農藥使用量降低38%以上；研發(fā)創(chuàng)制了以輕型育苗基質替代土壤、全自動精量播種、高密度穴盤育苗調控技術為核心的蔬菜集約化育苗技術體系，有效推動了我國蔬菜育苗整體技術革新與產業(yè)升級，近3年在24個省累計推廣育苗1000多億株，種植面積超4000 萬畝，新增設備及商品苗經濟效益達200多億元；開拓性地創(chuàng)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%；彌粉法施藥防治設施蔬菜病害技術，解決了傳統(tǒng)劑型葉面微量水分潤濕分散效果差的問題，填補了國內設施蔬菜輕簡化高效防控技術的空白。

張友軍強調，蔬菜產業(yè)尚面臨諸多新特點、新問題，主要體現(xiàn)在：

我國蔬菜消費需求逐漸呈現(xiàn)高質量化、健康個性化、功能多元化趨勢，而目前蔬菜供給仍多以“大路貨”為主。因此要大力發(fā)展現(xiàn)代蔬菜種業(yè)，重點在高端、進口替代、特殊、特色、出口貿易等市場優(yōu)勢品種培育方面加大科技創(chuàng)新。

蔬菜生產農藝農機結合不緊密，機械化程度亟待加強。目前，我國蔬菜生產綜合機械化率低，農藝農機具融合少、配套差。亟待通過大幅提升蔬菜產業(yè)全鏈條機械化和智能化，以解決生產成本攀升、產業(yè)綜合效益下降等瓶頸問題。

蔬菜產品質量安全風險猶存，產地環(huán)境安全風險增大。我國蔬菜病蟲害種類繁多，標準化防控模式缺乏，過度使用農藥問題嚴重，亟待加強綠色投入品供給，實現(xiàn)投入品減量化、廢棄物資源化、產業(yè)模式生態(tài)化。

產業(yè)鏈延伸不足，蔬菜采后保鮮與加工能力亟待大幅提升。目前美國、荷蘭等發(fā)達國家蔬菜損耗率均在5%以下。蔬菜產后的流通、貯運和精深加工及社會化服務體系，將是未來蔬菜產業(yè)最具活力的全新增長點。

棉花篇：織就“你的衣”

棉花是全世界最重要的紡織工業(yè)原料，常年種植面積在4.5億畝左右。育種專項項目負責人、中國農業(yè)科學院棉花研究所所長李付廣介紹，我國是世界棉花生產、消費和進口第一大國，同時也是紡織服裝生產貿易第一大國。棉花產業(yè)涉及生產、加工、流通、紡織等諸多環(huán)節(jié)，在我國國民經濟中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是關系國計民生的重要戰(zhàn)略物資。

“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(yè)安全，必須進一步強化國內棉花產能，推動國內大循環(huán)，提高棉花生產科技含量，讓植棉戶背上‘金扁擔’，促進農民增收，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略?！崩罡稄V說。

近年來，受種植效益和農業(yè)結構調整等因素的影響，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?yōu)槲鞅眱汝懨迏^(qū)為主，長江流域、黃河流域棉區(qū)為側翼輔助棉區(qū)的局面，其中2019年新疆棉花產量占全國的84.9%。

李付廣說，棉花產業(yè)全方位支持體系日益完善，逐步建立了從生產、流通、儲備到貿易的支持體系，棉花產業(yè)國際化進程日益加快，市場配置資源率效率逐步增強。同時，我國紡織產業(yè)參與全球紡織產業(yè)鏈程度持續(xù)加深，“一帶一路”沿線國家成為我國紡織品服裝出口的新動力。

“十三五”期間，我國基礎理論研究取得突破發(fā)展。揭示了亞洲棉在我國從南往北的演化規(guī)律，成功繪制首張棉花二倍體群體的高密度變異圖譜，為亞洲棉在我國從南往北逐步演變提供有力分子證據，為其優(yōu)異基因向陸地棉轉育提供了重要的理論基礎。利用陸地棉核心種質和多環(huán)境表型數據完成了目前為止最大規(guī)模的表型-基因型關聯(lián)研究，為棉花重要性狀定向育種提供了較為精準的分子標記和基因資源，標志著我國在棉花核心種質重要性狀表型、新基因發(fā)掘等領域躍居國際領先行列。鑒定出了高產、優(yōu)質、抗逆等重要性狀分子機制和調控基因，以及一大批重要農藝性狀相關位點，為開展棉花精準育種，提升育種效率，推動我國棉花品種迭代提供了重要理論基礎。

面向產業(yè)需求培育重大品種，為棉花產業(yè)發(fā)展做出重要貢獻。棉花品種“中棉所49”實現(xiàn)了耐旱堿、大鈴和高衣分等性狀的協(xié)同改良，推動了我國主產棉區(qū)品種的更新?lián)Q代，累計推廣面積8000多萬畝，新增經濟效益150多億元。

“中棉所62”“中棉所63”“中棉所66”等強優(yōu)勢雜交棉品種有效解決了棉花產量與主要經濟性狀的協(xié)調性難題，累計推廣面積4523萬畝，新增經濟效益113.31億元。創(chuàng)建了“三系”育種技術體系，有效降低了制種成本，提升育種效率，培育出強優(yōu)勢國審三系雜交種“中棉所99”等，在生產上推廣面積達百萬畝，實現(xiàn)了棉花“三系”育種新突破。

面向生產主戰(zhàn)場，儲備高品質突破性品種和技術，助推棉花全產業(yè)升級。培育出適宜南疆種植達到或接近澳棉標準的“雙30”品種“中棉所96A”，示范面積達30萬畝，成為科技扶貧明星品種。培育了適宜北疆種植的集高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、早熟于一身的中棉113，并在北疆冷涼地區(qū)發(fā)揮重要作用。創(chuàng)新無膜棉生產方式，確保新疆棉花綠色可持續(xù)發(fā)展。智慧農業(yè)研究取得新進展，建立了系統(tǒng)的數量化管理和智慧化控制方法，在我國主產棉區(qū)得到廣泛的應用。植棉技術走出國門，推動中國-中亞棉花產業(yè)一體化發(fā)展。

2018年起，在烏茲別克斯坦建設科技示范園，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(tǒng)令要求在全國推廣中國植棉技術。

不過，李付廣強調，雖然取得了轉基因抗蟲棉的重大突破，但與國外先進植棉國相比，我國在“卡脖子”技術方面還存在一定差距。

油料篇：種出“你的油”

油脂、蛋白質和碳水化合物是人體必需的三大營養(yǎng)素，油料作物作為油脂和蛋白質的重要來源，富含各種天然活性功能成分，與人民健康和美好生活息息相關。

中國農科院油料作物研究所所長黃鳳洪說，保障油料有效供給是做好“六穩(wěn)”工作、落實“六?！比蝿盏闹匾e措，對于實現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”，維護國家食物安全與產業(yè)鏈供應鏈自主可控，推動鄉(xiāng)村全面振興和健康中國戰(zhàn)略實施具有重要意義。

黃鳳洪介紹，我國油料作物主要包括油菜、大豆、花生、芝麻、向日葵等，2019年總種植面積達到4億畝，總產超過5600萬噸。其中油菜、花生、大豆產量占油料作物總產85%以上，是我國油料生產的主體。

其中，油菜作為我國第一大油料作物，所產菜籽油占國產油料作物產油量的近50%?！笆濉逼陂g，我國油菜高油育種躍居世界領先水平，如油料所培育的油菜新品系“Q924”含油量達65.2%，創(chuàng)世界已報道的油菜含油量最高紀錄；“中油雜19”是我國第一個含油量達50%的國審冬油菜品種。油菜全程機械化和多功能利用進程顯著推進，種植面積總體穩(wěn)定在1億畝左右，2019年種植面積和產量分別為9875萬畝、1348萬噸，均僅次于加拿大，居世界第二位。我國市場推廣種植的油菜種子雙低優(yōu)質化率達90%以上，自主選育品種占比100%。

我國花生高油酸與高油品種、單粒精播、減肥減藥等創(chuàng)新技術在生產上大面積應用，如油料所培育的花生新品種“中花16”含油量達57.6%，單位面積產油量比對照品種增長30%以上?；ㄉC合機械化率已達72%，種植面積穩(wěn)步增長、產量持續(xù)增加，2019年分別達到6950萬畝、1752萬噸，總產穩(wěn)居世界第一；平均畝產超過250公斤，是世界平均水平的2倍以上。我國市場主要推廣種植的是高產、高油、高油酸優(yōu)良花生品種，自主選育品種占比近100%。

我國大豆新品種產量潛力、穩(wěn)產性均大幅提高，如油料所培育的大豆新品種“中豆44”蛋白+脂肪含量為國審品種中最高，達66.76%。大豆種植面積在經歷10多年的持續(xù)下降后，2016年起面積和產量開始恢復性增長，2020年分別達到1.48億畝和1960萬噸，均創(chuàng)近20年最高水平。但由于近年來我國飼料市場對豆粕的需求日益攀升，大豆供需缺口仍在不斷擴大。國產大豆主要用于食用，市場推廣種植的以適宜豆制品加工的雙高（蛋白+脂肪含量大于63%）品種為主，自主選育品種占比100%。

此外，我國芝麻、向日葵、胡麻、蘇子等特色油料作物育種水平顯著提升，單產水平進一步提高，芝麻、向日葵單產水平穩(wěn)居主產國首位，適宜機械化品種培育和種植技術取得突破，如油料所選育了我國首個宜機收芝麻品種“中芝78”，創(chuàng)建了芝麻全程機械化標準化高效生產技術模式。2019年我國特色油料種植面積約2500萬畝，其中芝麻400萬畝、胡麻400萬畝、向日葵1500萬畝左右，總產約350萬噸。我國市場推廣種植的芝麻、胡麻自主選育品種占比100%，向日葵自主品種占比80%以上。

黃鳳洪介紹，“十三五”時期，油料作物育種領域科技進展很大。建成了世界最大油料作物種質資源庫，為種業(yè)穩(wěn)固發(fā)展提供核心戰(zhàn)略資源。建成保存國內外油菜、花生、芝麻等種質資源3.6萬余份的世界最大油料作物種質資源庫，已成為我國油料科技創(chuàng)新的基礎性、戰(zhàn)略性資源。

我國油料科研人員依托種質資源庫，開展了高產、高油、抗病、抗逆、養(yǎng)分高效等優(yōu)異資源的發(fā)掘利用，有效支撐和促進了油料科研與產業(yè)高效可持續(xù)發(fā)展。通過聚合優(yōu)異性狀，創(chuàng)制出了一批突破性育種材料。

此外，油料育種領域基礎與應用基礎研究達到世界先進水平；突破性油料新品種支撐種業(yè)高質量發(fā)展。

值得一提的是，油菜綠色高產高效新模式、新業(yè)態(tài)推動種業(yè)效益提升。黃鳳洪介紹，“十三五”期間，以功能型菜籽油、功能型油菜薹、油菜花農旅融合三大類主導產品開發(fā)為重點，集成多功能油菜新品種、菜油兩用技術、7D產地加工等關鍵技術，全產業(yè)鏈挖掘油菜“油”“菜”“花”“蜜”等價值模塊產值，在江西、安徽、湖南、湖北等省份開展油菜產業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)集成示范，實現(xiàn)了三產融合和效益大幅提升，為油菜種業(yè)綠色高效發(fā)展提供了綜合技術解決方案。