摘要：我國小麥產(chǎn)業(yè)整體已經(jīng)處于世界先進(jìn)行列，但仍存在一定的短板，亟需通過科技創(chuàng)新提升和加強。在介紹我國小麥產(chǎn)業(yè)基本面和國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)新進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對我國小麥產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)進(jìn)行了展望：一是不斷完善全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新能力，強化小麥產(chǎn)業(yè)科技裝備；二是加速實用管用科技措施落地見效，通過推技術(shù)提單產(chǎn)帶動新千億斤糧食產(chǎn)能提升；三是加強應(yīng)急能力建設(shè)，強化小麥產(chǎn)業(yè)韌性。

關(guān)鍵詞：小麥產(chǎn)業(yè)；科技創(chuàng)新；科技研發(fā)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

中圖分類號：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）06-0491-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.06.001

The Current Situation and Prospect of Scientific and Technological

Innovation and Development of Wheat Industry in China

LIU Luxiang

（Institute of Crop Sciences， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

Abstract： The wheat industry in China has been advanced in the world， but there are still certain shortcomings that urgently need to be improved and strengthened through scientific and technological innovation. Based on the introduction of the fundamental situation of China's wheat industry and the new progress in research and development of the national wheat industry technology system， the prospects for scientific and technological research and development of China's wheat industry are presented as follows： First， The innovation capacity of the entire industrial chain should be continuously improved， and the Scientific and technological equipment of the wheat industry should be strengthened. second， the implementation and effectiveness of practical and useful scientific and technological measures should be accelerated to drive the increase of new 50 million tons of grain production capacity by promoting technologies and increasing unit yield; third， the construction of emergency response capabilities and enhance the resilience of the wheat industry should be strengthened.

Key words： Wheat industry; Scientific and technological innovation; Current development status; Prospect

小麥?zhǔn)俏覈匾目诩Z作物和戰(zhàn)略儲備糧品種，我國小麥育種和單產(chǎn)水平整體已經(jīng)處于世界先進(jìn)行列，但仍然存在產(chǎn)量與品質(zhì)及抗性協(xié)調(diào)提升難度大、優(yōu)質(zhì)專用小麥的育種和產(chǎn)業(yè)化水平較低、受極端氣候變化影響大、以智能設(shè)計為代表的育種技術(shù)在品種選育中應(yīng)用不足等短板，亟需通過科技創(chuàng)新提升和加強。

1 我國小麥產(chǎn)業(yè)基本面

1.1 我國是世界最大的小麥生產(chǎn)國和消費國

我國小麥常年播種面積和產(chǎn)量均占糧食作物的22%左右，在口糧消費中占40%以上，是世界最大的小麥生產(chǎn)國和消費國，分別占全球小麥生產(chǎn)和消費總量的17%和19%。2023年我國小麥播種面積為2 360萬hm2，總產(chǎn)達(dá)13 659萬t。小麥生產(chǎn)為豐富百姓生活、繁榮飲食文化、保障國家口糧安全、促進(jìn)社會穩(wěn)定做出了巨大貢獻(xiàn)，其地位無可替代。近年來，我國小麥消費量快速增長，2022年我國小麥消費總量達(dá)13 193萬t。我國小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對于保障國家糧食安全和國民營養(yǎng)健康具有至關(guān)重要的作用。

1.2 小麥單產(chǎn)的增加對總產(chǎn)提升發(fā)揮了重要作用

小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以科技支撐為基礎(chǔ)的。我國小麥總產(chǎn)從1949年的1 381萬t增加到2023年的13 659萬t，增長了8.9倍。小麥平均產(chǎn)量從1949年的642 kg/hm2增加到2023年的5 781 kg/hm2，增長了8倍。改革開放以來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整，小麥種植面積不斷降低，從 2 933萬hm2減少到2023年的2 360萬hm2，幾乎減少了600萬hm2，但平均產(chǎn)量從1 845 kg/hm2增加至5 781 kg/hm2，帶動總產(chǎn)從0.54億t提升到1.37億t。這表明小麥單產(chǎn)的貢獻(xiàn)對總產(chǎn)持續(xù)提升發(fā)揮了決定性作用。

1.3 小麥試驗單產(chǎn)與大面積單產(chǎn)差距顯著

近年來，我國小麥高產(chǎn)典型記錄屢創(chuàng)新高。2022年，多地小麥高產(chǎn)創(chuàng)建達(dá)到平均產(chǎn)量12 000 kg/hm2以上，最高產(chǎn)量已達(dá)14 250 kg/hm2。同期，國家級區(qū)域試驗平均折合產(chǎn)量為7 725 kg/hm2左右，部分品種平均折合產(chǎn)量可以超過9 750 kg/hm2，均顯著高于5 700 kg/hm2的全國大面積平均產(chǎn)量水平。小麥生產(chǎn)綜合集成技術(shù)的創(chuàng)新及到位率不足是造成以上顯著產(chǎn)量差的主要原因。創(chuàng)新品種、研發(fā)并推廣高產(chǎn)栽培技術(shù)，將成為進(jìn)一步大面積提升我國小麥單產(chǎn)水平的重要舉措。

1.4 小麥生產(chǎn)存在總體成本高及結(jié)構(gòu)性矛盾

我國人均耕地僅為世界平均水平的40%，基礎(chǔ)地力單產(chǎn)不足美國的60%。小麥勞動生產(chǎn)率僅為美國的10%，而平均化肥農(nóng)藥投入量是美國的3倍，資源有限且利用效率低。小麥總產(chǎn)雖連續(xù)9 a保持在1.3億t以上，但是優(yōu)質(zhì)專用小麥供需情況仍然偏緊，2020年優(yōu)質(zhì)麥進(jìn)口量顯著增加，超過800萬t；2021年優(yōu)質(zhì)麥進(jìn)口量達(dá)972萬t，2023年優(yōu)質(zhì)麥進(jìn)口量則超過1 200萬t。此外，我國長期以來從育種到加工整個產(chǎn)業(yè)鏈的小麥品質(zhì)評價體系基本沿襲歐美以“烘焙”為主的評價體系，缺乏適應(yīng)我國大宗傳統(tǒng)面制品需求的小麥及制品品質(zhì)評價指標(biāo)體系，造成小麥育種與加工環(huán)節(jié)不能很好的銜接。

2 國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)新進(jìn)展

2.1 國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系基本概況

自2007年啟動，至今已經(jīng)建成45個崗位、50個綜合試驗站，分布在全國19個省市自治區(qū)，基本目標(biāo)是建立新型小麥科研組織模式，及時發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題，穩(wěn)步發(fā)展小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)，促進(jìn)小麥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，形成產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后技術(shù)相互配合，從產(chǎn)地到餐桌、從生產(chǎn)到消費、從研發(fā)到市場各個環(huán)節(jié)緊密銜接、環(huán)環(huán)相扣的技術(shù)體系，逐步建立“食品-面粉-小麥”為主體的市場需求型小麥產(chǎn)業(yè)鏈，使我國從世界第一小麥生產(chǎn)和消費大國發(fā)展成世界第一小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新強國。

自2007年以來，國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗站400多位骨干專家持續(xù)協(xié)同攻關(guān)，推動我國小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了一系列成果，其中突出種業(yè)科技全鏈條創(chuàng)新，強化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)突破和集成應(yīng)用是國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系最具有代表性的重要貢獻(xiàn)。研發(fā)構(gòu)建的小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色廣適新品種選育、特性鑒定和大區(qū)綜合測試網(wǎng)絡(luò)，以及社會化的品種信息管理和數(shù)據(jù)共享機制等，為重大突破性品種創(chuàng)新和利用奠定了重要平臺基礎(chǔ)。體系每年育成審定新品種100多個。體系專家研發(fā)的稻茬小麥滅茬免耕帶旋播種技術(shù)、冬小麥節(jié)水省肥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)等多項技術(shù)，涵蓋了水、肥、耕、種、土壤改良等環(huán)節(jié)，連續(xù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部糧油生產(chǎn)主推技術(shù)。研發(fā)的華北地區(qū)冬小麥滴灌水肥一體化高效利用技術(shù)，大面積應(yīng)用，增產(chǎn)20%以上，水分利用效率提高10%以上。主推了規(guī)范播種、節(jié)水技術(shù)、病蟲防控、全程機械化、科學(xué)儲糧加工等一系列實用管用技術(shù)措施，年示范面積超過453.3萬hm2，輻射帶動全國約1 000萬hm2小麥實現(xiàn)綠色發(fā)展。通過國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的技術(shù)集成示范和輻射帶動，小麥平均產(chǎn)量由2006年的4 590 kg/hm2，增加到2023年的5 781 kg/hm2，單產(chǎn)增長了26%；小麥總產(chǎn)實現(xiàn)了三級跳，躍上并站穩(wěn)1.3億t臺階，有力保障了小麥種業(yè)和口糧安全。

2.2 國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系科技創(chuàng)新進(jìn)展

2.2.1 小麥重要功能基因挖掘效率顯著提升 我國自主研發(fā)的660K高密度與55K中密度小麥SNP芯片廣泛用于重要功能基因和優(yōu)異單倍型挖掘，顯著提升了基因挖掘效率。結(jié)合大規(guī)模田間表型數(shù)據(jù)，挖掘到調(diào)控小麥產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、抗逆等重要性狀的遺傳位點1 000余個。克隆了小麥矮稈基因Rht8和GSK3、耐鹽堿調(diào)控基因SPL6、長穎/長?；騊1、分蘗調(diào)控基因TN1、根系形態(tài)調(diào)控基因TaVSR1-B和TaMOR、抗赤霉病基因Fhb1和Fhb7、抗條銹病基因YrAS2388、隱性抗病毒基因TaPDIL5-1、品質(zhì)調(diào)控基因TaNAC019-BI、氮利用效率調(diào)控基因TaNRT2.1-6B等一批具有重要育種應(yīng)用價值的關(guān)鍵基因，為重大新品種培育奠定了良好的遺傳基礎(chǔ)。

2.2.2 小麥種質(zhì)創(chuàng)新與新品種培育成效顯著 2022年新育成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、耐鹽堿、節(jié)水、優(yōu)質(zhì)等綠色高效小麥新品種124個（其中國審品種54個），其中營養(yǎng)強化小麥新品種航麥106等實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化；濟麥22等15個小麥品種入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部糧油生產(chǎn)主導(dǎo)品種，其中超強筋品種濟麥44推廣面積達(dá)62.0萬hm2，位列強筋小麥品種推廣面積的第1位；高抗赤霉病品種揚麥33入選中國農(nóng)學(xué)會發(fā)布的“2022中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術(shù)新產(chǎn)品新裝備”；高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色高效小麥新品種鄭麥1860持續(xù)發(fā)力，在黃淮南片大面積推廣應(yīng)用。

2.2.3 技術(shù)集成促進(jìn)了小麥產(chǎn)量和效益提升 經(jīng)過多年連續(xù)不斷的研發(fā)與熟化，“冬小麥節(jié)水省肥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)” “稻茬小麥滅茬免耕帶旋播種技術(shù)”等多項技術(shù)入選了2022年度農(nóng)業(yè)農(nóng)村部及各省主推技術(shù)。這些集成創(chuàng)新技術(shù)的典型示范和大范圍應(yīng)用，可使小麥產(chǎn)量增加3.1%～11.8%，水分利用效率提高6.0%～22.7%，土壤主要肥力指標(biāo)提高6.5%以上，溫室氣體減排25%以上，節(jié)本增收可達(dá)1 800～3 000元/hm2。技術(shù)在不同地區(qū)產(chǎn)生了諸多高產(chǎn)記錄和典型案例，保障了各區(qū)域乃至全國小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效、生態(tài)綠色生產(chǎn)。

2.2.4 監(jiān)測和防控小麥主要病蟲害并解析其致病機制進(jìn)展顯著 小麥吸漿蟲“粘板監(jiān)測、穗期保護”防控技術(shù)取得顯著成效，全國發(fā)生面積首次減少到46.7萬hm2以下。經(jīng)過對小麥主產(chǎn)區(qū)66個縣市5 130余份赤霉病菌樣品測定，發(fā)現(xiàn)河南省赤霉病菌對多菌靈抗性發(fā)展迅速。明確了小麥條銹病菌源基地秋季菌源數(shù)量，鑒定到小麥易感條銹病基因TaPsIPK1并揭示其感病機理，為作物抗病育種開辟了新思路和新材料。挖掘了2個抗小麥土傳病毒病的優(yōu)異基因，明確了抗性遺傳機制，為抗性品種的選育提供基因資源；解析了中國小麥花葉病毒新的致病機制并集成了小麥土傳病毒病綠色防控技術(shù)體系，在病害發(fā)生區(qū)進(jìn)行示范推廣。

2.2.5 全程機械化技術(shù)促進(jìn)生產(chǎn)效率提升 研發(fā)的小麥播種機器人技術(shù)實現(xiàn)了小麥無人化智能播種，克服了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)受農(nóng)時、駕駛經(jīng)驗、人工疲勞等影響，提高了小麥播種精度和作業(yè)效率。小麥免少耕播種技術(shù)，在玉米秸稈覆蓋地實現(xiàn)高效小麥免少耕播種，播種深度合格率大于80%。研發(fā)的內(nèi)鑲一體式TPE壓力補償?shù)晤^等灌溉裝置和配套技術(shù)模式可以提升灌溉效率20%，節(jié)水10%～25%。2023年度，國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)制、提升小麥耕種管收關(guān)鍵裝備17套，包括基于北斗精準(zhǔn)定位的“機載橙盒監(jiān)測器”、切斷式秸稈粉碎還田機、“立式旋耕-秸稈混埋-機械排種”小麥立旋播種機等；創(chuàng)建小麥水肥一體化精量施灌等技術(shù)模式3套；研制的“藥液飄移預(yù)測的植保無人機新型智能施藥系統(tǒng)”入選2023年度中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新裝備。

2.2.6 聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈重點鏈打造，促進(jìn)小麥一二三產(chǎn)融合發(fā)展 小麥產(chǎn)業(yè)體系專家圍繞食品加工需求調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，主推優(yōu)質(zhì)小麥品種，在種植環(huán)節(jié)實行“六統(tǒng)一”管理模式，不僅確保了小麥質(zhì)量，還提高了麥農(nóng)抵御自然風(fēng)險和市場風(fēng)險的能力；與糧食收貯企業(yè)對接，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價增加了農(nóng)民收入。通過種植優(yōu)質(zhì)強筋、釀酒專用等品種，使得小麥?zhǔn)召弮r提高0.2～0.3元/kg。有效帶動了“金沙河面條”“甲著小麥”“膨化小麥”“聞喜煮餅”“旱堿麥”“黑小麥”“土面條產(chǎn)業(yè)”“天山面粉”“奇臺面粉”“天賦河套”等小麥特色品牌和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.2.7 練就產(chǎn)業(yè)應(yīng)急服務(wù)本領(lǐng)，全方位夯實科技支撐小麥穩(wěn)產(chǎn)保供基礎(chǔ) 在2022年冬小麥“科技壯苗”專項行動中，面對嚴(yán)重秋汛引致的大面積晚播冬小麥弱苗比例前所未有的形勢，小麥體系全體崗站技術(shù)專家，掛圖作戰(zhàn)，多措并舉推動促弱轉(zhuǎn)壯科技措施落地轉(zhuǎn)化，為奪取夏糧豐收發(fā)揮了重要科技支撐作用。針對2023年小麥?zhǔn)斋@季節(jié)出現(xiàn)的持續(xù)性降水，體系第一時間組織栽培、機械收獲、加工、貯藏等領(lǐng)域崗位專家和綜合試驗站站長56人，深入田間地頭做調(diào)研，提出搶收入庫建議方案，配合主管部門現(xiàn)場指導(dǎo)、快速應(yīng)對，確保小麥顆粒歸倉，保障了夏糧豐收。

3 小麥產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)展望

農(nóng)強方能國強，只有把牢糧食安全主動權(quán)，才能把穩(wěn)強國復(fù)興主動權(quán)。黨的二十大報告提出了“建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”戰(zhàn)略目標(biāo)。助力新增千億斤糧食產(chǎn)能，推動小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必須把持續(xù)提高小麥綜合生產(chǎn)能力放在更加突出的位置，把“藏糧于地、藏糧于技”真正落實到位，把糧食生產(chǎn)基礎(chǔ)越夯越實。

3.1 不斷完善全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新能力， 強化小麥產(chǎn)業(yè)科技裝備

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。在小麥種子創(chuàng)新方面，我國小麥育種家歷來高度重視利用野生近緣物種優(yōu)異基因進(jìn)行小麥種質(zhì)創(chuàng)新，對國際國內(nèi)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)巨大。在育種技術(shù)和方法上，建立了以常規(guī)雜交育種技術(shù)為基礎(chǔ)，與染色體工程育種、細(xì)胞工程育種、誘變育種、輪回選擇育種和分子標(biāo)記育種技術(shù)相融合的小麥育種技術(shù)體系，并形成獨特的生態(tài)地域特色。新時期，通過融合人工智能、大數(shù)據(jù)、基因編輯、合成生物等前沿工具開展育種科技創(chuàng)新提升育種效率、實現(xiàn)小麥品質(zhì)與產(chǎn)量的協(xié)同提升將是我國小麥種業(yè)創(chuàng)新的重點方向。要加快培育節(jié)水、耐寒、耐干熱風(fēng)、抗新發(fā)頻發(fā)病害等耐逆抗病性強、穩(wěn)產(chǎn)性突出、優(yōu)質(zhì)專用特性明確的小麥重大新品種，夯實高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的種源基礎(chǔ)。還需要從良法配套、病害防控、機械裝備等全產(chǎn)業(yè)鏈角度發(fā)力，重點抓好土壤基礎(chǔ)地力保育、智能裝備開發(fā)、精準(zhǔn)高效技術(shù)集成，提升小麥全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新效能。

3.2 加速實用管用科技措施落地見效，通過推技術(shù)提單產(chǎn)帶動新千億斤糧食產(chǎn)能提升

《全國糧油等主要作物大面積單產(chǎn)提升行動實施方案（2023 — 2030年）》明確提出，小麥單產(chǎn)每年提高0.5～1.0個百分點，到2030年平均單產(chǎn)提高8%以上，平均產(chǎn)量達(dá)到6 300 kg/hm2，比2022年提高450 kg/hm2。技術(shù)路徑上要通過高產(chǎn)多抗優(yōu)質(zhì)品種的更新迭代、新技術(shù)新模式的集成應(yīng)用、農(nóng)藝農(nóng)機良田良制的融合配套，推動實現(xiàn)大面積均衡增產(chǎn)?？萍即胧┥现攸c是“培肥地力精細(xì)整地、精量半精量適期播種、播前播后鎮(zhèn)壓、一噴三防全覆蓋”，鞏固提升水澆地小麥、大幅提升稻茬小麥和旱地小麥。工作機制上要在高產(chǎn)創(chuàng)建田單產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到13 500 kg/hm2以上、國家和省級區(qū)域試驗的單產(chǎn)普遍在7 500～9 750 kg/hm2基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)揮體系全產(chǎn)業(yè)鏈專家和全國布局的優(yōu)勢，推動科技措施精準(zhǔn)落地起效，著力促進(jìn)中低產(chǎn)田產(chǎn)能提升，推動新千億斤糧食產(chǎn)能提升。

3.3 加強應(yīng)急能力建設(shè)，強化小麥產(chǎn)業(yè)韌性

近年來，影響小麥生產(chǎn)的極端氣象災(zāi)害頻發(fā)，國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系分區(qū)域制定解決方案、提出技術(shù)措施、組織專家深入一線，用科技支撐小麥穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)。要持續(xù)加強應(yīng)急能力建設(shè)，按區(qū)域密切關(guān)注小麥生產(chǎn)中的重大事件，與省級小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門緊密協(xié)作，協(xié)同作戰(zhàn)，不斷提升重大突發(fā)事件應(yīng)急能力，強化小麥產(chǎn)業(yè)韌性，支撐農(nóng)業(yè)強國建設(shè)。

本文根據(jù)劉錄祥研究員在“2024中國種子（南繁硅谷）大會 —— 小麥種子及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展專題報告會”上的發(fā)言整理。