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中国玉米产业概况浅析

2022-06-01王长彪,冯铸

种子科技 2022年8期
关键词:产业玉米问题

王长彪,冯铸

摘    要:随着“十四五”规划的出台,国家把保证粮食安全列为重点规划内容之一。玉米作为我国第二大主粮作物,其产业链的发展关乎国内民生问题,每个环节的发展都会严重影响整个产业的发展。文章分析了玉米产业链的发展状况,以期为玉米产业的发展提供参考意见。

关键词:玉米;产业;问题;发展

文章编号:1005-2690(2022)08-0118-03       中国图书分类号:F323.7       文献标志码:A

玉米是世界主要的粮食作物,也是重要的医药和工业原料。玉米产业的发展关系到各国的民生问题。我国人口众多,维持人们生存的基础离不开稳定的粮食生产。玉米作为主粮之一,对我国国民经济和农业生产发展具有重要作用。

近年来,随着现代工业、医药和养殖业的快速发展,市场对玉米的需求量日益增加。为了保障农业稳定、安全发展,2020年中央经济工作会议指出“保障粮食安全,关键在于落实藏粮于地、藏粮于技战略。要加强种质资源保护和利用,加强种子库建设。要尊重科学、严格监管,有序推进生物育种产业化应用。要开展种源‘卡脖子技术攻关,立志打一场种业翻身仗”。2021年中央一号文件指出“农业现代化,种子是基础,要打好种业翻身战”。科技部在“十四五”规划中将生物育种作为重点计划。

玉米作为种业发展的重要作物之一,对国家粮食安全和农业科技发展具有重要作用。基于国际环境复杂多变和国内种业发展现状,分析玉米产业发展现状、存在问题和发展趋势,对玉米产业提质增效和高质量发展具有重要意义。

1 玉米產业发展现状

1.1 国外发展现状

1.1.1 不同用途玉米

1) 普通玉米。世界玉米种植面积和产量不断增加。2019年世界玉米产量排名前10的国家分别是美国(294.2 t)、中国(168.4 t)、巴西(54.1 t)、印度(17.6 t)、阿根廷(23.3 t)、墨西哥(21.6 t)、印度尼西亚(15.4 t)、法国(14.6 t)、乌克兰(13.4 t)、南非(10.5 t)。

2) 青贮玉米。青贮玉米对畜牧养殖业的发展具有重要意义。国外对青贮玉米的发展与研究较为重视,主要集中于对青贮玉米种植、收获部分进行效益分析。从青贮玉米种植面积分析,2016年欧洲614.47万hm2,占玉米种植面积的42%;德国213.33万hm2,占玉米种植面积的83.7%;法国151万hm2,占玉米种植面积的50%;美国366.67万hm2,占玉米种植面积的8%,其中40%青贮玉米用于生产饲料,38%用于生产乙醇。我国青贮玉米种植面积仅133.33万hm2,不足玉米种植面积的4%。

3) 鲜食玉米。鲜食玉米属于果蔬类,已成为一种大众化蔬菜,市场需求量较大。从全球范围看,美国、加拿大、中国、泰国等鲜食玉米产量较大。西方国家每年鲜食玉米产值超过5亿美元。甜玉米鲜售和加工产值分别占鲜售蔬菜和加工类蔬菜的第四位和第二位,成为重要的蔬菜作物之一。全球甜玉米罐头年贸易量达10万t以上,仅日本年进口量就达5万t。美国甜玉米罐头产量位居罐头类第二,出口量位居世界第一。美国糯玉米主要用于工业和饲料业,种植面积达40万hm2。在工业方面,由于糯玉米支链淀粉胶独特的优点,被广泛应用于纺织、造纸与黏着剂等方面。

1.1.2 玉米产业企业

1) 玉米种子企业。截至2018年,全球排名前5的种子企业分别是拜耳(孟山都)(德国)、科特瓦农业科学公司(美国)、先正达(中国化工)(中国)、巴斯夫(德国)、利马格兰(法国)。其中玉米种子公司有拜耳(孟山都)(德国)、先正达(中国化工)(中国)、利马格兰(法国)、KWS(德国)、隆平高科(中国)。2018年种子销售额分别是1 077 300万美元、300 400万美元、182 100万美元、157 300万美元、52 000万美元。

2) 玉米加工企业。玉米深加工主要包括淀粉、淀粉糖、酒精、有机类产品(柠檬酸、L-乳酸和L-苹果酸)、赖氨酸、聚乳糖、低聚木糖、膳食纤维、饲料等。玉米深加工企业主要分布在美国和中国。全球最大的玉米深加工企业在美国,其加工产品分布全球。

1.1.3 玉米产业链

1) 遗传育种方面。国外玉米品种主要特性是脱水快、耐密性好、抗倒伏、宜粒收、全程机械化、生产成本较低。国外玉米育种单位主要有美国的孟山都和先锋种业、法国利马格兰种业、德国KWS公司。其具有先进的生物技术手段及丰富的种质资源,能快速准确地进行生物育种,培育适应市场需求的新品种,不断抢占全球市场。

2) 生物技术方面。国外先锋公司和孟山都公司掌握世界领先的生物技术(包括转基因、基因编辑、分子标记辅助育种、全基因组选择育种、诱变育种、单倍体育种等),并于每年投入大量资金用于生物技术研究,加快了生物育种的进程。

3) 玉米机械化方面。国外机械化程度高,在玉米栽培管理方面实行全程机械化管理,从整地、播种、浇水、施肥、打药到收获,基本实现无人或少人作业,降低了生产成本。在肥料使用方面能够做到精准施肥,避免过度使用肥料,提高肥料利用率。实现滴管或喷灌浇水、单粒点播、无人机打药、田间收获籽粒、青贮玉米田间收获自动打捆包装、鲜食玉米田间自动化选穗。

1.2 国内发展现状

1.2.1 不同用途玉米

1) 普通玉米。1994—2019年我国玉米种植面积呈现上升趋势。由于政策调整及“供给侧”改革,玉米种植面积从2016年开始下降,2019年玉米种植面积为4 128.41万hm2。我国玉米总产量位居全球第二位,但单产(6 316.7 kg/hm2)与美国(7 890.5 kg/hm2)具有很大差距,需不断提升品种质量及栽培技术。7EE6135F-5969-4040-B423-C71BAC5849A2

2) 青贮玉米。我国饲草业规模较小,严重制约了畜牧业发展,国内饲草料主要依靠国外进口。青貯玉米作为重要饲草之一,决定着饲草业的发展进程。2016年、2017年我国青贮玉米种植面积分别为104万hm2、146.67万hm2。2016年我国青贮玉米面积占玉米种植面积的4%,欧洲国家达到42%,德国达到84%。由此可见,我国青贮玉米总面积与西方国家有较大差距。

3) 鲜食玉米。鲜食玉米具有营养价值高、附加值高、口感好等特点,已成为拉动地方经济的重要作物。随着我国经济发展及生活水平的提高,消费者对鲜食玉米品质的要求越来越高,这就要求我国鲜食玉米在种业科技创新、市场开发应用等方面不断探索,以满足市场需求。

1.2.2 玉米产业企业

1) 玉米种子企业。根据2021年10月全国农技推广中心发布的2020年度中国种业头部企业名单显示,2020年全国玉米种子企业中,隆平高科位居第一,玉米销售额9.88亿元。截至2019年国内种子公司共计3 293家,其中亿元种子公司114家,上市企业55家,外资企业28家。国内玉米育种及推广较好的企业为隆平高科、丰乐种业、登海种业、垦丰种业、联创种业、中种集团、大丰种业、北京屯玉种业、九圣禾种业、中地种业等。

2) 玉米加工企业。近年来,玉米深加工项目呈持续增长态势。网络数据显示,2019年全国统计在内的玉米深加工企业共计159家,玉米加工总量达7 466万t,较2018年增加740万t。

1.2.3 玉米产业链

1) 遗传育种方面。近年来,国家审定要求门槛的降低以及绿色通道和联合体的建立,促进了玉米品种的快速审定。据不完全统计,2020年全国(国审+省审)审定玉米品种数量2 363个,2019年2 134个,2018年2 988个,2017年2 207个,2016年610个。虽然审定品种较多,但推广面积大的品种较少,适应性和抗性有待提高。

2) 生物育种方面。国内生物育种虽然起步较晚,但得益于国家近年的投入,在转基因、基因编辑、分子设计育种、全基因组选择、单倍体育种、诱变育种等方面发展较快。异交不亲和基因的应用,单倍体诱导性技术、基因编辑技术的发展以及有自主产权基因的克隆与转化都得到很好地应用,加快了国内生物育种的进程。

3) 玉米机械化方面。玉米田间栽培管理离不开农机,全程机械化是产业发展的必然趋势。虽然国内很多农机企业开发了不同类型的农机,但是与国外相比在质量和性能方面还有很大差距,例如玉米粒收机械,国产机械玉米籽粒破损率明显高于国外进口机械。当前,进口设备大多被国外企业把控,费用较高,严重影响了我国农业机械化发展。所以为了解决“卡脖子”问题,相关部分需要加大农机研发力度。

2 玉米产业存在的问题

2.1 适宜市场需求的种质资源匮乏

国内玉米种质资源较丰富,但是大多质量有待提高。虽然有些品种抗病性、抗逆性、抗倒伏性较好,但是存在脱水慢、耐密性差、不宜粒收等问题,无法满足市场需求。相关部门需找寻创新型育种资源,以满足机械化发展的需求。

国外玉米品种具有脱水快、抗倒伏、耐密性好、宜粒收等优点,国内育种家过度利用和依赖国外玉米资源,而国外资源具有知识产权保护,使得种质资源表现出“卡脖子”现象,严重减缓了我国玉米育种的进程。

2.2 玉米供需不平衡

近年来,由于“供给侧”改革,玉米的供求发生变化,逆转了我国玉米市场多年来供大于求的局面。目前基于国际贸易及国际环境的变化,国家粮油信息中心预计2020—2021年玉米需求缺口达2 800万t,所以2020年中央经济工作会议指出,“十四五”期间要保证粮食安全。

2.3 玉米优势品种匮乏

在玉米育种方面,我国玉米育种研发人员较多,但是专业育种团队较少,且大多数育种人员技术设备和科研手段较为落后,选育品种周期长,无法满足市场需求。与国外公司在品种选育方面相比,国内玉米育种缺少优质品种。近几年推广的先玉335品种适应性广、推广面积大,一度占有全国玉米种植面积的半壁江山。

2.4 玉米机械化收获起步晚、水平低,栽培技术落后

玉米机械化存在普及程度不高、设备效率低下、生产成本高等问题。长期使用中小型设备不利于对土壤进行深耕深翻,致使有效土壤成分和土壤保墒抗旱能力降低,进而无法达到高产高效的目的。同时,在粒收机械方面,机械质量无法满足市场需求,粒收玉米籽粒破损率较高(除去品种影响外),严重影响了玉米的商品性。推广优良品种离不开适宜的高效栽培技术,目前国内在“良种配良法”方面发展欠佳,没有充分挖掘新品种的高产潜力。

2.5 生物育种方面有待加强

为满足生产方面的实际需求,玉米生物育种在解决实际问题方面还有待加强,需不断提高成果转化速率。随着时代的进步,现代生物育种技术更准确、更高效,未来将会形成以分子设计技术为基础的定向育种趋势。但是当前仍存在较多问题,虽然人们已经可以通过分子标记,定位、测量、标记植物的常规性状、常规表型,但是对于营养成分比例,淀粉含量等表型还无法深入到基因组学层面。分子定向育种是在深入了解的前提下,从分子层面出发,对表型进行控制的育种方式。

2.6 肥水利用率需进一步加强

由于气候环境的变化,水资源的利用问题已上升到国家层面。目前,国内主要通过喷灌、滴管、地膜等技术节水,利用测土配方施肥技术控肥。但是,要想最大程度降低成本、减少水肥使用,提高产量,还要从种子上“做文章”,要选育肥水利用率高的新品种和新资源,切实保护生态环境。

2.7 育种团队小、散、乱

国内玉米育种团队小、散、乱,造成人力物力分散,无法集中进行重点创新,严重影响了玉米育种和资源创新的进程。7EE6135F-5969-4040-B423-C71BAC5849A2

3 玉米产业发展趋势

3.1 玉米需求进一步增加

玉米不仅是重要的饲料作物,还是生产乙醇的重要原料作物。随着养殖业、医药和工业的快速发展和人均收入水平的提高,畜产品销量迅速增长,极大地拉动了市场对饲料粮的需求。

3.2 机械化与栽培技术发展速度进一步加快

在国家加大农机补贴力度的作用下,玉米生产机械化推进的速度将进一步加快。受土地流转政策的影响,机械化服务模式不断创新,专业合作组织、服务队、作业大户等不断发展,提供机播、施肥、喷药、机收、秸秆处理等环节的单项或全程机械化作业服务。但由于我国玉米生产间作、垄作、套种、直播等种植制度和播种形式多样,种植行距混乱,缺乏统一标准,直接影响了田间管理和收获机械化作业技术的推广,使得农机与农艺不匹配的问题日益突出。自2005年以来,测土配方施肥工作逐步深入,我国玉米生产的测土施肥指标体系逐步建立与完善,推广应用的效果逐步显现。

3.3 玉米机收籽粒的发展趋势

玉米育种的目标是在生产作业中降低人工成本费用,提高作业生产效率,达到玉米生产种植全程机械化的目标,因此机收籽粒成为主要发展方向。机收籽粒需要发挥多方面条件及配套设备的作用,例如优良玉米品种及采用收获机械等。在选择玉米品种时,应提高对品种的要求,机收籽粒品种应具备较高的抗倒伏能力,种植玉米整体的倒折率应低于5%。大量使用除草剂会对玉米生长造成一定影响,因此需选择对除草剂有较强抵抗力的玉米品种。在收获玉米时,玉米的含水量应低于20%,生产水平应高于主要生产区的玉米。在玉米机械化全程生產种植过程中,玉米种子应具有较高的萌芽率及生长活力,以此满足精量播种的实际要求。

3.4 推广精准栽培技术

利用生物技术、地理遥感技术和测土配方技术,在利用水肥资源新材料、新品种的基础上,结合土壤情况精准栽培,提高玉米产量,减少碳排放,促进农业可持续发展,做到“一控两减、资源高效利用”。

3.5 利用生物技术解决种源“卡脖子”问题

种源“卡脖子”现象会限制我国创新玉米种质资源、培育新品种。应利用生物技术手段解决“卡脖子”问题,有效推动种业发展。

3.6 大力推广生物育种技术

生物育种是农业发展的主要支撑手段之一。应通过生物育种方法定向改良国内现有资源,研制出一批具有自有知识产权的新资源品种。在符合国家相关法律法规的前提下进行转基因育种,克隆并转化一批具有自有知识产权的优良基因(抗虫、抗旱、耐盐碱、抗除草剂等),进行安全性试验。

4 结束语

玉米产业发展需要一个完整的产业链,文章探讨了产业链的各环节,希望能对我国玉米产业链的发展提供一定的指导借鉴意义。

(编辑:王雨荷)7EE6135F-5969-4040-B423-C71BAC5849A2

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