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(chǎn)值已突破2萬億元，成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中最大構成。（資料圖）

經(jīng)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(jīng)濟與園藝作物種植面積約6.6億畝，總產(chǎn)值4.09萬億元，占種植業(yè)總產(chǎn)值的79.9 %。

經(jīng)濟園藝作物貫通第一二三產(chǎn)業(yè)，是我國乃至全球經(jīng)濟的重要組成和經(jīng)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(jīng)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(mào)易、經(jīng)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(chǎn)值已突破2萬億元，成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中最大構成。

蔬菜在產(chǎn)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“六保”任務的重要舉措；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(jīng)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(jīng)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(jīng)濟園藝作物在鄉(xiāng)村振興尤其是產(chǎn)業(yè)興旺中將會發(fā)揮更加重要的作用，所占種植業(yè)產(chǎn)值比例還會進一步提升。

“十三五”期間，種植經(jīng)濟園藝作物還成為幫助農(nóng)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(chǎn)業(yè)。因此，貧困地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)得到了長足的發(fā)展，增加速度遠超過全國蔬菜產(chǎn)業(yè)增長水平，蔬菜產(chǎn)業(yè)在脫貧攻堅中發(fā)揮了重要作用。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部扶貧辦調(diào)度數(shù)據(jù)，2019年，832個貧困縣蔬菜種植面積為2668.9萬畝，總產(chǎn)量為16349萬噸，分別比2015年增長了45.7%和126.3%；年產(chǎn)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(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關鍵是農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化，我們實現(xiàn)經(jīng)濟園藝作物產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，必須依靠科技創(chuàng)新?！?/p>

目前，我國經(jīng)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(nèi)外油菜、花生、大豆、芝麻等種質資源的世界最大農(nóng)作物種子資源庫，以及世界第四大蔬菜種質資源庫。我國農(nóng)業(yè)科學家已取得日曬高溫覆膜法、油菜全程機械化高產(chǎn)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(chǎn)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(nóng)產(chǎn)品，保障正常供應，關乎社會穩(wěn)定和人民生命健康?！薄捌叽筠r(nóng)作物育種”重點專項（以下簡稱“育種專項”）項目負責人、中國農(nóng)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(nóng)業(yè)農(nóng)村的支柱產(chǎn)業(yè)，“十三五”以來，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)保持了持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，作為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺的重要抓手，在服務“三農(nóng)”、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(nèi)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(nóng)藝性狀的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡，開辟了蔬菜重要農(nóng)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(shù)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。“中甘21”“中甘628”等中甘系列甘藍新品種占國內(nèi)甘藍栽培面積的60%以上；“中農(nóng)16號”“中農(nóng)26號”等中農(nóng)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(jīng)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(nóng)業(yè)農(nóng)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(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展保駕護航。集成共性和區(qū)域性化肥農(nóng)藥減施增效技術65項，實現(xiàn)了化肥減施30%以上，農(nóng)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(diào)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(chǎn)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(jīng)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(nèi)設施蔬菜輕簡化高效防控技術的空白。

張友軍強調(diào)，蔬菜產(chǎn)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(mào)易等市場優(yōu)勢品種培育方面加大科技創(chuàng)新。

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

蔬菜產(chǎn)品質量安全風險猶存，產(chǎn)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(nóng)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(chǎn)業(yè)模式生態(tài)化。

產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nóng)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(chǎn)、消費和進口第一大國，同時也是紡織服裝生產(chǎn)貿(mào)易第一大國。棉花產(chǎn)業(yè)涉及生產(chǎn)、加工、流通、紡織等諸多環(huán)節(jié)，在我國國民經(jīng)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(chǎn)業(yè)安全，必須進一步強化國內(nèi)棉花產(chǎn)能，推動國內(nèi)大循環(huán)，提高棉花生產(chǎn)科技含量，讓植棉戶背上‘金扁擔’，促進農(nóng)民增收，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。”李付廣說。

近年來，受種植效益和農(nóng)業(yè)結構調(diào)整等因素的影響，我國棉花生產(chǎn)布局由原來的“西北內(nèi)陸、黃河流域、長江流域”三足鼎立逐漸演變?yōu)槲鞅眱?nèi)陸棉區(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(chǎn)量占全國的84.9%。

李付廣說，棉花產(chǎn)業(yè)全方位支持體系日益完善，逐步建立了從生產(chǎn)、流通、儲備到貿(mào)易的支持體系，棉花產(chǎn)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(chǎn)業(yè)參與全球紡織產(chǎn)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(jù)，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(shù)據(jù)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(chǎn)、優(yōu)質、抗逆等重要性狀分子機制和調(diào)控基因，以及一大批重要農(nóng)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(chǎn)業(yè)需求培育重大品種，為棉花產(chǎn)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(chǎn)棉區(qū)品種的更新?lián)Q代，累計推廣面積8000多萬畝，新增經(jīng)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(chǎn)量與主要經(jīng)濟性狀的協(xié)調(diào)性難題，累計推廣面積4523萬畝，新增經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)主戰(zhàn)場，儲備高品質突破性品種和技術，助推棉花全產(chǎn)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(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、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(chǎn)方式，確保新疆棉花綠色可持續(xù)發(fā)展。智慧農(nóng)業(yè)研究取得新進展，建立了系統(tǒng)的數(shù)量化管理和智慧化控制方法，在我國主產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)技術，全生育期灌溉用水降至原來的1/3，產(chǎn)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(diào)，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(nóng)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(chǎn)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(chǎn)超過5600萬噸。其中油菜、花生、大豆產(chǎn)量占油料作物總產(chǎn)85%以上，是我國油料生產(chǎn)的主體。

其中，油菜作為我國第一大油料作物，所產(chǎn)菜籽油占國產(chǎn)油料作物產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量持續(xù)增加，2019年分別達到6950萬畝、1752萬噸，總產(chǎn)穩(wěn)居世界第一；平均畝產(chǎn)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(chǎn)、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(chǎn)量潛力、穩(wěn)產(chǎn)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(jīng)歷10多年的持續(xù)下降后，2016年起面積和產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)水平進一步提高，芝麻、向日葵單產(chǎn)水平穩(wěn)居主產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(chǎn)、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(chǎn)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(chǎn)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(nóng)旅融合三大類主導產(chǎn)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(chǎn)地加工等關鍵技術，全產(chǎn)業(yè)鏈挖掘油菜“油”“菜”“花”“蜜”等價值模塊產(chǎn)值，在江西、安徽、湖南、湖北等省份開展油菜產(chǎn)業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)集成示范，實現(xiàn)了三產(chǎn)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。