李 強(qiáng)， 趙 海， 靳艷玲， 朱金城， 馬代夫

(1.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部甘薯生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇徐州221131；2.中國科學(xué)院成都生物研究所，四川成都610041)

1 國內(nèi)外糧食安全形勢愈發(fā)嚴(yán)峻

近年來，隨著全球人口增長，全球糧食危機(jī)越來越突出。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)預(yù)計(jì)，到2050年，全球人口將增長到9.0×109，而對糧食的需求將增加60%。但各種可以預(yù)見和難以預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)因素使得全球糧食安全形勢日益嚴(yán)峻。

1.1 國際形勢處于百年未有之大變局

1.1.1 氣候變化等加劇糧食危機(jī) 聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)、FAO等機(jī)構(gòu)發(fā)布報(bào)告稱，進(jìn)入新世紀(jì)，干旱、高溫等極端天氣發(fā)生概率遠(yuǎn)高于20世紀(jì)80和90年代，嚴(yán)重影響了全球糧食供給[1]。

1.1.2 貿(mào)易戰(zhàn)造成糧食流通不暢 全球經(jīng)濟(jì)一體化正在開倒車，貿(mào)易保護(hù)主義、極端宗教和民粹主義橫行，以美國為首的西方國家對中國實(shí)施戰(zhàn)略遏制，中國糧食貿(mào)易市場開放也面臨壓力，一旦國外經(jīng)過政府補(bǔ)貼的農(nóng)產(chǎn)品大量進(jìn)入國內(nèi)市場，將嚴(yán)重影響國內(nèi)農(nóng)戶的種糧積極性，導(dǎo)致外國農(nóng)產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)市場，嚴(yán)重沖擊中國的糧食安全[2]。

1.1.3 新冠疫情導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)和糧食安全“雪上加霜” 2022年由FAO、世界糧食計(jì)劃署(WFP)、國際農(nóng)業(yè)發(fā)展基金(IFAD)等多個(gè)國際組織聯(lián)合發(fā)布了《2022年世界糧食安全和營養(yǎng)狀況》概要。報(bào)告指出，2021年全世界有7.02×108至8.28×108人面臨饑餓，與2020年相比增加了4.6×107人；自2019年以來，受饑餓影響的人數(shù)比疫情前共增加1.50×108。2021年，全世界約有2.3×109人處于中度或重度糧食不安全狀態(tài)，11.7%的全球人口面臨重度糧食不安全[3]。

1.1.4 地緣政治格局變化、武裝沖突及暴力事件頻發(fā)影響糧食安全 俄羅斯是全球最大的小麥出口國，烏克蘭則有“歐洲糧倉”的稱號，是全球第二大谷物出口國。據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)，俄羅斯和烏克蘭兩國的小麥出口量占全球的29%。目前，在俄烏戰(zhàn)局的持續(xù)影響下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到破壞，全球糧食供應(yīng)鏈遭到?jīng)_擊，各國保護(hù)主義的聲音日益高漲，以至于全球有20多個(gè)國家實(shí)施了糧食及食品的出口禁令[4]。

1.2 國內(nèi)形勢不容樂觀

1.2.1 資源缺口加大，生產(chǎn)成本提高 資源約束趨緊，壓力大。中國作為世界上人口最多的國家，穩(wěn)穩(wěn)地端好中國飯碗、牢牢地把握糧食安全的主動(dòng)權(quán)顯得尤為重要。近年來，中國糧食安全保障能力明顯提高，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)“谷物基本自給，口糧絕對安全”，但要清醒地看到，糧食安全緊平衡格局長期存在，影響糧食安全的風(fēng)險(xiǎn)和不確定因素依然很多，并不斷加重和增多，許多糧食主產(chǎn)區(qū)長期片面追求糧食產(chǎn)量，進(jìn)一步導(dǎo)致地下水位下降、水土流失、面源污染、土壤有機(jī)質(zhì)減少和生態(tài)環(huán)境被破壞等問題加劇，造成保證糧食安全生產(chǎn)的資源缺口加大[2]?；哪?、鹽堿化等也嚴(yán)重影響耕地的正常使用。全球人均耕地面積在過去70年間從0.5 hm2降低到0.2 hm2(數(shù)據(jù)來自FAO)，而中國的耕地形勢更加嚴(yán)峻，人均耕地面積僅為0.09 hm2，還不到世界平均水平的一半[3]，這無疑加劇了中國糧食安全的壓力。

生產(chǎn)成本提高。目前種子、農(nóng)藥、化肥等生產(chǎn)資料價(jià)格和人工成本居高不下，造成糧食作物種植收益下降，農(nóng)民不愿意種植糧食作物。同時(shí)人口增加及消費(fèi)需求升級造成糧食保供壓力增大，極易推高糧食生產(chǎn)成本，甚至影響糧食生產(chǎn)的可持續(xù)性。

1.2.2 食物來源單一，多樣性不足 糧食安全的落腳點(diǎn)是食物安全。傳統(tǒng)的糧食安全主要指“主糧安全”，因?yàn)槠胀ò傩盏氖澄?0%來源于水稻、小麥、玉米等，現(xiàn)今更要強(qiáng)調(diào)食物安全，不僅向耕地、草原、森林、海洋，也要向植物、動(dòng)物、微生物要熱量、要蛋白質(zhì)，全方位多途徑開發(fā)食物資源。2016年，中央一號文件即提出要把“樹立大食物觀”作為推動(dòng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容。2022年3月6日習(xí)近平在參加政協(xié)農(nóng)業(yè)農(nóng)村界、社會(huì)福利和社會(huì)保障界委員聯(lián)組會(huì)時(shí)再次強(qiáng)調(diào) “要樹立大食物觀”。

從糧食安全的角度看，發(fā)展非主糧食物作為主要食物的補(bǔ)充是“大食物觀”的重要方向之一。

2 甘薯在保障中國糧食安全中大有可為

甘薯[Ipomoeabatatas(L.) Lam. ]是旋花科甘薯屬無性繁殖作物，原產(chǎn)于中南美洲，明朝萬歷年間傳入中國，因其高產(chǎn)廣適，塊根和莖葉均可食用，在中國被快速廣泛種植，也是邊遠(yuǎn)地區(qū)適宜種植區(qū)農(nóng)民重要的低成本食物來源。

2.1 甘薯是糧食安全的底線作物

2.1.1 甘薯歷史上曾為保障糧食安全做出了重要貢獻(xiàn) 歷史資料顯示，甘薯明朝末年引種到中國，其具有的高產(chǎn)抗災(zāi)特點(diǎn)極大地減少了因?yàn)?zāi)荒而引發(fā)的社會(huì)動(dòng)蕩。明末清初連年戰(zhàn)亂使得“草根木皮皆盡，乃以人為食”，但不到90年，中國人口從清初 1655年的1.4×107人劇增到1741年的1.4×108人，再經(jīng)過100多年，到道光三十年(1850年)，中國人口達(dá)到了4.3×108人，甘薯等美洲高產(chǎn)作物的引進(jìn)功不可沒，在解決人們吃飽的同時(shí)，也為人類繁衍提供了物質(zhì)條件[5]。

20世紀(jì)50年代到70年代，甘薯在解決人們餓肚子的問題上發(fā)揮了重要作用。毫不夸張地說，甘薯對中華民族的生存、發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定做出了重要貢獻(xiàn)，許多國民曾有“一年甘薯半年糧”的記憶，更有“甘薯救活了一代人”的說法。

2.1.2 甘薯適應(yīng)性廣、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn) 中國幅員遼闊，地形復(fù)雜，自然條件差異較大，甘薯因其適應(yīng)性強(qiáng)，在中國廣泛種植，東起沿海地區(qū)，突破了“胡煥庸線”限制；南到北緯18°左右的海南，北到北緯48°的克山；海拔跨度從海拔較低的沿海平原至海拔較高的云貴高原，在海拔2 000 m的云南新平，鮮薯產(chǎn)量仍可達(dá)22 t/hm2[6]。

國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)以來，該體系開展了甘薯高產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，連續(xù)多年組織了甘薯高產(chǎn)競賽，綜合試驗(yàn)站利用國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)的品種和技術(shù)創(chuàng)造了一批高產(chǎn)典型。如2015年高產(chǎn)競賽中，有24個(gè)高產(chǎn)示范點(diǎn)甘薯干產(chǎn)量超過15 t/hm2，3個(gè)高產(chǎn)示范點(diǎn)甘薯干產(chǎn)量超過22.5 t/hm2，單產(chǎn)高于谷物類作物所創(chuàng)造的高產(chǎn)記錄[7]。全國甘薯平均單產(chǎn)水平顯著提高，由2000年的20.8 t/hm2提高到當(dāng)前的21.87 t/hm2，鮮薯總產(chǎn)量近1.0×108t。因此甘薯可以擔(dān)負(fù)起糧食安全底線作物的重要角色。

2.1.3 甘薯種植制度多樣，可搭配性強(qiáng) 為充分利用光熱資源、提高復(fù)種指數(shù)、培肥地力和增產(chǎn)增效，甘薯在不同區(qū)域形成了一年一熟、兩年三熟、一年兩熟和一年三熟等種植制度。甘薯的栽插和收獲時(shí)間不像其他作物那樣嚴(yán)格，可與其他作物錯(cuò)開生長期，合理利用空間、時(shí)間、光能和地力，并緩解農(nóng)忙季節(jié)勞動(dòng)力緊缺的矛盾，因此是良好的間作、套種作物。在長期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，甘薯種植形成了多種間作、套種和輪作模式。與玉米以1 hm26×104株的密度套種時(shí)，鮮薯產(chǎn)量仍高達(dá)30 t/hm2[8]。

2.2 甘薯是環(huán)境友好的低碳作物

2.2.1 甘薯抗旱、耐瘠、耐鹽特性突出 甘薯抗旱能力較一般作物如小麥、玉米、棉花、大豆等強(qiáng)，這是甘薯穩(wěn)產(chǎn)的一個(gè)重要因素。同時(shí)，甘薯的再生能力特別強(qiáng)，其塊根和莖蔓均可以作為繁殖器官。懸在地表的莖蔓，只要空氣濕度稍高，其節(jié)部也可長出新根。因此，干旱對甘薯的損傷以及對產(chǎn)量的影響較其他作物小。在土壤相對含水量35%的干旱條件下，鮮薯產(chǎn)量仍能達(dá)到18.4 t/hm2[9]。

甘薯耐瘠薄，對土壤的要求不嚴(yán)格。甘薯一般多種在丘陵薄地上，肥力水平偏低，但甘薯根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)性廣，在河北邯鄲地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量不足0.5%，磷、氮、鋅等含量嚴(yán)重不足，速效鉀含量居中的新開墾沙荒地上，不需要過多水肥，當(dāng)年即可獲得26 t/hm2的鮮薯產(chǎn)量，極顯著高于玉米、小麥等作物[10]。中國四川盆地，風(fēng)化程度較低的紫色頁巖占四川丘陵地區(qū)面積的70%以上，這種紫色巖土含有豐富的鉀、鐵、鈣、磷等元素，具有開墾為耕地的潛力，但大部分的磷、鉀與礦物結(jié)合固定在巖土中而不能被植物直接吸收利用，且這種紫色巖土中碳、氮含量較低，土壤顆粒大、密度高，屬于貧瘠土，大部分作物不能在這種紫色巖土上正常生長[11-12]。紫色巖土在不施肥的情況下，玉米成活率僅接近50.00%，高粱成活率僅16.67%，且成活的玉米和高粱均不能完全結(jié)穗；而甘薯成活率可達(dá)100%，其總生物量是玉米的11.68倍，是高粱的30.88倍，薯塊產(chǎn)量達(dá)22.50 t/hm2[13]?？偟膩碚f，在養(yǎng)分條件適宜的情況下，甘薯產(chǎn)量可達(dá)80.67 t/hm2，在土壤條件惡劣的情況下，與其他作物相比，甘薯仍能獲得理想的產(chǎn)量[7]。

開發(fā)邊際性土地一直是中國新增耕地的主要來源之一。許多未利用的土地，如鹽堿、灘涂、沼澤，甚至之前被認(rèn)為不適宜耕作的沙地、戈壁等土地被開辟成耕地。以中國新疆地區(qū)為例，2005年至2008年12.59%的新增耕地來自鹽堿地；2008年至2010年6.10%的新增耕地來自戈壁[14-15]。中國鹽堿地面積為 9.913×107hm2，大約占世界鹽堿地總面積的十分之一。甘薯對鹽堿地也具有理想的適應(yīng)性和耐受性，在江蘇沿海0.5%的重度鹽堿地種植甘薯，產(chǎn)量仍可達(dá)到10 t/hm2[16]。

甘薯具有不擇土壤的優(yōu)良特性 ，而且已有研究結(jié)果表明，甘薯及其根際微生物可以高效地將土壤中礦物態(tài)的磷、鉀等轉(zhuǎn)化為植物可吸收的有效態(tài)磷、鉀等，提高土壤母質(zhì)的生物活性、增強(qiáng)土壤肥力[17]。因此，長期以來，多地農(nóng)民已形成了將甘薯作為開荒的先鋒作物種植于邊際土地的耕作習(xí)慣，在生產(chǎn)甘薯的同時(shí)促進(jìn)了土壤熟化[10,18-19]。

2.2.2 甘薯抗重金屬污染 甘薯為低富集鎘作物。2014年原中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部(現(xiàn)已經(jīng)更名為生態(tài)環(huán)境部)、原中華人民共和國國土資源部(現(xiàn)為中華人民共和國自然資源部)發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，中國土壤輕微污染、輕度污染、中度污染和重度污染點(diǎn)位總的超標(biāo)率為16.1%，耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，其中首要污染物為鎘(Cd)，其點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%[20]。

國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系17個(gè)崗站歷時(shí)4年檢測了77個(gè)觀測點(diǎn)的1 154份樣本的重金屬殘留，僅極個(gè)別樣本被發(fā)現(xiàn)種植甘薯的土壤中鎘、錳超標(biāo)及甘薯中鎘、鉛、汞超標(biāo)。甘薯種植在有著20年開采歷史的鉛、鋅礦周邊農(nóng)田土壤(鉛、鎘含量高達(dá)中國土壤背景值的9.24倍和88.17倍)中，銅、鎘、鉛仍未富集超標(biāo)。特別是在各種重金屬中，甘薯對中國土壤首要污染物鎘的吸收能力最低，為低富集鎘作物。在土壤銅、鉛、砷、鉻和汞含量符合土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，而鎘含量超標(biāo)1.03～2.83倍的煤礦土地復(fù)墾區(qū)，甘薯鎘含量仍未超標(biāo)。在中度鎘污染的土壤中生長的甘薯各部位鎘含量均不超標(biāo)[21]，而大米鎘含量超標(biāo)13.65～17.35倍，花生鎘含量為甘薯的10倍以上。因此，甘薯具有低富集多種重金屬的能力，即使在被污染的土壤中種植，甘薯食用部位也具有極高的安全性。

2.2.3 甘薯抗農(nóng)藥殘留污染 在農(nóng)藥濫用的環(huán)境下，甘薯仍能保證自身安全性。國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系21個(gè)崗站歷時(shí)4年檢測了62個(gè)觀測點(diǎn)的374份樣本。按農(nóng)藥使用規(guī)范操作甚至個(gè)別超劑量定向田間試驗(yàn)結(jié)果也表明甘薯中都未檢測到農(nóng)藥、除草劑殘留。對市售甘薯及甘薯莖葉進(jìn)行300余種農(nóng)藥殘留篩查[22]，在薯塊中檢測到9種農(nóng)藥殘留，但殺蟲劑和除草劑均未超標(biāo)；在莖葉中檢測到7種農(nóng)藥殘留，但殺蟲劑和殺真菌劑均未超標(biāo)。與大豆、花生間作的甘薯中辛硫磷、乙草胺殘留量均未超標(biāo)，并且顯著低于大豆和花生，表明甘薯對這些農(nóng)藥的吸收量較間作的其他作物低。甘薯的抗污染特性能保證其自身質(zhì)量安全及其對污染土地的有效利用。

2.3 甘薯是美好生活的重要作物

2.3.1 甘薯營養(yǎng)全面均衡

2.3.1.1 淀粉含量高。甘薯塊根的主要成分是淀粉，含量可高達(dá)30%(鮮質(zhì)量)[23]。作為一種碳水化合物，淀粉不但可以提供能量，還可用做食品加工和釀造工業(yè)的原料，并應(yīng)用于造紙業(yè)、紡織業(yè)等。

2.3.1.2 氨基酸組成合理。甘薯塊根中蛋白質(zhì)含量較低，僅為1.73%～9.14%(干質(zhì)量)，甘薯蛋白質(zhì)含有18種氨基酸，其中8種人體必需氨基酸的總含量占總氨基酸含量的39%，明顯高于大豆、花生、芝麻等油料作物中的占比[24,7]。

2.3.1.3 不飽和脂肪酸占比高。甘薯葉片中脂質(zhì)含量為0.33%～1.03% (鮮質(zhì)量)，塊根中脂質(zhì)含量為0.20%～0.33%(鮮質(zhì)量)[25]，其中不飽和脂肪酸含量約占60%左右，以亞油酸和亞麻酸為主。亞油酸和亞麻酸是人體必需脂肪酸，必須通過食物獲取。不飽和脂肪酸具有降低血液中膽固醇和甘油三酯，降低血液黏稠度，改善血液微循環(huán)，提高腦細(xì)胞活性，增強(qiáng)記憶力等多種保健功效[26]。

2.3.1.4 膳食纖維豐富。甘薯塊根中的膳食纖維包括纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、果膠等，可以顯著改變腸道菌群的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腸道益生菌的生長，同時(shí)抑制有害菌群的增殖。甘薯莖葉中的膳食纖維含量高達(dá)6.26%～7.61% (鮮質(zhì)量)，與牛蒡、菠菜等常見的高膳食纖維蔬菜相當(dāng)[25]。

2.3.1.5 多酚含量高。甘薯薯皮多酚含量達(dá)2.98%～5.34%(干質(zhì)量)，薯肉多酚含量達(dá)1.18%～2.38%(干質(zhì)量)，而莖葉的酚類含量達(dá)1.4%～17.1%(干質(zhì)量)，平均含量可達(dá)7.0%(干質(zhì)量)，是菠菜、薺菜、洋蔥、甘藍(lán)等蔬菜的2～3倍[7]。

2.3.1.6 礦物質(zhì)豐富。甘薯含有鐵、鈣、磷、鎂、鉀、鋅等常量及微量元素。薯塊干基(100 g)中，常量元素鉀含量最高，平均達(dá)16.25 mg，磷平均含量為12.48 mg，鈣平均含量為7.44 mg，鎂平均含量為4.05 mg，鈉平均含量為1.60 mg；薯塊干基(100 g)中，微量元素鐵含量最高，平均為81.5 μg，錳41.0 μg，鋅22.7 μg，銅12.8 μg[7]。

2.3.1.7 生物強(qiáng)化作用明顯。甘薯含有豐富的類胡蘿卜素、B族維生素、維生素C、維生素E等，尤其是β-胡蘿卜素，100 g鮮薯中含量可高達(dá)20 mg。β-胡蘿卜素是合成維生素A的前體，進(jìn)入人體后在小腸壁及肝臟中在胡蘿卜素雙氧化酶的作用下轉(zhuǎn)變成維生素A。攝入含有β-胡蘿卜素的食物可以改善人體內(nèi)維生素 A 攝入量不足的問題。維生素 A 強(qiáng)化甘薯，是國際生物強(qiáng)化項(xiàng)目的6 大主要糧食作物之一，旨在解決發(fā)展中國家婦女兒童維生素A缺乏的問題，并改善其膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[27-28]。

2.3.2 甘薯保健功能顯著 甘薯除了含有蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，還含有胡蘿卜素、花青素、酚類、黃酮、綠原酸等功能性成分，具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗衰老、降血糖、降血脂、預(yù)防心腦血管疾病、預(yù)防夜盲癥、預(yù)防便秘、預(yù)防腸道疾病、保護(hù)肝臟及免疫調(diào)節(jié)等多種疾病防控功能，是一種具有高營養(yǎng)保健價(jià)值的作物[29-31]。

2.3.3 甘薯是克服隱性饑餓的重要選擇之一 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，“吃得飽”已不再是難題，但普遍存在營養(yǎng)不平衡或者缺乏某種維生素和礦物質(zhì)導(dǎo)致的隱性饑餓。FAO資料顯示，2020 年，由于食物成本增加，約有 3.1×109人無力負(fù)擔(dān)健康膳食, 全球約有 2.0 ×109人處于隱性饑餓狀態(tài)，而中國處于隱性饑餓狀態(tài)的人口達(dá) 3×108人?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明，70%的糖尿病、心血管疾病、肥胖癥、癌癥、亞健康等慢性疾病都與人體營養(yǎng)元素?cái)z取的不均衡有關(guān)，隱性饑餓正成為人們健康的致命殺手[32-33]。甘薯因其營養(yǎng)全面均衡，已被作為營養(yǎng)強(qiáng)化作物用于對抗隱形饑餓，《中國居民膳食指南(2022)》發(fā)布的中國居民平衡膳食寶塔中推薦每人每日攝入薯類50～100 g[34]。

2.4 甘薯是鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢作物

近年來甘薯已經(jīng)由傳統(tǒng)的糧食、飼料作物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樾б嫘徒?jīng)濟(jì)作物和經(jīng)濟(jì)薄弱地區(qū)的增收優(yōu)勢作物，也必將成為鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢作物之一。

2.4.1 甘薯收獲期可塑性強(qiáng) 充足的生育期是甘薯高產(chǎn)的前提，但甘薯塊根為無性營養(yǎng)體，沒有明顯的成熟期，這是其他以收獲籽粒為目標(biāo)的糧食作物不具備的優(yōu)勢。甘薯早熟品種在生育期約70 d時(shí)即可收獲，產(chǎn)量可達(dá)3 t/hm2[35]。到生育期110～155 d，鮮薯產(chǎn)量顯著增加[35-36]。

2.4.2 甘薯的經(jīng)濟(jì)效益好 與主要糧食作物相比，甘薯種植比較效益相對更高，淀粉型品種以濟(jì)寧市泗水縣圣水峪鎮(zhèn)北東野村村民李彬?yàn)槔?019年種植1.33 hm2濟(jì)薯25，產(chǎn)值3.18×104元，1 hm2純效益1.68×104元。鮮食甘薯收益更高，比如依托國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗站專家技術(shù)支撐，煙臺市海陽市郭城鎮(zhèn)五村的煙臺齊魯媽媽電子商務(wù)有限公司李海站，利用國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)的覆膜輕簡化栽培技術(shù)在丘陵山地種植13.33 hm2煙薯25，實(shí)現(xiàn)1 hm2收益6.00×104元，并將小村打造成“地瓜小鎮(zhèn)”；廣東省湛江市遂溪縣河頭鎮(zhèn)番薯種植戶劉景，返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)種番薯，年收入增加近10倍，種植53.33 hm2普薯32，4月前后收獲，1 hm2收入1.80×105元左右，除去1 hm2成本3.75×104元，1 hm2純收入1.43×105元左右；河北邢臺威縣種植戶李子云，2021年種植徐紫薯8號6.66 hm2，4月上中旬栽插，7月底收獲，生長期100～110 d，1 hm2鮮薯產(chǎn)量6.00×104kg左右，1 hm2收益在1.20×105元以上。菜用甘薯種植效益更高，武漢江夏區(qū)山坡街種植戶任九紅，2016年種植6.66 hm2菜用甘薯鄂薯10號，3月下旬至7月中旬采摘期內(nèi)，日平均采摘量達(dá)到2 000 kg以上，個(gè)人年均純利潤超過2.00×105元，帶領(lǐng)20多位工人，工人日均工資100～180元，每人年增加收入1.30×104～2.34×104元，實(shí)現(xiàn)脫貧致富。

2.5 甘薯是“一帶一路”的橋梁作物

2.5.1 中國是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國 聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(2020年)顯示，106個(gè)甘薯的生產(chǎn)國家和地區(qū)，主要分布在亞洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲，亞洲和非洲是甘薯的主要種植大洲。亞洲甘薯種植面積占世界的37.64%，總產(chǎn)量占62.56%，其中中國仍然是全球最大的甘薯生產(chǎn)國，種植面積占世界的30.40%，總產(chǎn)量占54.97%。非洲種植面積略高于亞洲，總產(chǎn)量僅占世界的32.18%。甘薯種植面積排名前10的國家中，除中國和印度外，其余8個(gè)均位于非洲，例如尼日利亞、坦桑尼亞甘薯種植面積分別占全球種植面積的20.42%和8.27%。全球甘薯總產(chǎn)量排名前10的國家，有7個(gè)位于非洲。

2.5.2 中國甘薯單產(chǎn)水平居世界前列 亞洲是甘薯高產(chǎn)地區(qū)，2020年全球甘薯平均單產(chǎn)為12.09 t/hm2，亞洲甘薯平均單產(chǎn)為20.10 t/hm2，是全球平均水平的1.66倍，中國甘薯平均單產(chǎn)為21.87 t/hm2，是世界平均單產(chǎn)的1.81倍；而非洲甘薯平均單產(chǎn)為6.83 t/hm2，僅為世界甘薯平均單產(chǎn)的56.49%，為中國甘薯單產(chǎn)的27.43%。

2.5.3 甘薯在“一帶一路”國家大有可為 目前中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯研究所聯(lián)合11家國內(nèi)科研優(yōu)勢單位和國際組織，主持申報(bào)了“科創(chuàng)中國”“一帶一路”國際甘薯產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新院，已獲得農(nóng)業(yè)農(nóng)村部人力資源中心和中國農(nóng)學(xué)會(huì)的正式批復(fù)，這將為“一帶一路”國家甘薯產(chǎn)業(yè)合作奠定良好的基礎(chǔ)。

3 發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和美好的前景

3.1 中國具有發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)的空間和基礎(chǔ)

3.1.1 甘薯種植面積趨于平穩(wěn) 20世紀(jì)50年代至70年代，甘薯能夠滿足人們對食物的需求，1978年前甘薯種植面積一直穩(wěn)定在9.0×106hm2左右[7]。此后由于中國實(shí)行了重大經(jīng)濟(jì)政策的改革，糧食生產(chǎn)能力大幅提高，供需矛盾減弱，甘薯已不再是主糧，種植面積呈現(xiàn)下降趨勢。進(jìn)入21世紀(jì)，甘薯加工技術(shù)不斷發(fā)展，種植甘薯收益有所提高，種植面積下降速度逐步趨緩。據(jù)FAO統(tǒng)計(jì)資料，2005年之前中國甘薯種植面積占世界甘薯種植面積的50%以上。

近年來甘薯的營養(yǎng)價(jià)值重新被人們認(rèn)識，經(jīng)濟(jì)效益顯著增加。根據(jù)國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)研，許多地區(qū)將甘薯作為特色作物和增收優(yōu)勢作物，甘薯種植面積穩(wěn)定在3.5×106～4.0×106hm2。一方面，為應(yīng)對糧食危機(jī)，非洲甘薯種植面積增加較快，使中國甘薯種植面積在世界甘薯種植面積中的占比有所下降；另一方面，種植甘薯國家沒有補(bǔ)貼政策，甘薯統(tǒng)計(jì)面積明顯低于實(shí)際種植面積。盡管如此，據(jù)FAO統(tǒng)計(jì)資料，2020年中國甘薯種植面積仍占世界甘薯種植面積的30.40%。

3.1.2 甘薯利用途徑趨于多樣化 目前甘薯的用途發(fā)生了很大變化，由單一的糧食作物變?yōu)槎嘤猛咀魑?，甘薯?“救命薯”、“溫飽薯”變?yōu)椤懊撠毷怼?、“小康薯”、“致富薯”，從糧食、飼料和工業(yè)原料兼用型作物向多樣化發(fā)展，已經(jīng)形成多元消費(fèi)格局。甘薯作為工業(yè)原料符合“不與人爭糧”的原則，可大幅減少相關(guān)行業(yè)對口糧的競爭。

3.2 國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系已建立“藏糧于技”的科技支撐

自2008年國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)啟動(dòng)以來，該體系在國家相關(guān)職能部門的領(lǐng)導(dǎo)下，以50個(gè)左右的崗站總數(shù)、不足4×108元的投入，取得了一系列突破性進(jìn)展，為甘薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支撐，主要包括：

3.2.1 育成了一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用品種 甘薯是無性繁殖作物，遺傳背景特別復(fù)雜，從選擇的親本間雜交所產(chǎn)生的大量基因型中鑒定出優(yōu)良的新基因型極為困難。國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對塊根形成及膨大的機(jī)制研究不斷深入，產(chǎn)量性狀改良取得一系列成果，商薯19、徐薯22、龍薯9號、廣薯87、煙薯25、濟(jì)薯26、蘇薯16等品種的育成，使甘薯產(chǎn)量維持在一個(gè)較高水平的同時(shí)，品質(zhì)、抗性得到進(jìn)一步提升[7]。

3.2.2 研發(fā)了系列高產(chǎn)高效甘薯栽培技術(shù) 為不斷提升甘薯產(chǎn)量，國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在解析甘薯高產(chǎn)的群體結(jié)構(gòu)、源庫協(xié)調(diào)、光合產(chǎn)物分配等規(guī)律及根系生長發(fā)育等機(jī)制的基礎(chǔ)上，研發(fā)了測土配方施肥、地膜覆蓋、化學(xué)調(diào)控、水肥一體化等高產(chǎn)栽培新技術(shù)，取得了良好的效果[37-38]，將甘薯從不敢想象的單季畝產(chǎn)薯干超噸變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

3.2.3 機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)提高了甘薯生產(chǎn)效率 中國雖然是甘薯生產(chǎn)大國，但機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)及作業(yè)機(jī)具的專用化、系列化、高效化程度與美國和日本等國家有較大差距。一方面受中國甘薯機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)研究起步較晚的影響，另一方面與種植區(qū)域土壤地形差異大而機(jī)具難以適應(yīng)多種環(huán)境作業(yè)有關(guān)。為減少人工成本，提升生產(chǎn)效率，國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系已研發(fā)出甘薯專用起壟、栽插、施藥、除草、去蔓、收獲等機(jī)械[39-41]，并通過農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，使甘薯生產(chǎn)的機(jī)械化作業(yè)水平顯著提升。

3.2.4 病蟲草害防控技術(shù)為甘薯高產(chǎn)提供了技術(shù)保障 為避免病蟲草害對甘薯產(chǎn)業(yè)造成毀滅性打擊，減少其導(dǎo)致的甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)降低及種性退化，國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對病原鑒定、病蟲草害發(fā)生流行規(guī)律、致病機(jī)理等方面開展了系統(tǒng)性的工作，在監(jiān)測預(yù)警及關(guān)鍵防控技術(shù)方面取得了一系列重要進(jìn)展，推廣了脫毒種苗繁育、綜合防控等措施[42-44]，降低了甘薯生產(chǎn)的病蟲草害風(fēng)險(xiǎn)，為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、安全生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

3.2.5 加工技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了消費(fèi)對甘薯生產(chǎn)的促進(jìn)作用 國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的發(fā)展推動(dòng)了淀粉加工及衍生產(chǎn)品技術(shù)的升級，甘薯食品、發(fā)酵類產(chǎn)品及加工副產(chǎn)物等綜合開發(fā)利用技術(shù)的研發(fā)促進(jìn)了甘薯消費(fèi)，并通過消費(fèi)所形成的新需求增強(qiáng)了甘薯產(chǎn)業(yè)鏈的活力，引導(dǎo)甘薯生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大[45-46]。

3.3 國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系支撐甘薯產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的設(shè)想

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)是保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)?chuàng)新，在國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新形勢下，甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系將一如既往地持續(xù)為國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障國家糧食安全貢獻(xiàn)力量。

3.3.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)提升支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力 “十四五”期間，甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系將圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵問題進(jìn)行核心技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，以“種業(yè)自立自強(qiáng)、耕地質(zhì)量提升、種植輕簡綠色、加工鏈長效高、產(chǎn)品營養(yǎng)安全”為核心，圍繞國家糧食和生態(tài)安全等戰(zhàn)略需求，解決產(chǎn)業(yè)突出問題，集中攻關(guān)突破甘薯在邊際性土地、貧瘠土壤上高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等“卡脖子”技術(shù)，提高耕地有效利用率，實(shí)現(xiàn)“優(yōu)良品種選育-健康土壤培育-綠色安全生產(chǎn)-居民營養(yǎng)提供”的目標(biāo)。集聚甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系智慧，打造產(chǎn)業(yè)振興甘薯樣板和品牌。根據(jù)不同薯區(qū)的優(yōu)勢和甘薯的用途，打造淀粉加工用甘薯、食品加工用甘薯、鮮食甘薯、菜用甘薯等“一縣一業(yè)”樣板。同時(shí)甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系將重點(diǎn)支持鄉(xiāng)村振興、科技幫扶縣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力，在全國甘薯產(chǎn)區(qū)打造具有區(qū)域特色的甘薯產(chǎn)業(yè)園、特色小鎮(zhèn)和示范基地。

3.3.2 強(qiáng)化提升甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系組織協(xié)調(diào)能力 在科技創(chuàng)新方面，積極聯(lián)合甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系內(nèi)外科研力量，形成國家層面的甘薯科技創(chuàng)新集團(tuán)軍，通過人才、項(xiàng)目等資源的整合，快速改變各自為戰(zhàn)、低水平重復(fù)的現(xiàn)象，形成事業(yè)共同體和活力十足的真團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)原有的點(diǎn)狀單打獨(dú)斗向點(diǎn)線面結(jié)合的聯(lián)合創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，共同為甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。在科技服務(wù)方面，強(qiáng)化體系內(nèi)外合作與協(xié)同創(chuàng)新，加強(qiáng)與推廣體系銜接、與地方政府、相關(guān)學(xué)會(huì)和協(xié)會(huì)合作，聯(lián)合打造樣板，解決產(chǎn)業(yè)問題，服務(wù)鄉(xiāng)村振興。

4 結(jié)語

甘薯具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，可以作為主糧供應(yīng)的重要補(bǔ)充，食物多樣化的重要種類；同時(shí)，作為工業(yè)原料，它可以作為工業(yè)用糧的替代，因此，可以在總量供應(yīng)上保障中國的糧食安全。甘薯農(nóng)藥、重金屬殘留量低，可保障其自身產(chǎn)品的質(zhì)量安全；甘薯營養(yǎng)價(jià)值高、保健功能全面，是一種優(yōu)質(zhì)的食物資源；種植甘薯不但可以保障人們“吃得飽”、“吃得安全”，還能保障人們“吃得營養(yǎng)”、“吃得健康”?？傊?，甘薯是一種綜合優(yōu)勢突出的作物，長期、廣泛的種植實(shí)踐已獲得社會(huì)各階層的普遍認(rèn)可。進(jìn)一步發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)對于可持續(xù)的糧食安全保障體系建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義，特別符合中國“藏糧于地、藏糧于技”的糧食生產(chǎn)方針，也是“大食物觀”的重要體現(xiàn)。