我国向日葵产业发展与科研工作的策略
作者:李玉发 王佰众 栾天浩 刘洪欣 窦忠玉 何中国 来源:《山东农业科学》2010年第11期
摘要:分析了我国向日葵产业发展和科研工作的现状、不足以及其今后的发展趋势,同时提出了相应对策和建议。
关键词:向日葵;产业;科研;策略
中图分类号:S565.5—1 文献标识号:A 文章编号:1001—4942(2010)11—0122—03
向日葵在16—17世纪传入我国,但长期以来仅零星种植,以嗑食为主。20世纪70年代后期才得以迅速发展,主要分布在东三省、华北、西北的半干旱或轻盐碱地区,目前实际收获面积140×104hm4,年产量220×104t。
近几年,国内向日葵的播种面积比较稳定,但在品种结构上出现了明显变化,由于食葵的价格高,单位面积收入优于油葵,因此油葵的面积有所下降,目前食葵和油葵的种植面积比例为7:3。
1 向日葵产业发展中存在的问题
1.1 产业发展缺乏统筹性
资金投入总量小,渠道单一,加剧了葵花子原料供需矛盾。加工企业因投资制约,难以建设自己稳定的较大规模的原料生产基地,向日葵种植业由千家万户的农民分散经营,供需双方存在一定的盲目性,供需矛盾突出。
产地与加工异区域,提升了产业运营成本。目前我国盛产葵花子原料的内蒙和东北地区因劳动力匮乏制约了加工业的发展,而产品加工企业多数分布在劳动力密集的甘肃、云南、山东、安徽、宁夏、山西、陕西等向日葵副产区。由于原料主产区与产品加工区距离远,使产品运输成本上升8%左右。同时,市场需求量日益增加而原料供不应求,供需矛盾导致原料抢购愈演愈烈,中间环节层层加价,人为抬高原料采购成本15%—20%,挫伤了原料种植业和产品加工业双方利益。
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1.2 出口加工企业技术含量低。效益不乐观
葵花子仁由于具有较高的营养价值、较好的食用性和优良的保健作用,越来越受到外商的青睐。美国、德国、英国、加拿大等国家每年从我国进口葵花子仁100×104t以上,并以每年20%左右速度递增。加入WTO后,国外的技术壁垒、绿色壁垒越来越多,产品的标准化要求也越来越高,而我国的农业标准化建设明显滞后于国际市场发展的需要,质量检测体系还不够健全,优质安全产品比重偏低,严重影响了产品的国际市场竞争力和经济效益。由于目前我国葵花子仁出口企业普遍缺乏工程化技术,产品技术含量低而出口产品质量要求标准高,使产品生产成本居高不下,且面临较大的质量风险。传统的加工运营模式,使葵花子仁出口企业常因产品含有恶性有害杂质、害虫或微生物超标等质量问题而引起顾客索赔投诉,使本来微利的国际贸易雪上加霜,甚至因此而使企业元气大伤,濒临破产。
1.3 产品精深加工发展缓慢,消费方式不合理
目前,我国出口向日葵产品以半成品葵花子仁为主,占出口葵花子总量的80%以上,而国内消费以嗑食和油用为主。有关统计资料表明:国内葵花子嗑食消耗量为113×104t/年,压榨量为70.3×104t/年,而这两种消费模式既造成资源浪费,也不利于身体健康。一方面未经加工的葵花子仁直接食用时由于蛋白质多以球形蛋白存在,蛋白质颗粒大,不易被人体吸收,且葵花仁中含有毒成分绿原酸,生食过量易产生中毒;熟食葵花子由于在炒制过程中蛋白质发生变性、维生素分解,从而降低了营养价值,所以直接嗑食不能充分利用葵花子的营养价值,同时不利于环境卫生。另一方面葵花子油因富含不饱和脂肪酸,烹调时经长时间加热便易生成过氧化物,对人体有害。
1.4 资源综合利用率低
目前在我国尚无一家成型的葵花子副产品加工企业。国外作为重要资源的葵花盘、葵花秆和葵花子壳在我国却用作一般的燃料,甚至作为废弃物处理,造成了环境污染。
2 向日葵科研工作的现状
2.1 育种工作的成就与不足
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2.1.1 油用型杂交种选育成绩斐然我国油用向日葵杂交种选育工作起步于20世纪70年代中期。1973年在外引不育源的基础上实现三系配套之后,国内成立了油用型向日葵杂交选育协作组,各单位在对已有资源材料筛选鉴定基础上,多渠道加大了国外油用向日葵育种材料的引进、交流和改良力度。历经20多年的努力,育成并推广了适应不同生态区的油用型向日葵杂交种,如白葵杂、辽葵杂、内葵杂、TK系列等,从而结束了30余年生产上没有自育油用杂交种的局面。目前各主产区推广的油用杂交种无论是抗逆性还是农艺性状和子实内在品质都可与国外同类杂交种相媲美。
2.1.2 食用型杂交种选育明显滞后我国食用型杂交种选育始于20世纪末,与美国相差20多年。以往国内食用向日葵品种选育大都以农家品种为基础材料,采用半分法和混合选择法对某一性状加以改良,品种改良进度慢,群体的整齐度和籽粒商品一致性差。由于国内食用型地方品种普遍存在自交亲和力低、植株高大、熟期晚和综合抗性差等缺陷,加之美国对三系亲本材料的严格封锁,严重制约了国内食用型杂交种的选育进程。尽管国内个别单位也选育出为数不多的食用型杂交种,但在生产上试种的结果却与美葵差距甚大,主要体现在植株偏高、整齐度差、自交亲和力低、抗性水平不理想。
2.2 栽培技术的研究进展
随着向日葵杂交种的普及和种植效益的提高,农民的投入产出观念发生转变,对新的栽培模式、技术易于接受和采用,集约化标准化高效栽培技术正在取代传统的粗放栽培习惯。近些年,各地的科研和技术推广部门针对区域生态条件、种植制度和向日葵新品种生育特性,开展了一系列单项栽培试验,在此基础上进行组装集成,形成了具有区域特色的简化实用栽培技术体系,如避旱保苗躲病丰产晚播技术、麦田晚播向日葵间作技术、地膜二次利用免耕栽培向日葵技术、杂交向日葵地膜覆盖栽培技术、早熟瓜类与向日葵间套复种栽培技术等。这些新技术的应用不仅充分利用了自然资源,使向日葵的单产水平和效益有了显著的提高,而且促进了当地的种植业结构调整,体现出科技在确保农业可持续发展中的支撑和引领作用。
2.3 品种的利用、布局与存在的问题
目前,国内油用向日葵生产上三系杂交种占80%以上,其子实含油率达到42%—45%,产量水平在3000—3500kg/hm2,生育期85—95d,株高160—200cm。新疆、内蒙和山西是我国油用葵的主产区,其原因一是当地自然降雨少,昼夜温差大,各种病害轻,加之农田灌溉设施完备,有利于发展油葵生产;二是这些区域油脂加工厂的产能规模和技术在国内占居优势,产后加工在很大程度上拉动了当地的油葵生产。存在的主要问题是油葵的市场收购价格低(3.5元/kg),只相当食葵(7.0元/kg)的一半,在单产水平相差无几的情况下,种植油葵的效益明显低于食葵。另外,有些加工企业在油葵原料收购中,不是按质(子实含油率)定价,势必会进一步挫伤农民种植高油杂交种的积极性。
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在现阶段国内食葵生产中,杂交种和常规品种各占“半壁江山”,近些年在东北、华北、西北向日葵主产区,食用杂交种在生产中所占的比重逐年增大,而这些杂交种中又以美国的杂交种占据优势地位。究其原因有以下几点:一是单产水平高,较常规品种增产1倍;--是诸多农艺性状整齐一致,抗性突出,商品的外观品质好;三是株高较矮(1.5m左右),抗倒伏,熟期短,适于多种栽培模式。与其相比,国内的杂交种和常规品种普遍存在植株高大易倒伏,不整齐,自交亲和低,空瘪率高,熟期偏晚等方面的缺陷。当前食葵生产中存在的主要问题:一是由于食葵轮作周期短,列当和黄萎病已成为主要生物障碍因素;二是食葵杂交种的高产高效栽培技术普及率低;三是杂交种种子售价过高(300—400元/kg),经济欠发达地区的农民难以承受。
3 向日葵科研及产业发展的策略
3.1 育种工作
3.1.1 把资源材料的充实和特异性材料创造放在首位要利用项目合作研究、考察交流等机会,加强对国外向日葵资源的收集,尤其是野生资源和具有特殊遗传背景的中间材料的引进。研究证明,向日葵的许多抗源和主宰特定品质性状的基因都蕴藏在野生种之中,而我国又不是向日葵的起源地,本土野生资源极其匮乏。因此,这类资源的收集引进无论是对特异材料的创造,还是对育种工作取得突破性进展都显得十分重要。
3.1.2 拓宽育种途径,将常规手段与各种生物技术手段有机结合起来随着向日葵育种工作进展的不断深入,现有栽培资源中的一些有利基因已被广泛挖掘并应用于新品种之中。如何利用野生种属和外缘物种的特异基因来提高育成品种的水平、加快育种工作的效率已成为当今育种工作者所面临的课题。国内外研究实践表明,生物技术在向日葵遗传改良方面是行之有效的手段,它能够突破常规手段无法解决的技术瓶颈。将这两种手段有机地结合运用,不仅能够提高育种选择效率,还能提升育成品种的水平,从而缩短国内向日葵新品种与国外的差距。同时,如何利用好国内外杂交种交换的便利条件,进行向日葵亲本选育是值得育种工作者思考应用的策略之一。
3.2 栽培技术工作
因地制宜优化种植模式,加快向日葵标准化栽培技术的推广。科研和农技部门应对向日葵的自身发育特性和所需的外部条件进行系统研究,确定我国不同自然条件下适宜种植的类型和品种。在企业参与和政府鼓励引导下,在比较经济效益显著的地区规模化种植向日葵,建设优质原料生产基地。以提高单位面积产量和质量为目标,促使种植模式向集约型、高效型转变,
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研究简化实用的丰产栽培技术。着重研究向日葵与禾谷类作物及瓜类的间、套、复种种植模式,提倡由露地栽培向覆膜栽培转变,由等距播种向宽窄行播种转变。积极研发与各类种植模式相配套的农机具,降低劳动力生产成本,提高标准化栽培作业质量,最终实现单位面积耕地总体产出效益的增加。
3.3 病虫草害的防治
建立健全向日葵病虫草害的监测预警机制,采用以农艺措施和生物防治相结合的技术,最大限度地控制化学农药的使用。我国加入WTO后,为农产品出口创造了良机,向日葵产品出口以每年20%左右的速度递增。但国际贸易中的技术壁垒、绿色壁垒越来越多,产品的安全性和标准化要求也越来越高,而我国的农业标准化建设明显滞后于国际市场发展的需要,质量检测体系还不够健全,产品质量安全性将严重影响我国农产品的国际市场竞争力和经济效益。同时,国内食葵绝大部分是加工成炒货,农药等有害成分过高势必会对国人的健康构成威胁。现阶段食葵产区应侧重列当、葵螟和黄萎病的防控,油葵产区侧重菌核病、叶斑病的防控。
3.4 大力开发向日葵精深加工产品
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