玉米是我國(guó)第一大播種面積的糧食作物,常年播種面積在6.5億畝左右。玉米適應(yīng)力強(qiáng)、生產(chǎn)潛力大、經(jīng)濟(jì)效益高,是我國(guó)重要的工業(yè)和飼料原料,在保障糧食安全方面具有重要的戰(zhàn)略地位。所以,玉米也成了我國(guó)最先開(kāi)放商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因糧食作物之一,2023年12月7日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布了一批審定通過(guò)的51個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米和大豆品種。
通過(guò)審定的這些品種可以合法種植了,也意味著轉(zhuǎn)基因玉米、大豆商業(yè)化種植的窗口已經(jīng)打開(kāi)。這51個(gè)品種中有37個(gè)玉米品種,這37個(gè)品種轉(zhuǎn)基因性狀中單純耐除草劑的品種有1個(gè),單純抗蟲(chóng)的品種有14個(gè),既耐除草劑又抗蟲(chóng)的品種有22個(gè),抗病的品種則是空白(詳見(jiàn)表1和表2)。
為何在此時(shí)放開(kāi)轉(zhuǎn)基因玉米、大豆商業(yè)化種植
我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因作物的監(jiān)管策略是加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)和監(jiān)管,在確保安全的基礎(chǔ)上慎重推廣。轉(zhuǎn)基因作物要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化種植必須滿足兩個(gè)條件:一是獲得生物安全證書(shū),二是通過(guò)種子的品種申請(qǐng)。在2023年12月7日公布審定的51個(gè)轉(zhuǎn)基因作物品種之前,能夠同時(shí)滿足這兩個(gè)條件的品種屈指可數(shù)。第1個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的作物是1997年通過(guò)審定的棉花,第2個(gè)品種則是2006年通過(guò)的木瓜。此后雖然對(duì)玉米和水稻頒發(fā)過(guò)生物安全證書(shū),但并未通過(guò)品種審定,所以也并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)推廣種植。
01 受供需矛盾及世界性糧食危機(jī)的影響
隨著俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)以及中美貿(mào)易摩擦影響,世界性糧食安全問(wèn)題再次引起關(guān)注,尤其是對(duì)于我們一個(gè)14億人的人口大國(guó)顯得更為重要。隨著居民生活水平的不斷提升,國(guó)民對(duì)肉蛋奶的需求迅速增加,這也導(dǎo)致我國(guó)飼用糧食進(jìn)口居高不下,成為全球最大的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)。在所有的進(jìn)口糧食中,大豆每年的進(jìn)口量超過(guò)8,000萬(wàn)噸,玉米的進(jìn)口量在2,000萬(wàn)噸左右。大豆和玉米的進(jìn)口量超過(guò)了糧食總進(jìn)口量的80%以上。那么,如何擺脫進(jìn)口依賴?
在我國(guó),要想擺脫進(jìn)口依賴,只有兩個(gè)辦法:第一擴(kuò)大種植面積,第二提高單位面積產(chǎn)量。對(duì)于只有18億畝耕地的現(xiàn)狀,除要保證基本口糧小麥、水稻的種植以外,耕地基本沒(méi)有擴(kuò)大的空間,所以只能向單位面積要產(chǎn)量。在產(chǎn)量上我國(guó)玉米的單產(chǎn)僅為美國(guó)的60%,巴西、阿根廷等國(guó)的78%;大豆單產(chǎn)僅為美國(guó)的61%,巴西的57%。差距之所以這么大,一個(gè)重要原因就是美國(guó)等國(guó)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在玉米、大豆種植上得到大面積推廣和應(yīng)用,而現(xiàn)有的證據(jù)也證明轉(zhuǎn)基因玉米在同樣的水肥條件下每畝增產(chǎn)在8%~10%。
02中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米的發(fā)展趨勢(shì)
目前國(guó)內(nèi)獲得轉(zhuǎn)基因玉米生產(chǎn)許可的種業(yè)僅有24家,相比近2,000家的玉米種子企業(yè)來(lái)說(shuō)占比不足2%,而且國(guó)家對(duì)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化的指導(dǎo)方針仍然是“嚴(yán)格監(jiān)管,嚴(yán)控風(fēng)險(xiǎn),穩(wěn)慎有序推廣”,所以轉(zhuǎn)基因玉米短期內(nèi)會(huì)在指定省份的指定區(qū)域推廣,所以推廣面積不會(huì)太大,2024年預(yù)計(jì)在1,000萬(wàn)~1,500萬(wàn)畝的區(qū)間內(nèi)。但轉(zhuǎn)基因開(kāi)放后會(huì)有一個(gè)飛速的發(fā)展期,根據(jù)國(guó)外(美國(guó)、巴西等)的成熟經(jīng)驗(yàn),在轉(zhuǎn)基因完全商業(yè)化的背景下,轉(zhuǎn)基因品種在3~5年后滲透率大概會(huì)達(dá)到85%。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)推廣對(duì)玉米使用農(nóng)藥的影響
近年由于秸稈連續(xù)15年還田加上異常氣候頻發(fā),玉米的病蟲(chóng)害呈逐年嚴(yán)重發(fā)生態(tài)勢(shì),此外臺(tái)風(fēng)、洪澇、干旱等氣候?yàn)?zāi)害也成為玉米產(chǎn)量受損的重要因素。
01玉米病害發(fā)生情況
莖基腐病連年呈嚴(yán)重發(fā)生趨勢(shì),逐漸成為危害我國(guó)玉米生產(chǎn)的主要病害;穗腐病成為玉米后期的重要病害,且防治難度較大,嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì);大斑病是北方春玉米和西南玉米區(qū)的重點(diǎn)病害,遇到適宜氣候極易流行發(fā)生;灰斑病、紋枯病是西南山地玉米區(qū)主要病害,線蟲(chóng)矮化病在東北局部地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重;玉米絲黑穗病由于種衣劑的推廣得到很好的控制,但由于戊唑醇抗性的增加,近幾年有零星發(fā)生的趨勢(shì);南方銹病暴發(fā)時(shí)危害嚴(yán)重,但發(fā)生具有不確定性;玉米頂腐病、鞘腐病在個(gè)別區(qū)域不定時(shí)發(fā)生。
02玉米蟲(chóng)害發(fā)生情況
蟲(chóng)害是影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要問(wèn)題。蛀穗害蟲(chóng)(玉米螟、桃蛀螟、棉鈴蟲(chóng))、粘蟲(chóng)和草地貪夜蛾已經(jīng)成為玉米主要害蟲(chóng),二點(diǎn)委夜蛾偶爾在個(gè)別地方暴發(fā);地下害蟲(chóng)在東北西北春播玉米上危害持續(xù)加重,蚜蟲(chóng)、薊馬也已成為玉米苗期主要害蟲(chóng);葉螨主要為害西北干旱區(qū)玉米,蚜蟲(chóng)則從苗期持續(xù)為害到穗期,雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲快速上升為春玉米區(qū)的重要害蟲(chóng)(見(jiàn)表3)。
03轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)農(nóng)藥使用的影響
目前,玉米除除草劑每年使用比較穩(wěn)定外,其他農(nóng)藥產(chǎn)品的使用則主要根據(jù)病蟲(chóng)的發(fā)生情況針對(duì)性防治,加上玉米拔節(jié)后施藥難度加大,中后期基本停止使用農(nóng)藥。近幾年隨著增產(chǎn)類方案產(chǎn)品的推廣,在黃淮海形成了一定的規(guī)模和影響,農(nóng)戶尤其種植大戶逐漸養(yǎng)成了用藥習(xí)慣。
轉(zhuǎn)基因玉米的增產(chǎn)是毋庸置疑的。但轉(zhuǎn)基因作物推廣后對(duì)農(nóng)藥的減量卻一直存在爭(zhēng)議,可以明確的是,轉(zhuǎn)基因作物推廣后對(duì)農(nóng)藥品種的使用影響巨大,比如除草劑集中到草甘膦、草銨膦,抗某種蟲(chóng)害的殺蟲(chóng)劑基本停用。但轉(zhuǎn)基因作物的推廣并不等于不再使用農(nóng)藥,尤其目前玉米轉(zhuǎn)基因目標(biāo)性狀也僅局限于耐草甘膦、草銨膦和抗玉米螟、粘蟲(chóng)、棉鈴蟲(chóng)等鱗翅目害蟲(chóng)為主。
轉(zhuǎn)基因玉米推廣后農(nóng)藥用量是否會(huì)下降目前還不得而知,但我們從新疆轉(zhuǎn)基因棉花的推廣上可見(jiàn)一斑。新疆從1997年開(kāi)始推廣抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因棉花,目前新疆種植的棉花90%以上為轉(zhuǎn)基因品種,即便新疆大面積推廣抗蟲(chóng)棉,也并沒(méi)有停止殺蟲(chóng)劑的使用,而是從以防治棉鈴蟲(chóng)為主的殺蟲(chóng)劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑乐悟x(chóng)為主的殺螨劑,以及以殺蚜蟲(chóng)為主的殺蟲(chóng)劑,尤其是新疆抗性蚜蟲(chóng)的出現(xiàn),殺蟲(chóng)劑用量節(jié)節(jié)攀升。
另?yè)?jù)2012年的一篇報(bào)道指出,在美國(guó)雖然Bt轉(zhuǎn)基因作物的引入引起殺蟲(chóng)劑用量的減少,但抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物使用的除草劑量的增加,導(dǎo)致農(nóng)藥總用量增加7%。除草劑用量的增加主要還是由于抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物使用除草劑品種單一,雜草的抗性不斷加大,隨之除草劑用量增加。
轉(zhuǎn)基因玉米的開(kāi)放,或?qū)椴莞熟⒑筒蒌@膦帶來(lái)新的機(jī)遇,殺菌劑也同樣蘊(yùn)藏巨大機(jī)會(huì)。當(dāng)病害成為影響產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素時(shí),農(nóng)藥防治必然成為最佳選擇,尤其在近幾年土傳病害加上異常氣候?qū)τ衩桩a(chǎn)量的影響巨大;營(yíng)養(yǎng)類產(chǎn)品、促進(jìn)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類產(chǎn)品會(huì)成為一個(gè)新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì);殺蟲(chóng)劑短期內(nèi)會(huì)下降,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看其他無(wú)抗性的害蟲(chóng)會(huì)逐步發(fā)展成為重要害蟲(chóng),殺蟲(chóng)劑用量長(zhǎng)期看會(huì)從下降逐步轉(zhuǎn)向增長(zhǎng)。據(jù)Phillips McDougall數(shù)據(jù)可以佐證,全球玉米用農(nóng)藥的主要消費(fèi)國(guó)同樣也是轉(zhuǎn)基因玉米的種植國(guó),從2019年到2020年,全球玉米用殺蟲(chóng)劑銷售額增長(zhǎng)5.7%,殺菌劑銷售額增長(zhǎng)6.6%,而這種增長(zhǎng)還在持續(xù)。