甘肅省蔬菜科技發展現狀及思考

王曉巍 張玉鑫 馬彥霞 蒯佳琳 張俊峰

甘肅省蔬菜科技發展現狀及思考

王曉巍 張玉鑫 馬彥霞 蒯佳琳 張俊峰

（甘肅省農業科學院蔬菜研究所，甘肅蘭州 730070）

甘肅省是我國五大商品蔬菜基地之一，是全國重要的西菜東調基地和西北地區冬春淡季鮮菜供應中心，蔬菜產業已成為甘肅省農業增效、農民增收的主要支柱產業。科技創新對甘肅省蔬菜產業的發展起到了重要的支撐作用，本文分析了甘肅省蔬菜科技發展的主要成效和問題，探討了今后蔬菜科技創新發展的思路、目標、重點及載體建設。

蔬菜是重要的園藝作物，是種植業中最具活力的經濟作物，在農業生產中占有重要地位和優勢。甘肅省位于黃土高原、內蒙古高原和青藏高原交匯處，是一個山地型高原區，境內河谷縱橫，東西長約2 000 km，生態條件多樣化的地理環境和自然條件，為甘肅省發展蔬菜產業提供了便利。近年來，甘肅省在高原夏菜和反季節蔬菜種植方面取得了顯著成效，已成為全國重要的西菜東調基地和西北地區冬春淡季鮮菜供應中心，蔬菜產業已成為甘肅省種植業中最具競爭力的優勢產業。

1 我國蔬菜科技發展現狀

1.1 蔬菜產業發展現狀

蔬菜是我國重要農產品之一，政府十分重視蔬菜生產，先后通過菜籃子工程和制定蔬菜發展規劃等措施，積極引導蔬菜產業發展，取得了巨大成就。據統計，20世紀80年代我國蔬菜播種面積年均增長近10%，90年代年均增長14.5%（李崇光和包玉澤，2010），21世紀以來年均增長2.5%。播種面積由1985年的475.3萬hm2增加到2015年的2 199.97 萬hm2，產量由8 243萬t提高到7.85億t（數據來源于國家統計局），人均占有量達到571 kg（張真和，2017）。2014年蔬菜產值約1.5億元，蔬菜生產對全國農民人均純收入的貢獻額超過830元，占農民人均收入的14%（丁海鳳 等，2015）。我國已經成為世界上最大的蔬菜生產國和消費國，收獲面積、產量以及人均占有量均居世界第一。我國已形成了華南冬春蔬菜、長江上中游冬春蔬菜、黃土高原夏秋蔬菜、云貴高原夏秋蔬菜、黃淮海與環渤海設施蔬菜、東南沿海出口蔬菜、西北內陸出口蔬菜以及東北沿邊出口蔬菜等為核心的八大蔬菜重點生產區域（韓婷和穆月英，2015），呈現栽培品種互補、上市檔期不同、區域協調發展的格局。我國蔬菜在國際市場上的競爭力也不斷增強，已成為我國最主要的出口農產品之一。2015年，蔬菜出口量為1 018.72萬t，出口額132.67億美元，較2014年分別增長4.37%和6.15%（徐克 等，2016）。

1.2 蔬菜科技發展動態

科技創新是實現蔬菜產業可持續發展的重要支撐，目前我國蔬菜科技貢獻率達到56%（朱寧等，2016）。我國擁有國家級的蔬菜科研單位1家，省級蔬菜科研單位30余家，地市級蔬菜科研單位150余家，從事蔬菜領域科研、教學的人員有3 000多人。近年來蔬菜科研經費不斷增加，國家重大科研計劃中都設有相關蔬菜研究課題，各省市地區的蔬菜科研項目也逐漸增加。特別是我國農業部設立了大宗蔬菜產業技術體系，現有崗位專家43位，綜合試驗站51個，每年投入科研經費5 660萬元開展技術研究與示范推廣，大力推動了我國蔬菜產業快速發展。我國蔬菜育種形成了比較完整的技術體系，國產蔬菜品種占有全國約80%的播種面積，每年新審（鑒、認）定的品種超過300個，蔬菜的良種覆蓋率達到90%以上（王立浩 等，2016）。2013年，國家種質庫、種質圃已搜集、保存屬于27科、67屬、130多個種的蔬菜種質資源3.6萬余份（張揚勇 等，2013）。育種技術快速發展，分子育種技術日益完善，國內自主開發了與控制重要園藝性狀基因緊密連鎖的分子標記；以十字花科小孢子培養、瓜類大孢子培養和甜辣椒的花藥培養為代表的單倍體育種技術可大規模應用到育種中；完成了白菜、西瓜、甘藍、馬鈴薯和辣椒等全基因組測序和近千份蔬菜資源的重測序（王立浩 等，2016）。“十二五”期間，在設施裝備研發、蔬菜生長發育的生物學研究、抗逆機制與設施環境調控技術研究、病蟲害抗性機制與防治、優質與安全生產技術研究以及連作障礙克服與嫁接育苗技術研究等方面均取得了重大成就（喻景權和周杰，2016）。在植物工廠、光伏溫室、物聯網等現代設施園藝的新技術研究方面也取得重大進展（李天來，2016）。

2 甘肅省蔬菜科技發展現狀與問題

2.1 甘肅省蔬菜產業概況

甘肅省是我國五大商品蔬菜基地之一，也是我國西北內陸出口蔬菜重點生產區域，形成了河西走廊灌區、沿黃灌區、涇河流域、渭河流域和“兩江一水”流域五大優勢產區，涌現出了榆中、涼州、武山等一批蔬菜規模化種植、標準化生產、品牌化銷售、商品化處理、產業化經營的典型。截至2016年底，全省14個市（州）86個縣（市、區）均有蔬菜種植，播種面積達54.70萬hm2（820.50萬畝），產量1 951.48萬t，其中7個縣區蔬菜種植面積在1.33萬hm2（20萬畝）以上，26個縣區蔬菜種植面積在0.67萬～1.33萬hm2（10萬～20萬畝），22個縣區蔬菜種植面積在0.33萬～0.67萬hm2（5萬～10萬畝），較2010年播種面積增加了15.20萬hm2（228.04萬畝），增幅38.49%；產量增加了716.02萬t，增幅達57.96%（表1）。

2016年甘肅省設施蔬菜播種面積10.55萬hm2（158.25萬畝），占蔬菜總播種面積的19.29%；產量560.49萬t，占蔬菜總產量的28.72%。目前，全省已建成國家級無公害蔬菜標準化生產示范縣12個、省級示范縣49個，有291個蔬菜有效使用綠色標識。在全國大中城市蔬菜質量安全例行監測中，甘肅省的合格率為96%。現有248家蔬菜精深加工企業，年加工蔬菜逾150萬t，可實現產值21.8億元。冷鏈保鮮貯藏規模達50萬t，年周轉量近300萬t；組建各類蔬菜專業合作社98個，入社人員3.62萬人；現有30多個規模較大的蔬菜專業批發市場，年蔬菜交易量480萬t，交易額達58.5億元（張玉芳，2016）。2014年農民從蔬菜產業中獲得的人均收入達1 161元，占全省農民人均純收入的20.2%，重點產區農民蔬菜純收入占當地農民人均純收入的60%以上（甘肅省經濟作物技術推廣站，2015）。蔬菜產業已成為甘肅省農業增效、農民增收的主要支柱產業。

表1 2010～2016年甘肅省蔬菜產業發展情況

2.2 甘肅省“十二五”期間蔬菜科技發展成效

2.2.1 “十二五”期間蔬菜科技發展總述 “十二五”時期，甘肅省委、省政府審時度勢，立足甘肅省實際，把蔬菜作為全省重要的特色優勢產業和農民增收的支柱產業來培育，出臺了《蔬菜產業扶持辦法》，從政策、資金等方面對產業發展給予重點扶持。2011年甘肅省整合籌措資金1億多元，拉動地方投資20多億元發展蔬菜產業，取得了明顯成效。為促進蔬菜產業的發展，全省每年列出專項資金5 000多萬元，用于生產基地建設、扶持龍頭企業、引進推廣新品種、新技術和農民培訓工作。

“十二五”期間，甘肅省在辣椒、番茄、洋蔥、黃瓜、西瓜、甜瓜、花椰菜等蔬菜的新品種選育、日光溫室蔬菜系統技術工程研究、非耕地蔬菜高效栽培技術研究、高原夏菜高品質栽培技術研究等方面取得了豐碩的成果，為甘肅省蔬菜產業發展提供了有力的技術支撐。其中，甘肅農業科技部門獲得國家科技進步二等獎2項，甘肅省科技進步二等獎7項、三等獎11項，地廳級獎20多項；申請國家發明專利1項、實用新型專利10項；審定植物新品種權1項，認定瓜菜品種30多個；制定發布并組織實施地方標準累計達到了90項。

2.2.2 甘肅省蔬菜科技需求動態及對產業支撐作用評述 ① 蔬菜育種。甘肅省各育種單位在辣椒、番茄、黃瓜、西瓜、甜瓜、花椰菜等傳統優勢育種研究上取得新進展。經過全省蔬菜育種者的奮力拼搏，研究篩選出辣椒雄性不育三系配套、花椰菜雄性不育系、白黃瓜雌性系、設施專用硬果番茄、白蘭瓜、西瓜等各種優良瓜菜自交系1 000余份。育成蔬菜、瓜類新品種30多個。

② 設施建造與設施蔬菜栽培。“十二五” 以來，甘肅省在蔬菜設施建造和設施蔬菜生產技術方面取得了顯著成績。2013年甘肅省農牧廳正式下發了由甘肅省農業科學院蔬菜研究所提出的甘肅省不同生態區園藝設施類型及建造技術規范，為新型日光溫室的建造提供了技術依據。新型組裝式日光溫室和連棟塑料大棚，日光溫室自動卷簾通風設備、水幕墻蓄放熱系統、氣源熱泵蓄放熱系統、溫室翻地起壟機等新型設施和設備在甘肅省迅速推廣。蔬菜良種種苗集約化統繁統供技術、設施高標準輕簡化建造技術、設施蔬菜輕簡化栽培技術、精量化水肥一體灌溉技術、以有機生態型無土栽培為核心的非耕地設施蔬菜高效栽培技術等新技術在生產中逐步推廣。目前，甘肅省設施蔬菜栽培種苗集約化統繁統供率已達80%以上，近60%的設施蔬菜生產實現輕簡化栽培，設施蔬菜水肥一體化灌溉技術普及率約50%。甘肅省利用荒漠戈壁資源發展非耕地設施蔬菜，目前已探索出無土栽培復合基質配制、水肥高效利用和溫光資源高效利用等設施蔬菜高效栽培技術，并在河西走廊地區發展非耕地設施蔬菜約0.27 萬 hm2（4 萬畝）。

③ 高原夏菜標準化栽培技術研究。近年來，甘肅省高原夏菜產業發展迅速，目前種植面積近36.67萬hm2（550萬畝）。科研人員針對高原夏菜產業發展的科技需要，對產地環境，產前、產中、產后各個環節的關鍵技術展開研究并做了大量工作。高品質高原夏菜標準化技術、水肥一體化技術、化肥減量施用技術、全膜雙壟旱作栽培技術、麥后復種技術、高效間作套種模式、蔬菜病蟲害無害化防控技術取得了重大進展。積極實施了同一海拔區域錯期播種，不同海拔區域按照垂直分布延期播種，使高原夏菜產品分期上市。延長了市場供應期，保障了基地效益的持續穩定。

④ 蔬菜生物技術的相關研究。建立了番茄抗TYLCV的分子標記體系及室內根癌農桿菌的侵染鑒定體系；建立了辣椒雄性不育評價方法，總結出了較為成熟高效的白皮黃瓜雌性系選育程序；開展花椰菜溫敏雄性不育的分子標記篩選技術、細胞質雄性不育的回交轉育技術及雄性不育育種技術研究，初步建立了小孢子培養技術體系；建立了高效的甜瓜組織培養和遺傳轉化體系，克隆了甜瓜MLO基因，為研究甜瓜白粉病的發病和抗性機理奠定了基礎。開展了黃瓜與根結線蟲非親和互作相關WRKY基因的分離與鑒定，克隆獲得了與根結線蟲抗性密切相關的9個野生黃瓜CmWRKY基因，闡明了CmWRKY基因的遺傳進化、系統分類以及CmWRKY基因編碼的蛋白質結構。

⑤ 技術培訓、新品種與新技術示范推廣。“十二五”期間，甘肅省積極開展蔬菜科技成果示范、轉化和技術培訓工作。每年舉辦各類科技培訓班5 000期以上，培訓農民超過120萬人次；每年示范推廣蔬菜新品種100多個，蔬菜良種率達到95%以上；每年推廣新技術40余項，科技成果轉化率達50%。利用中國農業信息網供求一站通系統，開展名、特、優、新農產品銷售信息的網上發布工作。同時，積極創新科技服務體制，在充分發揮農業科技特派員與農技中心區域站作用的基礎上，又開通了“12316”三農服務熱線；形成了以蔬菜科技特派員、農技中心區站、專家直通車、“12316”三農服務熱線為主的“四位一體”科技服務模式。

2.3 甘肅省蔬菜科技發展中的主要問題

一是對蔬菜科學研究的科技投入不足，特別是對基礎性、公益性研究缺乏穩定的支持。二是蔬菜種質創新能力弱，優異種質資源缺乏。在蔬菜種質資源的收集、整理、評價及育種方法等基礎研究上深度不夠。三是在重大關鍵技術研究，如標準化設施建造技術、信息化的生產技術、有機蔬菜種植技術等關鍵技術方面還缺乏重大突破。四是科研成果轉化機制不夠靈活，基層蔬菜技術推廣服務人才短缺、手段落后、經費不足，進村入戶難。

3 甘肅省蔬菜科技創新發展思路、目標及重點

3.1 基本思路

以確保城鄉蔬菜市場均衡供應和農民增收為目標，堅持節能、高產、優質、高效、生態、安全的蔬菜發展道路，立足甘肅省蔬菜產業的資源優勢，提高蔬菜整體生產能力，提升蔬菜生產區域化、標準化、集約化和產業化水平，推進蔬菜生產現代化。

3.2 發展目標

3.2.1 蔬菜產業發展目標 因地制宜，合理利用資源，注重糧菜統籌，依靠科技支撐，堅持露地與設施并存發展，通過科技創新和科技成果轉化，實現甘肅省蔬菜產業的生產設施現代、蔬菜種類多樣、生產手段先進、生產過程規范、產品質量安全、產品供應均衡、資源利用高效。到2020年，全省蔬菜種植面積達到66.7萬hm2（1 000萬畝），總產量達到2 500萬t，總產值達到450億元，其中設施蔬菜種植面積達到16.7萬hm2（250萬畝）。把甘肅省建成為全國一流的高原夏菜生產基地、西北內陸蔬菜出口創匯基地和冬春淡季反季節蔬菜供應中心。3.2.2 科技工作目標 建立常規育種與生物育種相結合的蔬菜育種技術體系，創制一批應用價值高的優異種質，育成一批設施蔬菜、高原夏菜專用新品種。加強設施蔬菜與高原夏菜高效安全關鍵栽培技術、有機蔬菜栽培技術、機械化信息化生產技術等研究，加大新技術示范推廣力度，強化技術培訓，全面提升蔬菜產品質量安全水平。

3.3 發展重點與主要方向

3.3.1 蔬菜高效育種技術及新品種選育 ① 蔬菜種質資源研究。開展蔬菜作物種質資源收集、繁殖與表型鑒定技術研究，制定蔬菜作物種質資源農藝性狀描述規范與技術標準，建立蔬菜作物種質資源基礎數據庫及種質資源應用與評價技術體系。

② 育種技術與種質創新研究。通過開展不同蔬菜作物染色體工程育種技術、高效單倍體育種技術、分子標記輔助育種技術研發，建立蔬菜作物高效倍性育種技術體系和高效分子設計育種技術體系，創制優異育種材料，培育優質、強適應性的蔬菜新品種。

3.3.2 設施蔬菜安全高效栽培技術研究 ① 設施結構與材料優化的光溫資源高效利用技術研究。以西北型節能日光溫室和塑料大棚為主要研究對象，開展不同生態區域設施標準化設計與建造技術、設施環境調控技術研究，明確不同生態區域設施建造標準和參數，提出蔬菜設施栽培環境調控技術措施。重點開展設施結構優化及建造技術研究、溫室蓄熱增溫設備研制、設施環境調控技術研究、塑料大棚多層覆蓋技術研究。開展非耕地設施標準化設計與建造技術研究、農業廢棄物資源化成套技術研究、適宜蔬菜作物標準化栽培技術研究。

② 設施蔬菜輕簡省力化栽培技術研究。篩選和研發出適用于土壤作業、種苗生產作業、管理作業、收獲及運輸作業等設施蔬菜主要生產環節裝備；構建設施蔬菜機械化、輕簡化生產裝備數據庫；實現設施蔬菜生產自動化管理。

3.3.3 高原夏菜綠色標準化生產技術研究 ① 蔬菜產品安全生產控制技術。通過研究不同蔬菜肥藥供給時期、用量、方式及配套施用方法，集成蔬菜生產過程中投入品的控制技術，建立蔬菜產地環境地理信息系統。針對不同蔬菜作物創制抗逆、增產、改善品質、省工增效等功能的調節劑新產品，研制集根際促生、溶磷解鉀、土壤改良等功能于一體的新型微生物肥料，研發微生物農藥、植物源農藥、生物化學農藥和天敵昆蟲農藥等農田有害生物防控技術和產品，開發環境友好型生產資料和配套綜合應用新技術。在探明蔬菜主要病蟲害發生規律的基礎上，研究以性誘劑、殺蟲燈、黃板、藍板和防蟲網等使用技術有機組合，適時、適量、科學使用高效、低毒、低殘留的化學農藥，集成一套以生態控制、農業防治、生物防治、物理防治為主，適當輔以化學防治的蔬菜病蟲害可持續防控技術體系。制定蔬菜產品質量追溯管理技術標準，建立蔬菜產品質量追溯管理制度。

② 蔬菜作物資源高效利用技術研究。明確蔬菜作物水肥需求規律，研究水肥一體化微灌制度、施肥制度、肥料選擇、膜下滴灌技術；探究精準灌溉施肥控制技術；研發適于不同蔬菜作物和不同生產條件的養分原位監測技術和水肥一體化技術。研究種植方式、灌溉、機械化操作、有機肥施用等農耕管理模式影響蔬菜種植土壤質量機制及驅動因素，提出耕地地力資源可持續高效利用新途徑。

3.3.4 蔬菜產品采后質量保持關鍵技術 重點開展蔬菜采后品質形成、劣變的機理和調控機制、蔬菜產品采后處理、精選分級包裝技術、蔬菜產品低能耗冷鏈貯運系統和氣調貯藏技術、低能耗預冷技術、蔬菜產品保鮮和物流配送和相應的冷鏈運輸系統技術等研究，制定主要蔬菜的產品標準、貯運技術規程等。

3.3.5 技術培訓與示范的方式方法研究 根據蔬菜產業發展的新形勢和新要求，研究新形勢下蔬菜科技培訓、技術示范等的方式方法。

4 甘肅省蔬菜科技創新載體建設

4.1 構建蔬菜種質資源創新平臺，加快優異種質資源創制

以甘肅省農業科學院蔬菜研究所為依托單位，吸納省內相關蔬菜科研力量，建設蔬菜種質資源創新平臺，建立科學完善的種質資源特性鑒定技術和程序。加強對已有資源的鑒定、評價、改良、創新，逐步進行數字化管理，完善種質資源信息，建立蔬菜種質資源數據共享和服務系統，做到種質資源的合理利用；充分利用基因工程、分子標記、輻射誘變等現代高科技手段，創造優異種質資源。廣泛搜集國內外優異種質資源，擴寬種質資源的遺傳背景。

4.2 建立健全蔬菜科技創新體系，加快蔬菜產業技術創新

建立健全甘肅省蔬菜科技“一盤棋”的創新體系。以省級蔬菜科研機構、高校為主體，建設省級蔬菜遺傳育種和栽培重點實驗室、工程技術中心、蔬菜科研基地，以應用及應用基礎研究為主體，以原創成果為重點，著力解決今后蔬菜科技發展帶有方向性、關鍵性的重大難題。以市、縣級優勢農業科研機構為主體，圍繞區域優勢、農業發展、技術推廣等問題，以應用研究為主體，以關鍵技術組裝集成為重點，負責區域內蔬菜技術創新與推廣工作。大力支持民營等其他形式科研機構的發展，形成省、地方、企業、民營多形式、多類型的蔬菜科研機構，提高甘肅省蔬菜科技創新能力和創新水平，為蔬菜產業的健康持續發展提供強有力的技術支撐。

4.3 打造高水平蔬菜科研團隊，加快蔬菜科技人才培養

實施現代蔬菜種業人才培養工程，構建全省高水平蔬菜科研人才培養基地，加快培養科技創新人才和團隊。同時，建立一套適應農業科技創新要求的人才培養、使用、評價和激勵的機制，加快形成包括對科研機構、科研人員和科研成果的科學評價指標體系和考核評價方法。出臺一系列激勵優秀拔尖農業科技人才和創新團隊的政策措施，營造人才輩出、人盡其才、才盡其用的良好創新環境。

4.4 完善蔬菜科技推廣服務體系，加快新成果的推廣應用

通過政策引導和引入市場機制，逐步建成以農業科研機構為科技源頭，與農業技術推廣機構、科技型企業和中介服務組織相連接的蔬菜科技推廣網絡，建立以蔬菜科技企業為主體、高新蔬菜科技示范園區和生產基地為依托的成果轉化體系，積極推廣“專家+協會+農戶”、“科研院所+公司+農戶”等農技推廣新模式，加快蔬菜科技成果的轉化和應用。

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王曉巍，博士，研究員，主要從事蔬菜栽培與植物營養等方面的技術研究與示范推廣工作，E-mail：wangxw@gsagr.ac.cn

2017-05-02；接受日期：2017-08-26

農業部西北地區科學觀測試驗站項目（2015-A2621-620321-G1203-066），甘肅省農業科學院科技創新專項（2014GAAS02）