薛曉焱,劉 震,王艷梅,耿曉東,蔡齊飛,李 志
(河南農業大學林學院/中原地區森林資源培育國家林業與草原局重點實驗室,鄭州 450002)
山桐子(Idesia polycarpaMaxim.)屬于大風子科(Flacourtiaceae)山桐子屬(Idesia)落葉喬木,廣泛分布在亞熱帶和暖溫帶地區,對不同立地環境均具有良好的適應性[1]。山桐子是一種優良的木本油料樹種,對干旱、貧瘠的土壤具有很強的適應性,具有巨大的生態、經濟、社會效益和發展潛力。山桐子是中國傳統的鄉土樹種,生長速度快,樹干挺直,枝葉繁茂,其果實含油率較高,可以加工成優質食用油,還可作為生物質能源樹種[2,3]。《詩經·小雅·湛露》中記載:“其桐其椅,其實離離”,句中的“椅”就是指山桐子[4]。中國是食用油消費大國,目前食用油消費缺口依舊很大,有約60%油料需求依賴進口[5]。因山桐子具有良好的綜合效益,國內的山桐子林木資源開發程度也逐漸增強,呈現多業態局面。發展山桐子產業可以促進農民就業增收,是推進林業發展方式轉換的重要措施;山桐子油除了具有良好的食用性,以其為原料提取出的角鯊烯、維生素E、多酚、甾醇等深加工產品對人體具有很好的醫藥與保健作用;山桐子也可用做荒山造林、園林綠化樹種,改善生態環境[6]。河南省是中國的人口大省,也是農業大省,肩負著國家口糧安全的重任。伴隨著國家中部崛起戰略的實施,從國家到地方各項改革舉措都在助推中原地區的產業發展。河南省位于中國中部,其獨有的氣候過渡帶等自然條件,適合多種林木資源及農作物生長[7]。此外,河南省教育科研事業的蓬勃發展也為山桐子產業在河南省穩步推進提供了巨大的優勢條件。本研究通過分析河南省山桐子特色產業發展現狀,綜合探討山桐子產業發展的優勢、問題及解決措施,以期為山桐子產業化及林業高質量發展提供指導和借鑒。
山桐子多生于海拔較低的山坡,一般為400~2 000 m 的山洼、山上緩坡等針闊葉混交林和落葉闊葉林,大部分的山桐子在海拔高度為900 m(秦嶺以南地區)至海拔高度為1 400 m(西南地區)的山地生長;在世界范圍內,山桐子分布于中國、日本、韓國和朝鮮等區域,在中國的甘肅南部、山西南部、陜西南部、臺灣北部和云南、貴州、四川、湖北、湖南、河南、浙江、江蘇、安徽、江西、福建、廣東、廣西等省均有分布[8,9]。山桐子屬下變種有毛葉山桐子(Idesia polycarpaMaxim.var.vestitaDiels)、福建山桐子(Idesia polycarpaMaxim.var.fujianensis(G.S.Fan)S.S.Lai)、長果山桐子(Idesia polycarpaMaxim.var.longicarpaS.S.Lai)[9]。根據國家林木種植資源平臺公布的統計結果顯示,目前,共有300 余個山桐子種質資源,而河南省是山桐子栽植的適宜區域,相關研究表明,在豫北太行山、豫西伏牛山、豫南大別山以及豫東平原區均有山桐子資源分布[10,11]。
隨著山桐子的綜合價值被逐漸開發,山桐子產業也日漸完善,國家和地方相繼出臺了一系列的指導性文件,對包括山桐子在內的經濟林資源發展進行指導。目前,國內共有山桐子相關企業1 274 個,其中,四川、湖北、浙江等省注冊企業均超過100 個,分別為443、276、109 個(https://www.qcc.com/)。國家企業信用信息公示系統顯示,河南省內目前共有5 家直接開展種植經營的山桐子相關企業,分別是成立于2016 年4 月13 日的河南省林達山桐子新能源有限公司,成立于2016 年8 月31 日的臨潁縣林達山桐子種植專業合作社,成立于2017 年9 月27 日的蘭考縣山桐子農林科技有限公司,成立于2018 年4月20 日的平輿縣毛葉山桐子種植專業合作社,成立于2019 年2 月22 日的柘城縣山桐子林木種植專業合作社[12]?,F在全國范圍內開展山桐子相關研發的單位有10 家以上。綜合來看,河南省的山桐子產業發展處于起步階段,有著巨大的發展潛力和產業空間。
黨的十八大以來,習近平總書記高度重視生態文明建設,提出了“綠水青山就是金山銀山”的重要發展理念,創立了習近平生態文明思想。黨的十九大確立了堅持人與自然和諧共生的基本要求、建設美麗中國的奮斗目標和以鄉村振興戰略統攬三農工作全局的重大戰略。河南省是“黃河流域生態保護和高質量發展”國家戰略計劃的重要布局和建設區域;2018 年11 月國家發展改革委分別印發了《淮河生態經濟帶發展規劃》和《漢江生態經濟帶發展規劃》通知,河南省也是規劃區域內的重要參與方;同時河南省還肩負著國家糧食生產核心區和中原經濟區建設的重任;鄭州市作為河南省會,是國家新一線城市,在國家《中原城市群發展規劃》中處于核心地位,也承擔著“航空港經濟綜合實驗區”“鄭洛新國家自主創新示范區”“河南自貿區”“跨境電商綜試區”等多重國家級戰略的引擎作用;為貫徹落實黨的十九大精神和習近平生態文明思想,認真落實省委、省政府重大決策部署,加快林業現代化建設,編制了《森林河南生態建設規劃(2018—2027 年)》。這些政策方針是生態文明和可持續發展戰略在空間和區域上落實的重要舉措。
林業是生態建設和保護的主體,承擔著保護自然生態系統的重大職責。發達的林業、良好的生態,是國家文明、社會進步的重要標志。近些年來,中國不斷加大對木本油料產業的扶持。2014 年國務院辦公廳發布關于加快木本油料產業發展的意見,為木本油料產業發展指明了方向。2019 年3 月,國家食品和物質儲備局已開始實施LS/T 3258—2018《山桐子油》,為山桐子油邁進市場發展提供了技術支持。
河南省結合各地區優勢積極鼓勵群眾種植木本糧油作物,結合當地發展需要的同時,堅持因地制宜原則,取得了較好的成效。發展木本糧油既提高了土地利用率,也為群眾帶來不錯的經濟收益,如欒川、嵩縣、林州等地發展的核桃產業;新縣、光山、固始等地栽種油茶;林州、輝縣、鞏義等地種植黃連木。山桐子喜陽、耐寒、抗旱,在中性、微酸與微堿土壤長勢良好,潛在適宜栽種地區范圍廣,山桐子自身生物資源優勢使山桐子產業頗具潛力。
中國擁有種植經營木本糧油植物的悠久傳統,在長期栽培木本作物的過程中,積累了豐富的種植和經營經驗,像板栗、紅棗、柿子、核桃等作物有上千年的種植歷史,為發展山桐子木本糧油特色產業奠定了良好的歷史環境。
河南省位于中緯度地帶,劃分溫帶和亞熱帶的地理分界線從河南省伏牛山脊和淮河穿過,此線以北的半濕潤半干旱區占全省面積的70%,以南的濕潤半濕潤區占30%,省內區域屬于大陸季風性氣候,在山桐子高生長期的夏季降水較多。全省年均氣溫12~16 ℃,全年無霜期200~280 d,年均降水量600~1 100 mm,南部及西部山地較多。同時,河南省地處亞熱帶與暖溫帶過渡區,二三階梯(山地-平原)過度帶,也是半濕潤區與半干旱區的交錯帶,擁有豫西山地、豫東平原、豫南丘陵、豫西南盆地等完整地形單元,為山桐子產業發展提供了良好的自然環境,適合對山桐子產業進行多樣化布局[13]。
河南省是全國重要的綜合交通樞紐和人才信息交流中心,便利的交通環境為山桐子產品流通運轉奠定了基礎,也為人才匯聚提供了便利。河南省科研力量強大,省內擁有多所林業和糧食類科研機構,如國家糧食局糧油食品工程技術研究中心等國家、省部級科技創新平臺,是首批通過“2011”計劃的國家協同創新中心——河南糧食作物協同創新中心的主要組成部分;另外,還有河南省林業科學研究院、小麥和玉米深加工工程實驗室以及河南工業大學糧油食品學院等,這些機構科技實力雄厚,匯聚有一批卓越的學科帶頭人,擁有國際國內公認的原創理論和技術,為糧油食品產業的發展起到了推動作用。河南農業大學是較早對山桐子開展系統性研究的單位之一,目前已經有20 多年的科研成果積累。研究者最早對日本和國內的山桐子種源性狀進行了分析[8-14],為山桐子的深入研究建立了良好的基礎;隨后代莉等[15]建立了山桐子ISSR-PCR 反應體系,并篩選出適用于山桐子的ISSR 引物;王艷梅等[16]分析了以贛州、貴陽、遵義、南昌、張家界、九江、臨安、宜昌、成都、廣元、重慶、洛陽12 個分布區山桐子的遺傳變異特征,而后結合先進的育種及培育技術,研究了山桐子休眠、萌芽與內源生長調節劑動態變化的相關機制[2,3],并且選育出了抗旱、抗寒、干形優美、果實鮮紅、結實量大的山桐子優良無性系‘豫濟’山桐子(Idesia polycarpaMaxim‘yuji’),主持編著了《山桐子栽培技術規程》[17]。這些都為山桐子產業在河南省乃至全國的發展提供了良好的科研基礎。
河南省地處中原腹地,至2020 年省內常住人口達9 640 萬人。龐大的消費群體和較強的購買能力,導致該區域內需旺盛,保障糧油的供應問題顯得尤為重要。目前,河南省農村的土地資源利用還存在一些問題,有的地方為了經濟發展積極引進企業,將耕地改為工廠用地,造成耕地面積減少;為了增產增收大量使用化肥,耕地地力下降;人多地少矛盾突出,農村種糧主力軍老齡化,機械化程度較低等,這都制約著河南省糧食生產。確保河南省糧油安全不僅是“堅持總體安全觀”的重要內容,也是重大戰略。
發展山桐子產業可以有效改善“糧安問題”。當今中國糧食安全是有保障的,糧油產量逐年提升,較為有效地緩解了內需供應;但隨著中國居民對糧食的需求不斷增長,不少農產品依賴進口,耕地、淡水資源緊缺,國產糧食處于一種緊平衡狀態。而山桐子適應性強,能在貧瘠的土地上生長,在中國推廣的十大木本油料中,山桐子是野生分布最廣的樹種。山桐子單株產油量高、油質好,油中的亞油酸含量最高可達81.46%,是一種優質食用油,發展山桐子產業可以解決中國60%以上食用油依靠進口的難題。綜合當今國內外發展環境,山桐子油還可發展綠色環保的“生物柴油”,緩解能源問題;同時,山桐子食用油的營養價值明顯高于其他油,而當前人們對食品的營養、健康方面的重視度逐漸提高,發展前景也非常可觀。
目前,從國家和省級及地方層面上,關于山桐子的科研項目數量不多,山桐子的項目資金支持力度較弱,而發展木本糧油產業,積極投入資金是保障,需要有充足的資金為山桐子研究提供強勁支撐力。綜合山桐子產業發展情況,該產業處于起步階段,相關的研究多處于探索階段,重大的技術突破和研究成果還較少,社會重視度不足,導致科研項目支持力度較弱。同時,影響科研項目開展的因素也有很多,例如科研項目需要不同領域、不同地區之間進行合作;項目的研究時間無法準確預測;科研項目需要經費金額巨大,隨著研究的深入,前期預估的資金可能難以繼續支持項目的研究。這些因素最終影響著相關研究的進展,在對山桐子進行科學研究時,要做好科研項目風險管理和防范,穩步推進山桐子的科學研究。
現階段山桐子的發展受多方面的制約。一條完整的山桐子產業鏈由研發、育苗、種植、加工、銷售等組成。但目前山桐子產業鏈各個環節的發展水平不均衡,受各方面因素影響:從事山桐子研發的科研機構較少,科技力量投入少;低成本、高存活率、高質量的山桐子苗木繁殖技術還未解決;山桐子林地種植面積較小,大多為個體種植戶,且機械化程度較低,仍需投入大量人力;山桐子油工業化提取工藝還不完善;山桐子市場認知度不高,急需加大對山桐子的宣傳力度,打開市場。加快山桐子產業鏈發展任重道遠。
河南省現有5 家企業和相關組織從事相關山桐子產業發展,分別在河南省漯河市、柘城縣、蘭考縣、平輿縣、臨潁縣成立了公司和合作社,積極引導帶動當地山桐子產業發展,經過近些年的不斷發展,做出了一定成績。其中,河南林達山桐子新能源有限公司是河南省山桐子發展中的典范,該公司對推動山桐子產業發展作出了很大貢獻。縱觀這些企業的發展歷程,其種植經營的山桐子林木規模普遍還不夠大,主要原因是農戶對山桐子認知度不足,種植后對山桐子收益還抱有疑慮。因目前農戶對種植山桐子的接受度不高,難以大范圍種植,導致山桐子產量較小,同時原料資源的短缺也導致該產業難以進行大規模的工業化生產。
四川省目前從事山桐子相關產業的公司和合作社共有443 家,湖北省276 家,貴州省44 家。與其他省相比,河南省山桐子相關企業起步晚、規模小,這可能與山桐子的市場宣傳、產品推廣等方面有關。
山桐子主要產品包括山桐子油、山桐子提取物以及深加工產品等。全國范圍內,山桐子油在食用油市場中占比小,且沒有形成品牌,不利于產品在市場流通。山桐子果實中含有豐富的亞油酸,同時含有角鯊烯、DHA、維生素E 等天然活性物質,但目前提取技術仍有很大的發展空間,未能形成成熟的提取工藝。山桐子深加工產品主要來源于兩個方面,一方面山桐子油經深加工可以成為生物柴油、日化品、藥品的原料,另一方面榨油后的果粕可以生產有機飼料、有機肥料、農藥等產品[18],現階段山桐子已有保健品、農藥、化妝品等方面的深加工產品專利,還需要繼續研究加工生產工藝,推動構建完整產業鏈。
山桐子產品的市場知名度不高,這嚴重制約了山桐子產業的發展。目前,山桐子產業存在品牌意識薄弱、宣傳推廣方式單一等問題,山桐子油的相關知識,在網絡上的宣傳也較少,傳統媒體上則更難看到,導致較多的人都缺少對該產業產品的認識;盡管現在網民的數量龐大,網上的信息海量,但真假難辨,特別是一些企業網站、自媒體上的信息有夸大和虛假成分,人們即使看到,也可能半信半疑。此外,仍有不少群體,特別是年長人群,他們作為山桐子油的目標市場,在生活中卻難以接觸到山桐子油的相關信息,對山桐子產品缺少基礎認知,這些問題都亟待解決。
產業的良性發展,離不開科研的支持,進行科學研究的創新與突破,可以為產業發展提供活力。一般的企業科研力量薄弱,企業自身的技術人才有限,缺少核心競爭力,難以滿足企業的科技創新和新產品研發,而科研單位往往掌握大量先進的技術和前沿的研究成果,如果不能有效地進行技術成果轉化,就會造成資源浪費。政府具有強大的統籌力,需要準確獲取企業和科研單位的需求,才能發揮其應有的作用。
在山桐子產業發展過程中,可以建立以政府為主導的“政府、企業、科研單位”三位一體的協調體制,發揮政府宏觀調控和資源整合能力,加大對山桐子科研支持力度,完善社會化科技研發和產業服務。促進企業和科研機構對接,形成科研合作的伙伴關系,并向企業和科研機構提供資金等其他方面的支持。科研單位的研究成果一般由企業完成轉化,其轉化過程中會與企業進行技術和信息的交流、討論和改進生產過程中出現的問題,二者實現共贏發展。政府也應對科研單位進行監督,及時關注企業與科研單位的合作進程,實現科研工作的有序進行。通過三者的有機結合,加大對山桐子科研支持力度,才能更好發掘山桐子的潛力,并為產業發展提供強力、穩定支持。
中國現階段對山桐子的研究集中在生態學、林木培育方面,涉及山桐子產品深加工利用的研究報道還較少。山桐子油的最佳提取工藝研究主要以油脂得率為工藝優化的評價指標,當前山桐子油的提取普遍采用索氏提取法,但該方法安全性得不到保證,而其他提取工藝如水酶法、超聲輔助有機溶劑提取法等方法,雖然提高了山桐子油脂提取率,但還不能實現大規模工業化生產。因此,需要加強山桐子產品深加工方面的研究,完善產業發展鏈條,實現山桐子油的高效利用。
山桐子油中富含亞油酸,提取出的高純度亞油酸在醫療衛生領域有較佳的作用,它可以降低膽固醇,對高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動脈硬化、老年性肥胖癥等病癥也有很好的防治作用。山桐子產品深加工可以從藥用價值角度出發,提取山桐子油中對人體有益的成分,進行新產品研發。
山桐子油經過酯化或酯交換工藝可制備“生物柴油”。通過發展山桐子產業,加快生產生物柴油,能充分利用土地資源,緩解中國能源問題;生物柴油燃燒釋放的二氧化碳、二氧化硫等污染物較少,對生態環境起到較好的保護作用;汪全義等[19]用毛葉山桐子油為原料,制備生物柴油,優化了工藝條件,使油轉化率最高達到95.5%。優化山桐子油制備生物柴油的生產流程和加工工藝,形成了完整的生產鏈,對完善山桐子產業鏈、加快山桐子產業發展具有促進作用。
山桐子產業經過多年的發展,在產業發展、普及、科技應用等方面取得了顯著成果。目前,部分山桐子產業形成了“農戶-企業-村集體”的“631”分配模式,農民以退耕還林入股、公司轉租土地等形式共建基地,山桐子產果收入種植農戶得到收益的60%,公司得到收益的30%,所在村集體和合作社得到收益的10%[20]。該模式根據山區農村貧困實際,優選引進,規模種植,采取市場化運作方式,迅速發展推廣。通過“631”產業模式緊抓基地建設,依靠農民,結合農民需求,幫助群眾增收致富;村集體協調企業與農戶合作,推動產業發展,實現了三方共贏,增加了農戶對山桐子的認可度和種植熱情。山桐子是優良的木本糧油作物,政府應加大山桐子種植方面的幫扶力度,堅定山桐子產業發展的信心,堅持“631”的發展模式,推進政府、企業與農戶三者深度結合,為山桐子進一步擴大生產創造良好的條件基礎。
當今社會正處于快速發展的互聯網時代,人們應拓寬思想,積極創新,努力宣傳山桐子產品,提高民眾及市場認可度,采用多種宣傳渠道如戶外廣告、媒體宣傳、網絡推廣、農業觀光旅游等,對山桐子產品進行宣傳。中國使用手機上網人數眾多,線上直播的銷售模式逐漸興起,山桐子產品也可采用線上的形式進行宣傳銷售,打破線下銷售局限性,提高山桐子產品曝光度;在山桐子產地開展農業觀光旅游活動,讓游客以親身經歷的方式,了解山桐子產業特色及文化內涵,加深其對山桐子產品印象,擴大山桐子影響力,吸引更多消費者。此外,優秀的產品宣傳固然重要,但嚴格的產品質量品控也是產品在市場長足發展的關鍵之一。政府應大力培育、壯大山桐子龍頭企業,加強政府、企業、科研機構合作,集合資金、技術、人才、品牌等要素資源,重點培育一批規模型、帶動型、現代型、科技型山桐子龍頭企業,提高企業市場競爭力。企業自身應加強品牌建設,用優良的產品和好的品牌效應,不斷為山桐子產業注入新的生命力。企業還需與時俱進,不定期對市場進行多方位的調查研究,進行產品創新,增加產品特色,開發符合現代居民消費需求的山桐子產品,實現山桐子產業又好又快發展。
近幾年,國家多個政策及文件都明確提出,要結合重大生態工程,加快發展木本油料等特色經濟林。山桐子是中國特色木本油料作物,用作食用油可以減輕中國食用油的外部依賴性,也可作為制備生物柴油和潤滑油等基礎油的原料;栽培優良山桐子品種,選育高產優質苗木,可以美化環境,防止水土流失;在種植過程中,林下栽種其他經濟作物能幫助提高當地林農的收入,實現精準扶貧。山桐子作為高價值經濟林木資源,在未來的產業發展中將呈現快速崛起的態勢,河南省發展山桐子產業在政策、生態、科研、供求等方面都具備優勢條件,同時也在市場、企業、生產等方面存在一些問題。因此,在未來的山桐子產業發展過程中,需要充分調配科研、教育、生產中的各項資源,加大科研支持,完善“產-學-研”結合制度,保障山桐子產業健康有序的發展。