轉基因棉花在新疆發展的機遇與挑戰

摘要：通過對國內外轉基因棉花發展狀況的綜述，結合新疆在棉花轉基因發展、優質棉基地建設以及高標準農田和智慧農業普及等方面取得的顯著成效，探討新疆發展轉基因棉花的機遇與挑戰。在充分考慮各種因素的基礎上，通過加強品種選育和管理、推動農業現代化發展等措施的實施，新疆有望推動轉基因棉花的健康發展并提升其在國內外市場的競爭力。

關鍵詞：轉基因；棉花；新疆；機遇；挑戰

Opportunities and Challenges for the Development of

Genetically Modified Cotton in Xinjiang

新疆是棉花生產的主戰場，也是重要的優質棉基地，擁有得天獨厚的自然條件和地理環境，同時擁有較為完善的先進農業生產技術和優質的社會化服務團隊，使得轉基因棉花在這里的發展具有顯著的優勢和潛力。但隨著全球變暖和極端天氣頻發，棉花種植業遭遇巨大挑戰，同時還面臨水資源短缺、土壤殘膜污染、化肥和農藥投入量大、勞動力不足等嚴峻的問題。本研究通過對國內外轉基因棉花發展狀況的梳理，探討新疆發展轉基因技術及轉基因棉花的機遇與挑戰，提出轉基因棉花在新疆發展的重大意義。

1 國內外轉基因棉花發展現狀

1.1 國內轉基因棉花發展現狀 中國是全球最大的棉花生產國之一，也是最早進行轉基因棉花研究的國家之一。2008年中央一號文件頒布以來，通過加大研發投入，轉基因農作物的培育工作已初見成效，已培育出具有抗蟲、抗逆、高產、優質的轉基因農作物新品種[1]。抗病蟲害品種可以減少對農藥的依賴，耐旱品種可以減少對灌溉水資源的需求，不僅有助于降低生產成本，還有助于減少對環境的負面影響[2]。如抗蟲棉的轉基因選育和應用在中國取得了極大的成功，2013-2022年轉基因棉花新品種獲批達1343次（個）[3]。目前我國已初步建成獨立完整的生物育種研發體系，已擁有抗病蟲、抗除草劑、抗旱、耐鹽、營養品質改良等重要基因的自主知識產權和核心技術，棉花、水稻、玉米等轉基因作物的基礎研究和應用研究已形成了自己的優勢與特色[4]。衛兵[5]對國產轉基因抗蟲棉品種中棉所41在不同肥料運籌條件下的生育生理特性、配套技術體系及測定方法與內容等方面進行了研究。唐中杰等[6]研究表明外源Bt基因轉入棉花后能穩定遺傳給后代，通過提純復壯逐年優選，可提高轉Bt基因抗蟲棉特定生育時期或部分棉花器官的抗蟲性。吳元龍等[7]認為基因組編輯新技術的快速發展為雜草防治提供了新策略和機遇。楊光琴等[8]以基因編輯與合成生物學技術為主要手段，通過人工合成基因回路以及人工改造基因元件，賦予作物具備新的生物學性狀，實現智能、高效、定向培育新品種。王志濤[9]研究發現政府部門對轉基因棉花的監管和評估同步加強，為轉基因棉花的健康發展提供了有力保障。李雪等[10]研究發現我國轉基因生物安全評價體系在20年的監管實踐中不斷完善，轉基因抗蟲棉安全檢測制度也更貼合我國轉基因抗蟲棉研究發展和安全保障。中國轉基因商業化不僅會改變國內農業生產結構、利益分配格局，同時也對農政體系提出了更高的要求，從而走出一條符合歷史發展規律的農業強國之路[11]。我國對轉基因技術的研發和應用仍保持審慎態度，但在一些領域也加大了投入和支持力度，以推動轉基因技術的安全、可控和可持續發展[12]。因此，在推動棉花轉基因技術發展的同時，還需要加強科普宣傳、完善法規政策、加強風險評估和監管等方面的工作。此外，國內在棉花轉基因技術的研發和應用方面還應不斷加強國際合作與交流，積極引進國外先進技術和管理經驗，推動棉花轉基因技術的不斷創新和升級。

1.2 國外轉基因棉花發展現狀 國外棉花轉基因技術的發展也呈現出蓬勃的態勢。世界上的轉基因農作物將循序漸進地進行推廣，首先推廣以棉花為代表的“非食用”作物，其次是動物飼料作物，如玉米、大豆等[13]。許多國家和地區都在積極開展棉花轉基因技術的研究和應用，并取得了一系列重要成果，這些轉基因棉花品種不僅具有抗蟲、抗病等優良性狀，還具備耐旱、耐鹽堿等特性，為棉花產業的全球發展提供了有力支撐。全球批準商業化種植的轉基因作物已經有32種。全球80.4%的棉花都是轉基因品種，主要是轉抗蟲和耐除草劑兩種基因[14]。美國是全球最大的轉基因生物種植國，其法律法規相對寬松，鼓勵了生物育種產業的發展[15]。在歐美等發達國家，轉基因作物已經廣泛種植，并且在轉基因動物和微生物等領域也取得了重要的研究成果。這些國家在轉基因技術的研發、應用和推廣方面具有較強的實力和優勢，對全球轉基因產業的發展起到了重要的推動作用。同時，拉丁美洲國家作為全球轉基因作物生產的重要地區，近年來轉基因棉花作物種植面積持續擴大[16]。印度的棉花總產居全球前列，在過去其棉花種植一直受到棉鈴蟲等害蟲的嚴重影響，但自從引入轉基因抗蟲棉花后，其棉花產量得到顯著提高，農民收入持續增加[17]。當前農業生產和經濟發展的巨大推動力是轉基因育種產業，轉基因育種技術迭代更新，將提升其應用范圍和效果。同時政府和社會組織為確保其安全性與可持續發展，正在加強對轉基因育種技術的監管和管理[18]。

2 新疆轉基因棉花發展概況

新疆作為中國最大的棉花產區之一，其轉基因棉花的發展情況在國內外備受矚目。為推動新疆棉花產業提質升級，當地加大了研發投入，著力提升種子企業創新能力，旨在促使新疆棉花產業高質量發展，并以此助力鄉村振興[19]。同時，新疆還加強了轉基因抗蟲棉綜合配套技術研究，為轉基因抗蟲棉的研發、示范、推廣營造了良好環境[20]。新疆地區充分利用了轉基因技術的優勢，培育出了一批抗蟲性強、產量高、品質優良的轉基因棉花品種，為當地棉花產業的快速發展提供了有力支撐。隨著轉基因技術的不斷推廣和應用，越來越多的棉農選擇種植轉基因棉花，使得新疆轉基因棉花的種植面積逐年擴大。據不完全統計，新疆從2012年開始推廣轉基因抗蟲棉，到現在種植的90%以上的棉花都是轉基因抗蟲棉[21]，同時，由于轉基因棉花具有更強的抗蟲性和適應性，其產量也得到了大幅提升，為新疆棉花產業的增產增收作出了重要貢獻。

3 新疆發展轉基因棉花的機遇

3.1 地域優勢 新疆地域遼闊，土地肥沃，擁有大片適宜棉花生長的土地資源，這為轉基因棉花的規模化種植提供了良好的條件。同時，新疆的氣候條件也特別適合棉花生長，日照時間長、晝夜溫差大等因素有利于棉花的光合作用和養分積累，使得新疆棉花具有品質優良、產量高的特點。2019-2023年新疆棉花種植面積和產量統計情況見表1。

3.2 新疆放開轉基因棉花審定與示范推廣 2023年起國家和新疆棉花品種試驗實施方案同時新設轉基因組試驗，標志著新疆進一步放開轉基因棉花試驗與示范推廣，為新疆棉花產業的創新發展提供了重要機遇。通過引進和應用先進的轉基因技術，新疆棉花產業在品種改良、產量提升和品質優化等方面取得了顯著進展。轉基因棉花具有抗蟲、抗病、抗逆性強等優良特性，有效提高了棉花種植的效益和競爭力。

3.3 打造新疆優質棉基地 打造新疆優質棉基地將充分利用當地優勢資源，通過規模化種植、科學化管理、標準化生產等措施，進一步提升新疆棉花的品質和產量。在打造優質棉基地的過程中，新疆注重加強科研創新和技術推廣，并與國內外科研機構和高校積極開展合作。齊學禮等[22]建議充分發揮新型舉國體制優勢，集聚各方優勢力量，構建梯次分明、分工協作、適度競爭的作物育種學科協同攻關聯合體，引進先進的轉基因技術和科研成果，推動棉花產業的科技創新和轉型升級。同時，加強棉花種植技術的培訓和推廣，提高棉農的種植水平和技能，確保棉花生產的可持續發展。此外，新疆還積極推動棉花產業的綠色發展。在打造優質棉基地的過程中，注重生態環境保護，采用生態友好的種植技術和管理措施，減少農藥和化肥的使用，降低對環境的污染。同時，加強對于棉花廢棄物的處理和利用，以推動棉花產業的循環經濟發展。

3.4 打造新疆高品質紡紗基地及服裝產業 新疆棉花產量占我國棉花總產量的比例已超過90%。棉花產業一直是新疆的支柱產業，2021年新疆棉花產業經濟貢獻700億元，主產棉區棉農65%以上的家庭收入來自棉花，棉花產業可吸納就業100萬人。其中，紡織規模已達2000余萬錠，紡織就業100余萬人[23]。發展紡織服裝產業，新疆不僅具有資源產區優勢，還具有區位優勢。2023年11月1日新疆自貿試驗區正式揭牌，進入全面啟動建設階段。新疆棉花和紡織服裝產業集群要著眼全國布局，將新疆棉花和紡織服裝產業打造成具有國際競爭力、行業引領力的現代化重點產業和民生產業集群，為推進中國式現代化的新疆實踐貢獻力量[24]。

3.5 打造新疆高標準農田全覆蓋及智慧農業全普及 新疆還積極響應國家關于農業現代化的號召，致力于打造高標準農田全覆蓋及智慧農業全普及。在高標準農田建設方面，新疆注重提升農田基礎設施水平，加強土壤改良和水利設施建設，推廣先進的農業技術和管理模式，確保農田的高產穩產和可持續發展，2023年新疆自治區（不含兵團）上圖入庫的高標準農田達到264.4萬hm2，提前2年完成“十四五”建設目標任務。智慧農業技術的應用在新疆棉花產業中尤為突出。通過無人機植保、智能灌溉、精準施肥等技術的使用，棉花種植的效率和品質得到了顯著提升。同時，通過物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術的應用，實現了農業生產的智能化、精準化和高效化[25]。

4 新疆發展轉基因棉花的挑戰及措施

4.1 新疆棉花種植總面積在減少并趨于穩定 值得一提的是，近年來新疆棉花種植總面積在減少并趨于穩定，這主要是由于農業結構調整、水資源管理以及市場需求變化等多種因素的綜合影響。雖然種植總面積有所減少，但新疆通過提高單產、優化品種結構、推廣先進技術等措施，確保了棉花產業的持續穩定發展。2024年10月新疆維吾爾自治區農業科學院經濟作物研究所發布新疆棉花品種源棉8號萬畝示范田實收單產突破500kg。

4.2 棉花品種“多、亂、雜”，區域市場沒有大品種 首先，新疆棉花品種繁多，但缺乏統一的標準和規范，這導致市場上存在大量的棉花品種，且品質參差不齊，難以形成具有競爭力的區域大品種，不僅影響了棉花產業的整體形象，也增加了生產和加工的難度。其次，由于缺乏統一的管理和規劃，新疆棉花品種的更替較為頻繁。新引進的品種往往未能根據品種特性進行優化布局，導致優良品種的特性未能得到充分發揮，不僅浪費了資源，也影響了棉花產業的可持續發展。為了解決這一問題，新疆應加強棉花品種的選育和管理工作。通過引進和培育優良品種，建立統一的品種管理和推廣機制，優化品種布局，提高棉花品質的穩定性和一致性。同時，加強品種知識產權的保護和管理，促進棉花產業的健康發展。

4.3 疆外種子企業對新疆本土種子企業的沖擊 隨著內地棉花面積的進一步縮減，新疆棉花主戰場的地位得到進一步鞏固。疆外種子企業開始進入新疆市場，對新疆本土種子企業帶來了不小的沖擊。疆外種子企業通常具有更強的資金實力、技術優勢和品牌影響力，他們的進入加劇了市場競爭，使得新疆本土種子企業面臨更大的生存壓力。同時，疆外種子企業的進入也可能導致新疆棉花品種更加多樣，進一步加劇了棉花品種“多、亂、雜”的問題。為了應對這些挑戰，新疆本土種子企業需要加大研發投入，引進和培育高端人才，提升育種技術和創新能力；與國內外科研機構合作，開展聯合育種，引進和改良優質棉花品種。優化品種結構，根據市場需求和生態環境，篩選和推廣適宜新疆種植的優質、高產、抗逆性強的棉花品種，逐步淘汰低質、低效品種，減少品種“多、亂、雜”的現象。加強品牌建設，提升產品知名度和美譽度。拓展銷售渠道，加強與大型棉花加工企業和紡織企業的合作，形成穩定的供應鏈。同時政府和行業協會也應發揮積極作用，共同維護新疆棉花產業的健康發展。

4.4 不確定能否有統一市場的轉基因棉花品種大面積推廣 首先，轉基因棉花品種的性能表現是關鍵因素之一。新疆目前種植的的轉基因棉花品種，在抗蟲性、產量和品質等方面表現出了顯著的優勢。如果這些品種在實際種植中能夠持續穩定地表現出良好的性能，那么它們就有可能獲得更廣泛的推廣和應用。其次，政策和市場環境也是影響轉基因品種推廣的重要因素。政府對轉基因作物的政策導向和市場需求的變化都會直接影響到轉基因品種的推廣程度。如果政策環境有利于轉基因作物的發展，且市場需求對轉基因棉花有較高的要求，那么轉基因棉花品種就有可能得到更廣泛的推廣。

5 結論

綜上所述，新疆在轉基因棉花發展、優質棉基地建設以及高標準農田和智慧農業普及等方面取得了顯著成效。這些舉措不僅提升了棉花產業的競爭力和可持續發展能力，也為新疆農業現代化進程注入了新的動力。未來，隨著技術的不斷進步和應用的不斷深化，新疆棉花產業將迎來更加廣闊的發展前景。但新疆轉基因棉花品種能否大面積推廣取決于其性能表現、政策和市場環境等多個因素的綜合考量。在充分考慮各種因素的基礎上，通過加強品種選育和管理、推動農業現代化發展等措施的實施，新疆有望推動轉基因棉花的健康發展并提升其在國內外市場的競爭力。

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