中國發(fā)展觀察:菌物種業(yè):一個被忽略的新種業(yè)
農業(yè)生態(tài)系統是由植物、動物、菌物三物構成的自我循環(huán)鏈條。植物是生產者,動物(包括人類)是消費者,菌物是分解還原者,它把植物、動物的殘渣廢料包括人畜糞便分解轉化,既能作為植物的肥料進行下一輪生產,也可培育出食用菌供人們食用。
要徹底解決農業(yè)種業(yè)“卡脖子”問題,除高度關注植物、動物種質資源外,還應高度關注菌物種質資源的開發(fā)保護和利用。三物互為作用,共同構建起農業(yè)的生態(tài)循環(huán)系統,缺一不可,同時也是低碳農業(yè)的最佳路徑。
我國菌物種質資源豐富,初步調查僅食用菌就有1409種,其中食用類963種,藥用類473種,居世界首位。改革開放以來,我國食用菌迅速發(fā)展,2012年起即成為農業(yè)領域中僅次于糧、油、果、菜的第五大類農產品。食用菌成為大產業(yè), 突出表現在四個方面:一是年產量從1978年的5.8萬噸增長到目前的4000多萬噸,40年猛增700倍,這是世界上任何一個國家、任何一種農作物都沒有的增速,在人類糧食安全正向大食物安全突飛猛進的演進過程中,其價值作用無與倫比;二是產量占全球75%,成為我國具有地域優(yōu)勢的純出口產品,僅食用菌相關技術就已推廣到100多個國家;三是為脫貧攻堅做出巨大貢獻,490多個國貧縣中,80%以上選擇食用菌為脫貧攻堅首選產業(yè),出現了習近平總書記多次點贊的以陜西柞水小木耳產業(yè)扶貧為代表的一批食用菌精準扶貧典型;四是新冠肺炎疫情后,食用菌出口攀升,增加了10%,靈芝、茯苓、猴頭、桑黃等藥用菌類成為出口新寵。
食用菌在國際上被譽為21世紀的健康食品,營養(yǎng)、保健、安全, 不僅是世衛(wèi)組織推薦的“一葷一素一菇”膳食模式的組合成份,更是功能性食品、膳食營養(yǎng)補充劑、生物藥品、化妝品的重要原料。
我國雖然是全球最大的食用菌生產國和消費國,但在產業(yè)的核心技術如科技研發(fā)、人才培養(yǎng)、智能化控制等方面,與歐美發(fā)達國家還存在較大距離。特別是作為核心技術的菌種,長期受制于國外,國內自主研發(fā)菌種能力薄弱,品種開發(fā)利用水平多數仍處于初級階段,資源優(yōu)勢尚未有效轉化為產業(yè)優(yōu)勢, 亟需加快種業(yè)系統研發(fā)和技術創(chuàng)新。突出表現在:
一是大宗菌種被“卡脖子”。除木耳、銀耳外,目前大宗食用菌類品種幾乎被國外全部壟斷。比如香菇是中國菇,但實際上在中國大面積種植的香菇,基本上都是日本品種。雙孢菇品種主要受荷蘭、美國控制。日本千曲化成公司壟斷了我國100%的白色金針菇菌種市場,并按照每瓶1分錢收費,每年支付品種使用權費用3500萬左右。美國壟斷了我國87%的雙孢菇菌種市場,每年進口3000噸,費用支出超過5000萬元。
二是菌種質量標準不統一。長期以來,食用菌生產小而散,菌種自產自用,利益驅使導致生產用種“異物同名”,嚴重制約了食用菌良種化。中國農科院曾將收集到的2100余份菌種進行鑒定,真正有區(qū)別性的只有388個。由于菌種混亂、質量低下和品種的環(huán)境適應性差,食用菌生產中大面積的霉菌侵染報廢、減產、絕收等問題頻發(fā), 給農民造成嚴重損失。
三是菌種保護不夠。我國自2005年才將食藥用菌納入農業(yè)植物品種保護名錄,先后有3批次15 個種屬的食藥用菌新品種被納入品種保護范圍,僅占已知品種的1.06%,對食藥用菌品種權保護較之發(fā)達經濟體差距較大。以香菇品種為例,申請數量上,鄰國日本達229項,而我國僅15項。品種申請主體上,國外以企業(yè)為主,國內以科研機構為主,育成品種主要向市場推廣而非申請品種權,在這個過程中他人對品種的侵權、不合理利用等現象被長期忽視。育種者正當權益無法得到有效保護,難以從育種中獲得商業(yè)利潤,因此食用菌生產企業(yè)較少涉足菌種選育工作。社會企業(yè)參與度的下降進一步導致了食藥用菌創(chuàng)新活力的低下。如參與我國香菇品種申請的國外企業(yè)有4 家日本菌種公司,占香菇品種申請量15件的27%;國內科研機構占申請量的66%,而中國企業(yè)僅1家提出1份申請。
四是缺乏現代化菌種企業(yè)。如我國第一食用菌產業(yè)大省河南省,擁有大大小小食用菌菌種企業(yè)近200家,大多辦理了三級菌種生產許可證,但是缺少一級、二級生產資質的企業(yè),沒有一家具備育種能力及現代化生產能力。這直接導致了食用菌主產區(qū)存在“菌種外地來,菌棒小廠賣,參差不齊瓜菜代”現象。我國食用菌“資源大國、菌種小國;生產大國、研發(fā)弱國”的尷尬局面,給整個產業(yè)的長期發(fā)展埋下隱患。
習近平總書記去年三次提出“小木耳,大產業(yè)”,實際上是針對整個食用菌產業(yè)提出的課題。如何消除菌物種業(yè)這一產業(yè)之痛,實現高質量可持續(xù)發(fā)展,必須下更大功夫補上種業(yè)短板,打好菌種“翻身仗”。為此建議:
第一,組織開展食用菌種質資源調查。我國正在開展第一次全國林草種質資源普查與收集、第三次全國農作物種質資源普查與收集、第四次全國中藥資源普查等全國性大型資源調查研究項目。建議國家加強對這些行動的統籌協調,除了聚焦既定的科學目標外,還應加強對菌物種質資源的系統性采集、保存和信息共享。同時,組織開展對重點地區(qū)菌物種質資源的調查與收集,促進提升國家在種質資源管理工作中的整體性和協同性,摸清我國菌物資源底數。
第二,加強野生菌物種質資源保護。野生菌物資源是國家的生物戰(zhàn)略資源,然而,目前野生菌類資源保護存在疏嚴不一的現象,禁采、偷采、“殺雞取卵”式的不良采挖(如在子實體成熟散發(fā)孢子之前采挖)并存。如何有效保護和利用?近年來,吉林農大李玉院士團隊與地方合作,在西藏山區(qū)、祁連山、武夷山、大別山及我國其他邊境地區(qū)建立了菌類種質資源保育區(qū),開展特定區(qū)域野生菌類種質資源調查、收集和研究工作,在當地建設小微型菌物保藏體系。在此基礎上,開展食用菌新種質資源創(chuàng)制研究,做到了有效保護與合理利用。建議推廣這一做法,鼓勵高校科研機構在我國自然保護區(qū)建立野生菌類保育區(qū)及菌物保藏體系, 加強珍稀和瀕危菌物資源保藏、保護、良種繁育及其生物轉化和人工替代品研究。
第三,建立國家級食藥用菌種質資源庫。菌物可將植物秸稈、畜禽糞便等轉化為食用菌或有機肥。發(fā)展菌物農業(yè)有利于實現農業(yè)減碳目標。而建立菌物種質資源庫,則是發(fā)展菌物農業(yè)的開源立基之舉。但是,目前我國已建立起植物、動物(包括水生物)種質資源庫,菌物種質資源庫尚是空白。已批準建立的國家級種業(yè)產業(yè)園,亦無菌類種業(yè)一席之地。為此,建議抓緊設立國家級食用菌種質資源庫,建設“一館”(菌物標本館)“五庫” (菌種資源庫、菌種活體組織庫、菌種有效成分庫、菌種基因庫、菌種信息庫)體系,彌補菌物種質資源庫缺項。
第四,實施食藥用菌種業(yè)創(chuàng)新工程。國家拿出與農業(yè)領域第五大產業(yè)相匹配的專項資金,支持食藥用菌種業(yè)創(chuàng)新,建立揭榜掛帥機制,調動科研機構、食用菌企業(yè)科技人員種業(yè)創(chuàng)新積極性,力爭實現四個一批:創(chuàng)制一批遺傳背景豐富、關鍵性狀優(yōu)異的核心種質資源;構建一批系統化、流程化、規(guī)模化、信息化的科學育種技術體系;育成一批適于輕簡化和機械化生產且在產量、品質、抗病性、抗逆性、加工特性等方面有重大突破的育種材料和新特優(yōu)品種;培育一批具有國際競爭力的育、繁、推一體化食藥用菌產業(yè)龍頭企業(yè)。
第五,加強食用菌菌種保護。1.要在國家植物保護名錄中增加新的菌類,擴大保護范圍。除常見食藥用菌屬、種外,我國高附加值、國際認可度高的特有食藥用菌品種也應納入保護名錄,以保護育種者權益。2.設立專項基金, 建設專門用于食藥用菌新品種的DUS﹝特異性(Distinctness)、一致性(U n i f o r m i t y)和穩(wěn)定性(Stability)﹞測試站,彌補菌類DUS測試站的空白;同時鼓勵聯合開發(fā)新品種DUS的測試指南, 以有效檢測品種特性,保護知識產權。3.加強大數據、區(qū)塊鏈等數字化技術應用,推行菌種“一物一碼”,建立防偽和質量追溯體系。同時嚴格依法打擊菌種假冒偽劣的侵權行為,切實加強食用菌的知識產權保護。
第六,加強菌種市場管理。抓緊制定食用菌菌種質量標準,實現一級、二級、三級菌種的分級管理,嚴格把控一級種源,落實生產許可證制度,全面提升食用菌菌種生產水平,構建中國特色現代食用菌產業(yè)菌種體系。分區(qū)域建立高標準食藥用菌菌種廠,培育國家級、省級食用菌種業(yè),強化食用菌菌種的科技支撐。鑒于我國周邊地區(qū)和非洲對食藥用菌的需求日益增長, 建議主動面向“一帶一路”沿線國家建立食藥用菌菌種制作基地,開展食用菌菌種及相關設備、技術的配套輸出,農業(yè)農村、市場監(jiān)管、商務、科技、海關等部門應加強協調,切實做好服務工作。
作者:劉奇,博士生導師,國務院參事室特約研究員,中央農辦、農業(yè)農村部專家咨詢委員會委員,清華大學中國農村研究院學術委員會委員,中國農業(yè)大學、安徽大學等院校兼職教授。
本文刊于《中國發(fā)展觀察》雜志2021年第14期