第二节 大豆产业发展前景展望
中国是大豆的原产地,品种资源十分丰富,而且中国人又有食用大豆及其制品的传统习惯,目前,我国尚未发展转基因大豆,而且高蛋白大豆品种的选育一直处于世界领先地位,绿色、高蛋白一直是中国大豆的品牌优势。随着人民生活水平的提高,中国对高产优质大豆的需求越来越多,大豆及其产品已成为不可替代的保障物资。新世纪以来,中国大豆种业发展进入了快车道。目前,已搭建了大豆育种材料关键性状鉴定平台、新品系多点试验平台和苗头品种测试平台,构建了上中下游紧密衔接、政产学研用深度融合的大豆育种联合攻关创新体系,形成了可复制可推广的良种联合攻关新模式。一批具有自主知识产权的绿色优质品种选育取得新突破,新品种规模化推广示范取得新进展,研制了针对不同产区的绿色提质增效技术模式,创造了良种良法配套的高产典型,高产品种为大豆生产在逆境中的生存和发展提供了有力支撑。基本实现了亩产量400 kg可复制、300 kg属常态、200 kg大面积的产量目标,为实现藏粮于地、藏粮于技,从源头上保障国家粮食安全提供了有力支撑。目前全国有160多家单位从事大豆新品种选育工作,大豆科技人员达到2 000人左右,其中从事育种工作的科技人员1 000人左右,基本形成了全国大豆育种网络。在农业部、科技部、发改委及教育部等部门的支持下,在中国各大豆主产区设立了若干中心、实验室(试验站)、大豆产业技术体系育种科学家岗位,对改善科研环境和条件发挥了重要作用,极大地推动了中国大豆育种事业的发展。
中国是大豆原产国,曾经也是世界大豆生产第一大国和出口国。大豆作为一种重要的粮油兼用作物,随着国内需求的不断增加和种植面积的萎缩,供需矛盾日益突出。目前,中国大豆年供需缺口约9000×104 t,加大了中国粮食供需缺口,严重影响粮食安全。2019年国家大豆振兴计划正式开启,结合“十三五”规划和乡村振兴战略实施,推动国内大豆生产实现“扩面、增产、提质、绿色”的目标。一是扩大面积。到2020年,全国大豆种植面积达到1.4亿亩。到2022年,全国大豆种植面积达到1.5亿亩,达到本世纪以来最高水平。二是提高单产。到2020年,全国大豆平均亩产达到135 kg。到2022年,全国大豆平均亩产达到140 kg,逐步缩小与世界大豆主产国的单产差距。三是提升品质。到2020年,国产食用大豆蛋白质含量、榨油大豆脂肪含量分别提高1个百分点。到2022年,再分别提高1个百分点,达到或超过世界大豆主产国平均水平。四是绿色发展。全国大豆化肥、农药使用量保持负增长,到2020年化肥、农药利用率均达到40%,耕种收综合机械化率达到78%。到2022年化肥、农药利用率稳定在40%以上,耕种收综合机械化率达到80%。
宁夏位于中国西北内陆地区东部、地处黄河中上游,从自然地理、资源条件和经济社会发展水平来看,分为北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区3个自然生态区域。总耕地面积111.7万 hm2,其中,中部干旱带和南部山区面积占全区总面积的68%,现有耕地面积85万 hm2,旱作耕地65.5万 hm2,占总耕地面积的86.4%。中部干旱带和南部山区是宁夏典型的旱作农业区,农业土地资源丰富。宁夏引黄灌区也称“宁夏平原”“银川平原”。2000多年前即引黄河水自流灌溉,是西北重要的自流灌溉农业区,自古就有“塞上江南”之称。大豆是宁夏种植历史悠久的农作物。引黄灌区是宁夏大豆的主产区,也是中国大豆的高产超高产地区之一。据统计,1956年宁夏种植大豆面积3.97万 hm2,主要集中在引黄灌区,而且主要在麦田套种,总产量3050万 kg,平均产量765 kg·hm-2。1979年种植面积为2.24万 hm2,总产量2000万 kg,平均产量825 kg·hm-2。发展宁夏大豆生产不仅有利于宁夏乃至西北地区农业产业化结构的调整,同时也对区域现代农业经济的发展起到积极的推动作用,更为主要的是最终能够实现农业增效、农民增收,同时又可以带动养殖业、加工业等相关产业的发展,市场前景广阔。
自然资源丰富。宁夏引黄灌区是中国西北地区重要的商品粮生产基地,地处贺兰山与鄂尔多斯高原之间,地质构造为断陷盆地,经黄河及平原湖和沼泽长期淤积而成,自青铜峡至石嘴山之间,包括山前洪积平原,东西宽10~50 km,南北长165 km,面积7 000 km2,海拔1 100~1 200 m,自南向北缓缓倾斜,由于地势平坦,土层深厚,引水方便,利于自流灌溉,俗有“天下黄河富宁夏”之说。
气候条件优越。宁夏位于黄河上游,西北部为银川平原,中部和南部为黄土丘陵山地,基本上属于干旱与半干旱地区,最南端属于半湿润地区。日照时数2 214~3 202 h,由南向北递增。农作物生长季节平均气温日较差12~15℃。≥10℃的活动积温:中北部地区3 000~3 300℃,固原地区1 900~2 400℃,分布规律大致是由南向北递增。农作物生长季节短,引黄灌区农作物生长日数140~160 d,固原地区农作物生长日数103~148 d,年际间变化较大。得天独厚的天时地利环境为实现大豆优质高产创造了有利条件。
耕作历史悠久,灌排方便。银川平原自然条件优越,又得黄河之利。20世纪50年代建成的青铜峡水利枢纽使宁夏引黄灌区(分银南灌区和银北灌区)灌溉面积扩大为20×104 hm2,比1949年增加近两倍。其中银南地区灌排条件较好,农作物以水稻、小麦、玉米、大豆为主,是宁夏灌区的高产稳产地区;银北地区主要农作物有小麦、杂粮、大豆等,因地面坡降小,地下水位高,土质黏重,排水不畅,多数土壤盐渍化较严重,但土地广阔,发展生产的潜力较大。
有较大面积可垦宜农荒地。黄河灌区有38万 hm2荒地可供开发利用,有占现有耕地70%以上的中、低产田可供改造,是今后宁夏农业发展的最大潜力所在。大豆作为重要的养地作物和先锋作物,可以在新垦荒地种植。大豆轮作可以实现种地养地,同时大豆又为发展畜牧业提供了优质蛋白质饲料。以贺兰山东麓地区为例,该地区土壤质地属沙质淡灰钙土,土壤有机质少,肥力低,就目前生产力水平,该地区小麦产量低于3 750 kg·hm-2一般要亏损,而改种大豆一般产量可达2 250~3 000 kg·hm-2,高产可达到4 500 kg·hm-2,纯收益可达2 250元·hm-2以上。另据调查,产量在2 250 kg·hm-2以上的大豆田块,可收获2 250 kg·hm-2以上的茎秆、荚壳等优质饲草,还有3 000 kg·hm-2根茬,落叶还田,加上大豆根瘤固氮,增加60~75 kg·hm-2氮素,7.5~15 .0 kg·hm-2磷素和约3 000 kg·hm-2有机物质,大大有益于该地区宜农荒地的开发利用及改良和培肥。
大豆品质优、产量高。大豆被称为“21世纪作物”和“奔小康作物”,是人们膳食结构中最主要的蛋白质来源之一。20世纪70年代,宁夏大豆面积0.3万~0.4万· hm2,产量不足750 kg·hm-2。80年代以间作、复种、套种为栽培方式的大豆生产得到发展,但栽培品种多数以地方品种和引进品种为主,大豆面积也只有1.3万~2.0万 hm2,大豆产量900~1 050 kg·hm-2。90年代以来,大豆科技工作者经过艰苦努力,培育和引进筛选出了适合宁夏各种栽培方式的大豆新品种,大豆优良品种普及率显著上升,占大豆总面积的80%以上,良种良法配套技术措施得力,大豆面积发展到3万~4万 hm2,大豆产量达到1 500~2 250 kg·hm-2,高产可达4 500 kg·hm-2以上,优良品种的普及促进了全区大豆生产。多个品种通过宁夏回族自治区品种审定委员会审定,其中,自育春大豆品种有:宁豆1号、宁豆2号、宁豆3号、宁豆4号、宁豆5号,宁豆6号和宁豆7号;引进品种有晋豆19、承豆6号、中黄30、邯豆3号、汾豆50、晋遗30、平优1号等。一般株高90~110 cm,百粒重18~24 g,生育期135 d左右,大豆产量2 700~3 750 kg·hm-2。特用型品种主要有绿色种皮、粒大荚宽、食味口感好的鲜食大豆、速冻毛豆。夏播复种的大豆品种主要有:黑河系列、垦丰系列、合丰系列等,一般株高50~60 cm,百粒重15~18 g,生育期85 d左右,大豆产量1 500~3 750 kg·hm-2。
大豆单产提高空间较大。2013年8月6~9日,国家大豆产业技术体系银川综合试验站团队成员4人,赴新疆考察了大豆产业技术体系对接试验站新疆石河子大豆综合试验站在石河子地区开展的大豆超高产栽培技术试验、示范。2009年新疆生产建设兵团农八师148团实收86.83×666.7m2,大豆平均产量364.68 kg·666.7 m-2,并在1.19×666.7 m2上创造了大豆产量402.5 kg·666.7 m-2的高产全国纪录。2010年新疆生产建设兵团农八师148团试验站种植的中黄35大豆超高产田实收1.066×666.7 m2,大豆产量405.89 kg·666.7 m-2,再创中国大豆单产纪录。新疆石河子地区大豆主栽品种有石大豆1号、2号,新大豆1号。大豆超高产栽培666.7 m2收获密度为2.5万~3.0万株,平均行距30 cm左右。株高80 cm左右,主茎节数15~18节,单株荚数35个左右。宁夏大豆主栽品种有宁豆5号、承豆6号、晋豆19、中黄30等。大豆平均行距50 cm左右,栽培密度666.7 m2一般在1.2万~1.5万株,大豆株高100~120 cm,主茎节数15~18节,单株荚数35~40个。新疆石河子地区大豆超高产栽培技术关键是以促为主,促控结合,一促到底。大豆生长期间,喷施缩节胺或多效唑5~6次;滴水灌溉10次左右,结合灌溉每次追施尿素75 kg·hm-2,共追施尿素450~600 kg·hm-2,加上基施尿素225 kg·hm-2,施尿素达到了675~825 kg·hm-2。一方面从大豆根部促进大豆的生长,另一方面,从大豆茎叶喷施抑制剂控制旺长,大豆株高控制在80 cm左右。宁夏平原大豆高产栽培基施尿素225~300 kg·hm-2,磷酸二铵150 kg·hm-2,大豆生长期间一般很少追施氮肥,大豆的个体发育仍然很茂盛,株高一般在110~120 cm,大豆生长后期易倒伏,严重影响了大豆的单产。新疆石河子地区和宁夏平原两地的农业气候条件相近,同属内陆西北地区,日照时数长,昼夜温差大,降水量少,蒸发量大,有效积温高,无霜期长。宁夏平原引黄灌溉,土层深厚,有得天独厚的自然资源条件,因此,宁夏平原具有独特的大豆超高产栽培的有利条件。宁夏平原大豆超高产栽培在品种选择方面,应选择高产、优质、抗逆性强,生育期适宜,株高80 cm、百粒重20 g以上,单株结荚40荚以上的春大豆品种。从目前大豆生产上使用的品种及栽培技术情况分析,笔者认为银川平原大多数春大豆品种能满足大豆高产超高产栽培的品种及技术条件。
大豆市场需求持续增加。近年来,由于养殖业的发展,饲料需求逐步增加,豆粕及其再制品在饲料中的比例不断上升,市场上豆粕消费量日益增加,豆油的用途也日益广泛,大豆消费量继续增长成为必然趋势。大豆的蛋白质和油脂是非常优质的营养来源,含有大量的生理活性物质,由于大豆的营养价值高,被称为“豆中之王”“田中之肉”“绿色牛乳”等,是数百种天然食物中最受营养学家推崇的食用品之一。豆制品深加工方面,宁夏大豆制品加工有大型的豆制品加工企业领衔,如“宁夏天人和豆制品股份有限公司”“宁夏兴豆缘豆制品有限公司”,市场需求的增长为宁夏大豆产业化发展前景提供了空间。
引黄灌区大豆高产高效复合种植面积较大。宁夏引黄灌区大豆单产一般在2 400~3 750 kg·hm-2,小麦套种大豆产量2 250~3 000 kg·hm-2,小麦套种玉米间作大豆产量1 200~1 500 kg·hm-2,大豆与经果林间作大豆产量3 000 kg·hm-2左右,春小麦或冬小麦收获后夏播复种大豆产量1 500~2 700 kg·hm-2。宁夏大豆单种最高产量目前可达4 500 kg·hm-2以上。因管理水平和种植方式不同单产水平差异较大,生产和增产潜力较大。据调查统计,宁豆3号套种产量1 650~2 100 kg·hm-2,单种产量2 250~4 500 kg·hm-2。灌区高阶地及河滩地一般大豆产量1 500 kg·hm-2以上,高产可以达到2 250~3 000 kg·hm-2。宁南扬黄新灌区及小流域灌溉农业区套种大豆平均产量1 005 kg·hm-2,复种大豆平均产量1 249.5 kg·hm-2。宁夏大豆蛋白质含量高、粒大籽圆、虫食率低、籽粒光泽度好,商品性优良。
玉米间作大豆发展前景广阔。玉米与大豆间作适宜的间作技术是提高总产和效益的关键,在不影响玉米产量的前提下间作大豆能提高复种指数,实现土地单位面积增产增收。玉米间作大豆具有增加产量、提高效益和培肥地力三大好处。能够实现玉米大豆作物之间的轮作,增加土壤细菌群落的多样性,对培肥地力减少、土地化肥面源污染、改善土壤质量有巨大促进作用。据研究资料,大豆根瘤固氮有效降低了能源消耗,减少了氮肥投入,可以增加土壤有机质5.56%,土壤流失量减少约10.6%,还使得地表径流量减少约85.1%,同时使大豆田土壤总氮量提高了约7.29%,玉米氮肥利用率提高了约39.21%;既兼顾了经济效益、生态效益和社会效益,同时又充分利用了各种农业资源,提高了土地利用率、光能利用率,实现了光、热、水、肥等资源在时间和空间上的集约化有效利用。
玉豆间作实现了土地用养结合和农田带状轮作。据研究资料,籽粒产量水平1 500 kg·hm-2的大豆根瘤固氮菌量为56.25 kg,约相当于262.5 kg的标准氮肥。加之大豆生物产量的农田归还率较高,因而将其纳入套种的两熟制农田生态系统中,发挥其肥田效应,能够有效地实现土地的用养结合和农田的短中期带状轮作。总之,大豆间作套种因扩大了营养面积,增加了作物间的边际效应,改善了通风透光条件,增加了田间CO2浓度,充分发挥了作物的边行优势,增大了大豆根系的养分吸收范围,防止了大豆落花落荚,提高了大豆有效荚数,增加了粒重,从而达到增加产量和经济效益之目的。
大豆是宁夏农业生产的五大作物(小麦、水稻、玉米、大豆、马铃薯)之一,玉米是宁夏农业生产的主导作物之一。1991年全区玉米播种面积7.58万 hm2,2019年播种面积达到30万 hm2,28年间播种面积增加了22.42万 hm2。玉米间作大豆不与主栽作物玉米争地、争水、争肥,合理利用当地的水、肥、光、热等自然资源,能够实现玉豆增产增收。传统的玉米间作大豆种植方式,由于玉豆间作带比配套不完善,机械化水平低,玉米种植密度小,大豆所占空间比例少,大豆品种不耐阴,玉米和大豆作物的整体边际效应没有得到很好的发挥,玉米产量11 250~12 000 kg·hm-2,大豆产量450~600 kg·hm-2,且收获不方便,经济效益较差,农业企业和农民迫切渴望轻简的栽培新模式和新技术。针对这些问题,研究形成玉米间作大豆带状复合种植新模式,围绕间作模式的品种搭配、株行带比配置、播种期协调、施肥、病虫草害防治和机播机收等关键技术进行全程机械化高效栽培,形成玉米间作大豆农机农艺融合,充分发挥两作生长过程的边行优势,提高玉米和大豆的综合生产能力,在保证玉米不减产或增产的前提下,增收大豆1 500~2 250 kg·hm-2,增效7 500~9 000元·hm-2,可行性比较大,操作性强。
宁夏大豆产业的发展具有得天独厚的天时地利条件,同时具有一支能吃苦耐劳,积极上进,专业知识精深的科研队伍,发展宁夏大豆产业前景广阔。