单晓政,张小丽,文正华,刘莉莉,姚星伟,江汉民,牛国保,孙德岭
(天津科润蔬菜研究所/蔬菜种质创新国家重点实验室/天津市蔬菜遗传育种企业重点实验室,天津 300384)
花椰菜(Brassica oleraceavar.botrytis)又名花椰菜、花菜,是十字花科芸薹属中以花球为产品器官的蔬菜,其营养丰富,风味鲜美,深受广大消费者的喜爱[1]。近年来,花椰菜栽培面积和消费量迅速增加,目前已成为国内外蔬菜市场的主要蔬菜种类之一。据2016年FAO(联合国粮食及农业组织)报告显示,全世界花椰菜种植面积约134.33万hm2,年总产量约2 523.37万t;我国种植面积为52.01万hm2,年总产量约1 026.37万t,分别占世界总种植面积的38.72%,总产量的40.67%。我国已成为世界上花椰菜种植面积最大、总产量最高的国家。近年来在台湾及福建、广东等地食用的松散型花椰菜(简称松花菜),由于其具有营养丰富、风味鲜美、外形美观、口感脆嫩、容易入味等特点,深受广大消费者的青睐,松花菜种植面积迅速扩大,据不完全统计,目前我国松花菜种植面积已达33 hm2,占花椰菜种植总面积的65%~70%。
京津冀地区,尤其是津、冀两地是华北地区规模最大的花椰菜生产和供应基地,拥有40多年的花椰菜规模化种植历史。2018年,京津冀地区花椰菜种植面积4万hm2左右,约占全国花椰菜种植总面积的7.7%。受土地资源稀缺、蔬菜种植比较收益低以及其他省份蔬菜竞争等因素影响,北京市蔬菜产量连年下降,目前北京市蔬菜自给率仅为28%。相对于北京市蔬菜生产供给能力的下降,作为特大型消费城市,北京市的蔬菜需求却呈现扩张态势[2]。
天津是全国唯一一个大城市中蔬菜自给率达到90%的城市[3]。2018年,花椰菜种植面积约0.15万hm2,占京津冀地区花椰菜种植总面积的3.75%。天津拥有一定的花椰菜生产能力,可以实现夏秋花椰菜的足量供给,仅在冬春季存在短期季节性的供应短缺,需要南方花椰菜填补空缺,天津花椰菜在夏秋季节还可供应至北京地区及其他省市。
河北省是我国第2大蔬菜产出大省,张家口市是环京津地区重要的蔬菜生产基地,也是全国5大高原夏菜生产基地之一。2018年,河北地区花椰菜种植面积达3.75万hm2,占京津冀地区总面积的93.75%。其中坝上地区具有气候凉爽、光照充足、昼夜温差大、病虫害少等优势,特别适宜花椰菜的生长,且与京津以南地区花椰菜生产自然错季(上市时间与京津差1.0~1.5个月)[4]。
京津冀地区花椰菜种植时间久远,品种类型丰富,从最初的紧花菜种植,到目前紧花菜种植面积急剧减少,散花型花菜种植面积和品种不断增多,新特花菜如紫花菜、黄金花菜、宝塔花菜等品种也有少量种植,以顺应市场的需求,其中,松花菜品质优良,口感好,食用方便,深受广大消费者的喜爱。相比我国南方各省,京津冀地区松花菜种植起步稍晚,但发展势头迅猛,松花菜也已成为区域的主导品种,占本地区菜花种植面积的65%以上,且仍有进一步扩大的态势。
由于花椰菜种植面积不断扩大,种子需求量也逐年增长,其种子价格较其他十字花科蔬菜高,国内育种科研单位和企业也纷纷加入科研育种和种子开发行列。目前,天津市已形成多个国内知名的花椰菜种子品牌。其中天津科润蔬菜所花椰菜研究团队坚持自主创新,多项花椰菜育种技术填补了国内空白,使我国花椰菜育种技术跻身于国际前列,先后育成了夏雪、丰花、津雪、津品、津松等系列花椰菜,包括30余个具有自主知识产权的花椰菜优良品种,推广到全国20余个省市,部分良种已出口到东南亚及印度、巴基斯坦等“一带一路”沿线国家。此外天津惠尔稼种业科技有限公司、天津耕耘种业股份有限公司在花椰菜研发方面也具有一定的实力。
京津冀同属华北平原暖温带大陆性气候旱作耕作区,对花椰菜品种的适应性要求一般来说比较一致,但菜农为了追求高收益,逐年提早播种,对于秋花椰菜而言,过早播种,苗期温度过高,秧苗发育受限,容易出现先期现球、毛球等异常现象,严重影响花球商品性,甚至失去商品价值;因此,选育适合不同时期播种、适合不同生态区域种植的广适性品种,已成为花椰菜育种的主要目标之一,也是京津冀地区花椰菜生产的迫切需求。
京津冀地区8月中旬—9月中旬花椰菜供应以河北省张家口坝上地区花椰菜为主,从品种角度来说,该地区种植的紧球花椰菜品种主要依赖国外进口。此外,适合春季栽培和早春设施栽培的品种,也是我国花椰菜育种工作的短板。
京津冀地区和全国一样,生产上应用的花椰菜品种存在着同种异名、异种近名以及品种间遗传背景狭窄、趋同等现象。特别是松花菜品种尤为突出,主栽品种被多家企业拷贝,致使生产中品种单调、上市期过于集中,有时出现松花菜淡旺季供应量波动明显,价格浮动过大等情况。
在育种方面,过度追求高产育种,忽略了优质目标的选育,品种口感差、风味不佳、纤维含量过高,与农业提质增效大环境的要求存在差距,而且也很难满足广大消费者对高品质花椰菜日益增长的需求。
京津冀地区研究院校和种子企业已经开始利用雄性不育系进行花椰菜品种的选育研究,并开展了花椰菜游离小孢子培养、分子标记、太空诱变等辅助育种技术的研究,中国农科院蔬菜花卉研究所、天津科润蔬菜所等已在新品种选育上利用了以上技术,但很少看到现代生物技术在花椰菜种质资源创新方面的报道[5]。我国花椰菜种质资源遗传背景狭窄,优异资源缺乏,很大程度上制约了花椰菜优良新品种的更新换代,如何利用现代生物技术来改良和创制花椰菜种质,是花椰菜育种中急需解决的问题。
京津冀地区的科研院所、国有企业的花椰菜育种团队由于受到体制的限制,尚未实现标准化、流程化的花椰菜商业化育种模式,测配组合的规模不大,在保障品种的持续性和市场认同方面有一定难度。民营企业科研实力不强,目前仍以常规育种为主,特别是生物技术、信息技术等现代育种技术和设备在育种中应用还很少;同时,最尖端的生物学、信息学领域的人才和设备主要集中在北京的高校,而这些宝贵的科研资源尚未与花椰菜育种工作实现无缝对接,大大影响了现代技术手段在花椰菜育种中的应用。
北京和天津作为北方的经济中心,市区内大中型货运汽车禁行、绕行等城市交通管理措施,严重影响了河北花椰菜及时、保质、低成本运抵终端市场,抬升了流通环节的时间成本、交易成本与无谓损耗,造成了亟待解决的城市中花椰菜物流运输的“最后一公里”瓶颈。与此同时,流通过程中的层层加价使花椰菜销售价格居高不下,“贱卖贵买”的问题一直难以解决。
高产、优质、抗病的花椰菜优良品种是农业增产、农民增收的前提条件。我国花椰菜育种在相当长的时间内过于注重丰产品种的选育,对优质、抗病、抗逆等专用品种选育重视不够。在今后的育种工作中,一方面应加强品质育种,培育口感好,风味优,花球细嫩、甜脆,适合鲜食的花椰菜品种;另一方面要培育抗病虫害新品种,减少农药使用量,减少农药残留,降低种植成本,以便生产绿色无公害的花椰菜,保护环境。此外,还应加强耐高温、耐低温、耐干旱、耐涝、抗盐碱等品种的研究,以适应气候和市场需求的不断变化;同时,通过培育适宜不同加工形式的专用花椰菜新品种,包括脱水和速冻花椰菜品种,提高花椰菜的附加值,增加农民收入。随着市场需求的不断增大,特殊花椰菜品种,如紫花菜、宝塔菜等的创新育种工作也应引起重视。
技术创新是品种创新的前提和基础。现代生物技术及设备主要集中在科研院所及高校,企业设备和人才缺乏,造成技术力量分布不平衡,导致科研、生产、推广脱节。3地政府应联合出台有关优惠政策,鼓励科研院校人才到企业兼职,或暂借给企业做商业化育种研究,来提升京津冀地区花椰菜育种技术,并鼓励花椰菜育种资源的流通合作,共同推进花椰菜育种技术创新、成果转化推广和育种人才培育,实现三方互惠共赢。
目前,天津科润蔬菜研究所花椰菜育种团队完成了世界上第1个花椰菜全基因组测序,该成果为开展花椰菜分子育种及相关分子生物学研究,为培育高产、抗病、适应性强的新品种奠定了基础。
京津冀3地政府应积极引导发挥多方优势,加大对花椰菜龙头企业的培育和扶持力度,从资金、技术和政策等各方面给予支持,促进龙头企业的发展壮大,发展花椰菜深加工,延长产业链,实现加工增值。发展“公司 +合作社 + 基地 +农户”的产业模式,利用京津冀地区尤其是天津花椰菜现有知名度,进一步加大品牌宣传力度,做强做大花椰菜品牌,以品牌促规模,以品牌拓市场,提高市场认知度和社会知名度。