當我們享受着餐桌的營養和美味時,田間生長着的玉米可能正在遭受一種“幺蛾子”的威脅:它不僅吃葉子,還吃玉米穗,還會啃食其它農作物,它就是草地貪夜蛾,是聯合國糧農組織(FAO)全球預警的重大遷飛性害蟲之首。
如何防治草地貪夜蛾?從中央到地方農業部門都在積極監控,并通過實體、生物和化學等多重手段對蟲害進行全面防控。其中,農業專家指出,從綜合效果來看,轉基因作物,特别是轉Bt基因玉米對草地貪夜蛾具有非常好的防治手段。
“轉基因玉米大豆在幾個地方田間種植一年來,整個效果非常震撼。”在近日舉辦的以“有序推進生物育種産業化 全面推進種業振興”為主題的第十屆全國媒體轉基因報道研修班上,中國農業科學院植物保護研究所副所長、研究員張傑從雜草防除、抗蟲性、農藝性狀、真菌毒素殘留及跟蹤監測結果等入手,詳細介紹了2021年轉基因大豆玉米試點種植工作的進展。

張傑介紹轉基因玉米大豆試點種植工作進展。
試點種植效果
轉基因玉米對草地貪夜蛾防治效果可達95%
轉基因大豆除草效果在95%以上
南都記者了解到,根據FAO監測,草地貪夜蛾這種起源于南美洲的害蟲,近幾年入侵非洲和亞洲等多個國家,造成嚴重危害,部分地區玉米減産20%-70%。2019年1月該害蟲入侵大陸雲南,并逐漸散播到全國28個省市,不僅對玉米等農作物有很大的危害性,對大陸的糧食生産也構成嚴重威脅。
為解決目前農業生産中面臨的草地貪夜蛾和草害問題,2021年,農業農村部對已獲得生産應用安全證書的耐除草劑轉基因大豆和抗蟲耐除草劑轉基因玉米開展産業化試點。
那麼,目前試點取得了怎樣的結果?
農業農村部的資訊顯示,轉基因大豆玉米抗蟲耐除草劑特性優良,增産增效和生态效果顯著,配套的高産高效、綠色輕簡化生産模式也逐漸形成。試點取得了顯著成效,這标志着大陸轉基因大豆玉米的産業化試種終于邁開了曆史性的一步。
草地貪夜蛾2019年入侵大陸,這在過去是沒有的,包括化學農藥和生物農藥儲備比較欠缺,這幾年也在緊急應對。張傑說,“從綜合效果來看,轉基因作物,特别是轉基因抗蟲玉米是最好的應對手段。”
“在玉米的苗期、拔節期、大喇叭口期、抽雄期、完熟期等各個生長階段,總體來看,轉基因玉米在不噴灑殺蟲劑的情況下,對草地貪夜蛾的防治效果在85%以上,最高可達95%,優于正常玉米噴施化學殺蟲劑的防效,抗蟲效果非常明顯,轉基因玉米的種植,減少了化學農藥,也減少了對土壤和環境的污染。産量方面,轉基因玉米可增産6.7%至10.7%,大幅減少防蟲成本。轉基因玉米由于害蟲為害小而較少發黴,黴菌毒素含量低,品質好。”張傑特别提到黃曲黴毒素和伏馬毒素,這些毒素不僅對人體危害大,正常玉米感染後,拿去做飼料也不行,對家畜同樣危害極大。。
此外,雜草也是當今大陸農業生産面臨的大問題,雜草危害更是大豆生産的首要制約因素,導緻大豆減産10%以上。而且正常除草劑用藥次數多,殘留期長,影響後茬作物生長,容易造成輪作障礙。張傑對比指出,在大豆的苗期、封壟期、成熟期等各個階段,轉基因大豆僅需施用1次除草劑,除草效果在95%以上,明顯優于正常大豆噴施除草劑的效果;可降低除草成本50%,增産12%。
“一個技術達到90%以上是非常成功的技術,能挽回損失、增産并提高産品品質”。張傑指出,平均增産10%,效果非常好,“選育一個品種可增産10%就是好品種。”張傑說,“我們作為植保的人看到這樣的品種特别欣慰。如果管理得好,真正能夠以大規模的推廣普通産品的農事操作來管理,這個效果更能夠展現出來。”
轉基因玉米抗蟲效果顯著。
轉基因大豆試點種植效果。
為何要發展轉基因
解決中國糧食安全需從科技上求突破做增量
張傑等多位農業專家提到的轉基因作物、生物育種技術、産業化試點等關鍵詞背後,關乎的是整個中國的糧食安全:“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手中,飯碗主要裝中國糧”。
一方面,近年來,大陸糧食産量連續穩定在1.3萬億斤以上,口糧供給充足,2021年糧食産量取得“十八連豐”。然而另一方面,糧食進口量也創下曆史新高。最新資料顯示,2021年大陸糧食累計進口數量1.6億噸,同比增長18.1%,進口金額748.1億美元,同比增長49.2%。其中,大豆累計進口數量9,652萬噸,2020年,大陸進口大豆超過1億噸。而2021年玉米進口量較2020年增長近兩倍,達到2835萬噸,創下紀錄新高。
既然大陸糧食豐産,那為何還需要大量進口?糧食需求還在增大?一方面,随着大陸人民生活水準提升,需要消耗更多的糧食來精加工成高端食品;另一方面是肉蛋奶消費的增加,相應的飼養動物需要的糧食進口量持續上漲,尤其是大豆、食用油和玉米進口規模較大、對外依存度較高。
“2019年,大豆對外依存度就達到83%,牛奶31%,食糖23%,牛肉20%......全國範圍内的對外依存度,每一個百分點都是一個巨大的數字,而且有繼續增長的趨勢”。北京大學現代農學院院長、中國科學院植物研究所研究員劉春明在當天的報告中指出,大陸進口農産品的依賴,有三大痛點,即絕對量過高;進口國單一,約73%來自巴西、美國、阿根廷;進口作物集中,主要是大豆、油菜、玉米。其中,進口大豆主要是用來榨油和飼料。豆粕是優質飼料蛋白,養豬、養雞、養牛和養魚等都依賴于高蛋白飼料供給。
疊加新冠疫情和國際市場波動的影響,糧食農資等大宗商品價格高位運作,一些傳統糧食出口國家也收緊了“糧袋子”,穩糧保供的任務依然十分艱巨。“從現狀來看,國内增加種植面積的潛力已經十分有限,補上産需求缺口,隻能在增量上做文章,在科技上求突破。”農業農村部科技教育司農業轉基因生物安全管理處處長劉培磊表示。
“養活更多人需要現代農業。”中國科學院院士、華南農業大學生命科學學院研究員劉耀光指出,現有的品種是保障糧食安全的基礎,此外還需要利用農業生物育種技術努力培育更高産的作物品種。
生物育種技術可以有效提升大陸玉米、大豆等作物成本、價格、品質等方面的競争力。發展生物育種是黨中央國務院的重大決策部署,是實作種業科技自立自強的必由之路。習近平總書記多次強調農業現代化,種子是基礎,必須把民族種業搞上去。當今世界種業競争實質是科技競争,核心是生物育種技術的競争。近年來,全球範圍内生物技術産業呈現加快發展的态勢,生物技術的應用正在深刻改變全球農産品生産和貿易格局,“一個基因一個産業”已經成為現實。
中國科學院院士、華南農業大學生命科學學院研究員劉耀光作報告。
專家呼籲
消除刻意将轉基因“妖魔化”的謠言制作和傳播市場
一直以來,科技是大陸糧食單産提高的重要手段。“1949年以來大陸主糧作物畝産和總産量增加了4到5倍,三大主糧作物全國平均單産從建國時的100公斤左右到如今的400多公斤,靠的是什麼?”劉春明分析,是科技滲入到農業諸多領域,如化肥、農藥、農機和育種技術。這些新技術、新品種帶來的農作物的高産高效,例如雜交水稻和雜交玉米育種制種技術就是典型範例。
“種業創新的基礎是遺傳變異。”劉春明表示,育種整體來說就是對基因進行遺傳改造,傳統方法是幾千年來通過自然變異和人工選擇,近100多年遺傳育種技術的快速發展,通過種間雜交或近緣種雜交選育優質多抗的農作物新品種。此外,還有通過誘變和基因編輯技術創造新的種質資源,通過分子輔助育種、全基因組選擇育種快速整合大量重要農藝性狀。其中,轉基因主要是用在傳統雜交育種導入的性狀,“這是一個重要的生物育種手段或者輔助手段。”
“誰知盤中餐、粒粒皆辛苦”,劉春明感慨,沒有做過育種的人,很難想象到育種家所面對的性狀有多複雜。作物遺傳改良目标多,社會要求也在變化。例如,在抵禦自然威脅方面,溫度(耐高溫、抗冷害),光(耐強光、耐陰),水(抗幹旱、耐澇災、耐高濕),風暴(不倒伏),雜草,病害(抗病毒病、細菌病真菌病等),蟲害(玉米螟、棉鈴蟲、二化螟、草地貪夜蛾);而人們對于食物的要求,要提供營養和能量,産量高,好吃,好看,好種,好收,耐儲藏等。“這些都是育種家在培育新品種過程中需要考慮的。”劉春明表示,大多數遺傳性狀可以從自然的種質資源中擷取,但少數的比如說抗幹旱、抗寒冷、抗雜草、抗蟲、抗黴變等問題,傳統再叫育種方法很難解決,轉基因技術為這一類性狀的改良提供的機會。例如在上述産業化試點中,轉基因玉米對草地貪夜蛾防治效果和轉基因大豆除草效果得到了驗證。
此外,中國農業科學院作物科學研究所研究員謝傳曉在主題報告中指出,從長遠角度來看,除了某些特定領域,基因編輯技術都有望替代轉基因技術,“目前從抗蟲方面來看,轉基因還不可替代。”
目前,農業轉基因技術作為生物育種的重要方面,也是迄今為止全球發展速度最快、應用範圍最廣、産業影響最大的現代生物技術。自1996年轉基因作物商業化種植以來,全球種植面積已達28.6億畝,将農作物平均單産提高了21.6%。美國通過高産品種培育和轉基因技術的應用,玉米、大豆平均單産比大陸高40%左右。可以說,轉基因技術已成為各國搶占科技制高點和增強農業國際競争力的戰略重點。
轉基因技術是非常高效的一種農作物改良技術,轉基因作物在進行商業化生産之前要通過嚴格的食品安全和環境安全性測試評價。劉耀光指出,大陸在轉基因技術育種研發上做了很大投入,但在推廣和商業應用上是比較謹慎的。目前種植轉基因作物主要是棉花和木瓜。其中,國産抗蟲棉市場占有率從1999年的10%提升到目前99%以上。
“轉基因在中國還沒有産業化,其最大的障礙是公衆接受度不高,是以此前政策尚未放開。”包括謝傳曉在内的專家呼籲提高公衆對轉基因的認知。劉耀光表示,世界上本就沒有所謂的“純天然食品”,大部分農作物是從野生植物種類馴化和人工選育發展而來,這個過程中伴随着大量的基因變異和基因的轉移。現代生物技術的轉基因技術都是在這些自然發生的轉基因事件和現象基礎上發展而來的,而不是憑空創造出來的。
“盡管從科學和技術原理看,轉基因技術和産品的安全性都是明确和可控的,但作為一項科學性和專業性較強的技術,公衆的了解和認識還需要過程。”劉培磊呼籲,消除社會上對轉基因技術的疑慮,消除那些刻意将轉基因“妖魔化”、誤導公衆的謠言資訊制作和傳播的市場。
南都見習記者 陳秋圓 發自北京