促進我國糖甜菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技措施

何群，朱東順，崔自友，吳則東

（1.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所/黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院，哈爾濱150080；3.山東省輕工農(nóng)副原料研究所，高密2615005；4.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150080）

促進我國糖甜菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技措施

何群3，朱東順3，崔自友4，吳則東1，2*

（1.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所/黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院，哈爾濱150080；3.山東省輕工農(nóng)副原料研究所，高密2615005；4.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150080）

通過對我國甜菜產(chǎn)業(yè)目前面臨的問題進行剖析，并針對甜菜產(chǎn)業(yè)面臨的不同問題從科技方面提出了解決的策略以及未來發(fā)展的方向。

甜菜產(chǎn)業(yè)；問題；科技措施

糖用甜菜是世界兩大糖料作物之一，也是我國北方重要的經(jīng)濟作物。1949年我國甜菜種植面積僅有1.59萬hm2，此后種植面積逐年增加，1958年種植面積接近16萬hm2，到1980年后甜菜種植面積基本保持在40萬hm2～50萬hm2之間，1991年甜菜種植面積達到了歷史上最高78萬hm2。但是由于甜菜糖廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一，受到國際糖價影響較大，再加上企業(yè)管理的問題，因此當(dāng)國際糖價波動較大時，糖廠就會陷入到生產(chǎn)虧損的尷尬地步。1998年中國最大的甜菜糖廠阿城糖廠破產(chǎn)，2001年哈爾濱糖廠破產(chǎn)，2002年和平糖廠破產(chǎn)，目前全國甜菜糖廠僅有47家[1]（2013年數(shù)據(jù)）；甜菜種植的省份也由原來的11個省區(qū)縮減到占總面積90%以上的黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)三省區(qū)為主。甜菜的播種面積也大幅下滑，這幾年基本維持在20萬hm2，而且還有減少的趨勢；甜菜種子也由上個世紀(jì)的幾乎全部是國產(chǎn)種子變成了現(xiàn)在的99%以上依賴進口。面對這種形勢，本文將就我國目前甜菜產(chǎn)業(yè)存在的問題進行剖析，并從科技方面提出解決的策略，希望能夠?qū)ξ覈窈筇鸩水a(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展起到積極的作用。

1 我國糖甜菜產(chǎn)業(yè)存在的問題

1.1 農(nóng)民科技投入不足，種植成本高

1.1.1 品種幾乎全部依賴進口，增加了農(nóng)民成本目前國際上主要的甜菜育種機構(gòu)有德國的KWS公司（Betaseed為其子公司）、SES Vanderhave（SESEurope、Vander Have、Holly）、以及瑞士的先正達（包括瑞典的Hilleshog、丹麥的Maribo）。目前這3個大的育種公司基本上掌控著世界上的甜菜種子市場，三大甜菜種子公司中，KWS公司占據(jù)的甜菜種子份額最大。目前中國的甜菜種子市場已經(jīng)基本被這三大種子公司占據(jù)，國產(chǎn)甜菜品種幾乎完全退出市場。和國外進口甜菜品種相比較，國產(chǎn)品種具有價格上的優(yōu)勢，但在根產(chǎn)量、種子處理上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國外進口的品種，而進口品種的高價格大大增加了農(nóng)民的種植成本。

1.1.2 甜菜種植缺乏科學(xué)管理，增大成本農(nóng)民由于缺少專業(yè)技術(shù)的指導(dǎo)，在甜菜種植上缺少科學(xué)性，如不能嚴(yán)格實行4年一輪作，造成病蟲害嚴(yán)重；施肥缺乏合理性，盲目加大氮肥的施入量，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)；甜菜種植密度低，致使雜草增多、群體效應(yīng)低，產(chǎn)量低等等。

1.1.3 甜菜種植機械化水平低目前國外很多國家在甜菜種植上都實現(xiàn)了全程機械化，如日本在整地、育苗、移栽、施肥、除草起收、運輸?shù)榷紝崿F(xiàn)了機械化，而我國甜菜種植環(huán)節(jié)機械化水平低，農(nóng)民人工投入大，增大了成本，降低了農(nóng)民的種植積極性。

1.2 糖廠受國際糖價影響大

目前我國的甜菜糖企業(yè)產(chǎn)品比較單一，主要的產(chǎn)品就是蔗糖，而甜菜收購的價格一般采取政府定價[2]，由于甜菜的收購價格基本固定，甜菜加工成本也比較高，如果國際市場食糖的價格較高，則糖廠便有利可圖，如果食糖價格下浮較大，則糖廠便會虧損嚴(yán)重。

2 解決我國糖甜菜產(chǎn)業(yè)的出路

這些年我國甜菜種植面積一直維持在一個較低的水平，近十年來年種植面積一直不足30萬hm2[3]，不足上個世紀(jì)種植高峰期時面積的一半，如1995年我國甜菜種植總面積為69.5萬hm2，1996年為65.6萬hm2。這在很大程度上和農(nóng)民的種植積極性有關(guān)，甜菜種植和其它作物相比，優(yōu)勢不強。因此只有讓農(nóng)民看到種植甜菜具有很大的優(yōu)勢，才會激發(fā)農(nóng)民的種植積極性。最主要的就是要降低勞動成本，提高甜菜產(chǎn)糖，同時增加糖廠的收益，我覺得有以下幾個方面可以作為。

2.1 降低農(nóng)民的種植成本，提高農(nóng)民收益

2.1.1 爭取早日育成具有國際競爭力的甜菜品種由于國內(nèi)種植的甜菜品種幾乎全部是從國外進口，進口品種的高價格不僅增加了農(nóng)民的種植成本，也不利于中國甜菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，因此國內(nèi)的甜菜育種家必須迎頭趕上，育成真正有競爭力的品種，這就要從以下幾個方面入手：

①加強國內(nèi)育種家之間的合作：國內(nèi)的甜菜育種大都是每位育種家有自己的材料，按照自己的育種策略進行育種，不同單位以及同一單位內(nèi)部不同育種部門之間都很少進行交流合作，而掌握在育種家手中的種質(zhì)資源又有限。到目前為止，優(yōu)良品系之間的雜交組合幾乎全部配完，因此很難再育成新的品種。要改變目前的格局，就要求國內(nèi)的育種家們打破部門之間、單位之間的壁壘，加強合作，合作育成的品種利益共享。

②加強國際間的合作：利用國外優(yōu)良的不育系和國產(chǎn)的授粉系配制雜交組合，合作育成的品種雙方利益分成，由于單胚細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育過程很慢，因此這種方法可以大大加速育種進程。目前國內(nèi)已經(jīng)有一些育種部門和國外展開了相關(guān)的合作，并育成了相關(guān)的品種，如ZM202[4]、ZD210[5]、ZM201[6]和ZD204[7]均為中德或者中美合作育種的結(jié)果。日本近年來也在積極開展國際間的合作，如北海98號（商品名“甘譽”）也是日本國際合作的結(jié)果。

③加強育種理論的研究：目前國際上的許多育種單位的育種技術(shù)都采取對外保密的措施，尤其是育種的一些核心技術(shù)，而我國的甜菜育種技術(shù)和國外相比要落后很多，因此，作為科研工作者必須加強育種理論的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，逐步縮小與國外育種的差距。

④利用生物技術(shù)創(chuàng)新種質(zhì)：由于我國不是甜菜起源國，種質(zhì)資源極度地匱乏，因此進行種質(zhì)的創(chuàng)新尤為重要，最直接有效的方法就是利用組織培養(yǎng)技術(shù)開展原生質(zhì)體培養(yǎng)、細(xì)胞雜交以及利用單倍體培養(yǎng)，快速純化誘變的品系，大大地加速育種進程，如丹麥的Maribo公司在上個世紀(jì)就已經(jīng)開展了相關(guān)的研究，每年生產(chǎn)4000個單倍體植株，并進行加倍[8]。

2.1.2 改進栽培措施①改稀植為密植：國外目前都采用密植的播種方式，如法國每公頃播種達到13萬粒，可保苗10萬株以上；荷蘭播種間距為17cm，每公頃播種10萬株～12萬株，收獲株數(shù)達到9萬株/hm2～10萬株/hm2，德國甜菜播種采用行距45cm或者50cm，株距18或者20cm，公頃保苗也在9萬株以上，而國內(nèi)甜菜種植密度偏低，大都采用行距70cm或者66cm，株距25cm，收獲根數(shù)僅為國外的一半左右，高密度種植不僅增加塊根產(chǎn)量，提高含糖率，而且有助于吸收更多的陽光以及有效的遮蔽地表，抑制雜草的生長。②實施測土施肥：我國目前的甜菜施肥完全依據(jù)感覺，不管土壤肥力如何，每年都施入相同量的肥料。而國外目前大都對土壤采用肥力以及pH的檢測，甜菜是最不耐低pH的作物，如果土壤的p H偏低，多施肥反而會對幼苗造成更大的傷害，pH最好在5.8以上，對于偏酸的土壤，施加石灰矯正土壤的pH值。如日本對pH低的地塊以翻耕前撒施為主，高的采用條施，而施肥則是根據(jù)肥力測試結(jié)果，適量施肥；荷蘭從1960年就開始對每年種植的甜菜進行土壤肥力、施肥次數(shù)、使用品種以及施肥量進行記錄。③改條播為點播：條播改為點播可以大大地減少因為間苗產(chǎn)生的勞動力投入。由于從國外進口的甜菜種子發(fā)芽率較高，進口的包衣種子一般都含有殺菌劑和殺蟲劑。如果每公頃播種10萬粒種子，即使受到一些病蟲害的影響，收獲時的株數(shù)也可基本達到9萬株以上。④大力推進紙筒育苗：如日本90%以上為紙筒育苗，2003—2007年的數(shù)據(jù)，紙筒育苗平均單產(chǎn)為66.72t/hm2，含糖為17.8%，比直播分別高3.85t/hm2和0.3度。

2.1.3 對病蟲害進行綜合防治，最大限度地減少其危害我國甜菜產(chǎn)量偏低的另一個重要原因就是病蟲害的危害，病蟲害防治不及時會造成甜菜一定程度的減產(chǎn)，甚至絕產(chǎn)，因此對病蟲害進行綜合防治尤為重要。病蟲害的綜合防治主要包括，①實施合理輪作：至少3年一輪作，前茬作物最好為禾谷類[9]。②選用抗病蟲害品種：抗性品種的合理使用可以很好地增加甜菜的產(chǎn)量，如在叢根病的高發(fā)地區(qū)使用具有抗叢根病基因的甜菜種子。③合理使用和更換農(nóng)藥品種：直播種植，在雜草基本出土后盡早噴灑除草劑，不僅有利于甜菜生長，而且若甜菜長大后再噴藥，雜草也長大了，會降低除草效果。而且一次除不凈，會增加勞力及經(jīng)費。使用選擇性高的農(nóng)藥代替廣譜性的農(nóng)藥，并經(jīng)常更換農(nóng)藥品種，避免病蟲產(chǎn)生抗藥性。

2.2 增加糖廠收入

2.2.1 逐步推行甜菜收購按質(zhì)論價，降低糖廠運營成本目前中國實行的是完全按照塊根產(chǎn)量進行定價的制度，這種制度產(chǎn)生的后果就是農(nóng)民會按照甜菜產(chǎn)量的高低來衡量品種，高產(chǎn)品種會受到農(nóng)民的歡迎，而糖分高、品質(zhì)好但產(chǎn)量偏低的品種則被淘汰。塊根產(chǎn)量高，含糖必然低，而且出糖率不僅受到含糖率的影響，也受到甜菜雜質(zhì)的影響，比如K、Na、氨基氮等等，這在無形之中使生產(chǎn)噸糖的成本大大增加。而國際上大都采用了按質(zhì)論價，比如日本從1986年開始實施按質(zhì)論價[10]，采用的是含糖率在16.3%～16.9%的含糖范圍內(nèi)一個價格，此范圍外的含糖率每上升或降低0.1%，價格就提高或降低。蘇聯(lián)是從1973年開始實施甜菜按質(zhì)論價，糖廠按照前5年的甜菜含糖率平均數(shù)確定含糖基數(shù)，含糖率超過或低于1%，進行加價或者進行減價。

我國早在1982年就召開了有關(guān)甜菜按質(zhì)論價的會議[11]，之后寧夏[12]、內(nèi)蒙古[13]以及新疆[14]部分糖廠開始實行按質(zhì)論價收購甜菜，但都沒有持續(xù)下去，這和糖廠制定的政策不合理，透明度不高，給農(nóng)民宣傳的不到位有極大的關(guān)系。例如新疆采用的是糖分在16%的基礎(chǔ)上每增加或者減少1度糖分，增加或者減少15.75元，按質(zhì)論價不僅增加了糖廠的投資，而且也沒有相應(yīng)地提高農(nóng)民的種植積極性，農(nóng)民認(rèn)為含糖檢測透明度不高，而且糖分增加獲得的收入也不多[14]。因此制定一個符合中國國情的按質(zhì)論價方案，才能保證方案的順利實施以及維護糖廠和農(nóng)民的利益。

2.2.2 改進糖廠產(chǎn)品單一的模式，開發(fā)多種產(chǎn)品我國目前甜菜糖廠的產(chǎn)值仍以食糖的產(chǎn)值占絕大多數(shù)，其它依托于甜菜的高附加值產(chǎn)品相對較少，這就使得制糖企業(yè)的抵御風(fēng)險能力差，缺乏市場的應(yīng)變能力，如果糖價上升，則企業(yè)盈利，如果糖價下降幅度大，則企業(yè)將難以為繼，因此，為了提高企業(yè)的應(yīng)變國際市場糖價變化的能力，必須改變企業(yè)產(chǎn)品單一的模式。甜菜的糖蜜、廢渣等為原料可以生產(chǎn)很多高附加值的產(chǎn)品。

①甜菜堿：甜菜堿是一種氨基酸，學(xué)名叫甘氨酸三甲內(nèi)鹽，易溶于水，穩(wěn)定性好，遇酸、堿、酶等極為穩(wěn)定，并且不像其它氨基酸那樣與糖類加熱發(fā)生褐變（美拉德反應(yīng)）。甜菜堿由于來源于自然界，廣泛地存在于食物中，因此具有很高的安全性。甜菜堿的用途極其廣泛，因其具有高保濕性而應(yīng)用于化妝品業(yè)，甜菜堿因其具有的獨特風(fēng)味而應(yīng)用于食品業(yè)，另外甜菜堿還具有很好的保健功能，如甜菜堿具有預(yù)防脂肪肝以及肝功能失調(diào)的功能，并可降低粉瘤性動脈硬化。甜菜堿的生產(chǎn)主要由糖蜜通過色譜分離技術(shù)與其它成分進行分離。

②石灰濾泥：每年國內(nèi)制糖產(chǎn)生的石灰濾泥可達到幾百萬噸，在糖業(yè)發(fā)達的歐洲，石灰濾泥幾乎全部返還農(nóng)田，而在日本，每年大約有20萬t的石灰濾泥，目前日本已經(jīng)開發(fā)出了利用石灰濾泥生產(chǎn)土壤改良劑，土壤改良劑具有改良土壤酸性、給作物補鈣以及提高吸收陽光的能力等等。同時濾泥還可以作為開發(fā)有機復(fù)合肥，具有良好的利用前景[15]。印度已經(jīng)利用甘蔗產(chǎn)糖后的濾泥作為甘蔗田的肥料[16]。

③積極開發(fā)蔗糖為原料的高附加值產(chǎn)品：目前以蔗糖為原料開發(fā)并已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的有低聚果糖、黃原膠、L-乳酸、蔗糖多酯以及葡萄糖酸等等。其中低聚果糖具有低熱量、能夠促進人體腸道內(nèi)有益菌增殖，并且不會使血糖升高；黃原膠廣泛地應(yīng)用于食品中，可用作冰淇淋的穩(wěn)定劑、增加蛋糕體積、調(diào)味品等等，另外黃原膠還可應(yīng)用于紡織印染，增強著色；蔗糖多酯具有減肥以及降血脂的作用。而且利用蔗糖為原料生產(chǎn)的硫糖鋁還是目前最好的抗?jié)兯幬颷17]。日本人還發(fā)明了利用蔗糖生產(chǎn)新型抗齲齒的環(huán)葡聚糖。

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S566.3

B

1007－2624（2015）01－0064－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.026

2014-03-13

本項目由黑龍江省普通高校甜菜遺傳育種重點實驗室開放課題資助。

何群（1957-），男，山東省輕工農(nóng)副原料研究所工程師，主要從事甜菜良種繁育及推廣工作。

吳則東（1972-），男，黑龍江省依蘭縣人，助理研究員，博士。E-mail：331056376@qq.com