王志成,李雙壽,梁 雄,徐麗君,鄒錫玲
(1.清華大學 基礎(chǔ)工業(yè)訓練中心,北京 100084;2.浙江農(nóng)林大學 工程學院,杭州 311300;3.中國農(nóng)業(yè)科學院 油料作物研究所,武漢 430062)
油莎豆原產(chǎn)非洲北部地中海沿岸,具有產(chǎn)量高、適應性廣、抗逆性強等特點,是一種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn),集糧、油、牧、飼于一體的經(jīng)濟作物。油莎豆產(chǎn)量高(畝產(chǎn)干豆可達500~600 kg),含油量高(20%~25%),畝產(chǎn)油量在120 kg以上,單位面積產(chǎn)油量是大豆的5倍、油菜的2倍。油莎豆油富含多種維生素和不飽和脂肪酸,綜合營養(yǎng)價值媲美橄欖油[1]。
中國油莎豆種植歷史可追溯到20世紀50年代。1952年,中科院植物所從蘇聯(lián)引進油莎豆,并在全國推廣種植;1974年,中科院植物所和遺傳所,從朝鮮引種大粒油莎豆;1977年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在湖北英山縣召開現(xiàn)場會,推廣油莎豆種植。因為銷路不暢問題,農(nóng)民油莎豆種植熱情逐漸消退,油莎豆種植陷入低谷[1]。21世紀初,在中國新疆沙化地區(qū),以防風固沙、綠化環(huán)境、發(fā)展飼草業(yè)為主要目的,開始規(guī)?;N植油莎豆。之后,隨著中國農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,農(nóng)民脫貧增收和健康食品需求日增,油莎豆種植面積逐漸擴大。
油莎豆引進種植已有六七十年歷史,由于種種原因,產(chǎn)業(yè)一直沒有得到很好發(fā)展。近年來,油莎豆種植面積逐年增加。據(jù)統(tǒng)計,2016年全國油莎豆種植面積約為3.6萬畝,2017年發(fā)展到6.8萬畝,2018年種植面積約25萬畝,區(qū)域包括新疆、內(nèi)蒙、黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南、湖北等省區(qū)(1)數(shù)據(jù)來源:中國技術(shù)市場協(xié)會油莎豆科技產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。。
雖然油莎豆種植面積增長較快,但總體而言,油莎豆種植規(guī)模和產(chǎn)業(yè)體量依然較小。中國油莎豆產(chǎn)業(yè)依然處于“產(chǎn)業(yè)初期”,具有以下特點:①產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,油莎豆多為分散種植,產(chǎn)業(yè)內(nèi)僅有一個或少數(shù)幾個企業(yè);②沒有形成完整的產(chǎn)、供、銷體系,產(chǎn)業(yè)上、下游發(fā)展不健全,尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈;③生產(chǎn)成本高,油莎豆產(chǎn)品以初加工為主;④產(chǎn)品技術(shù)不成熟,加工設(shè)備簡陋,加工能力薄弱。產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的突出問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面[1]。
油莎豆于20世紀50年代引進種植后,產(chǎn)品多數(shù)為自我繁殖,品種混雜,且退化嚴重,遺傳種質(zhì)資源匱乏。同時,油莎豆作為小糧油作物,國家重視程度不夠,缺乏完善的良種繁育技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)保護,專業(yè)認定的品種屈指可數(shù),適宜不同地區(qū)種植的油莎豆良種更是匱乏,種質(zhì)資源匱乏是制約油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素[1-2]。
油莎豆為地下塊莖,采收過程依靠人工,費時費力,機械收獲是必然途徑。但是油莎豆產(chǎn)業(yè)機械化水平落后,其中收獲環(huán)節(jié)最為突出,相關(guān)設(shè)備主要依賴企業(yè)自主研發(fā),多借由其他作物設(shè)備改進而來。圖1為部分企業(yè)研發(fā)的油莎豆收獲機,存在故障率高、可靠性差、效率低等問題,雖可部分解決油莎豆收獲問題,但難以適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,距離全程機械化乃至智能化還有很長的距離[1]。
圖1 部分企業(yè)研發(fā)的油莎豆收獲機
除收獲環(huán)節(jié)外,產(chǎn)品后續(xù)加工也面臨諸多問題。由于油莎豆形態(tài)不規(guī)則,種皮堅厚粗糙,收獲之后的拋光和烘干是必不可少的工藝,相關(guān)企業(yè)研發(fā)的油莎豆?jié)穸?干豆)脫皮機,主要采用機械脫皮技術(shù),清洗去皮效率低、損失率高,技術(shù)和工藝亟待改進;產(chǎn)品深加工方面,高油脂、高淀粉、高糖分特性的產(chǎn)業(yè)化壓榨及浸出制油關(guān)鍵技術(shù)與裝備尚屬空白[2]。
目前,油莎豆終端產(chǎn)品市場認可度不高,產(chǎn)品市場培育緩慢,終端消費拉動力不足。不少企業(yè)雖然開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品,但沒有實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),產(chǎn)品加工技術(shù)落后,加工成本過高,產(chǎn)品價格偏高,缺乏市場競爭力。以油莎豆油為例,每升價格在60元以上,而大豆油、調(diào)和油、葵花籽油、花生油等普通食用油,市場售價一般為10~20元,油莎豆油要得到消費者的認可,讓普通百姓吃得起,價格還有很大的下行空間[2]。
從2015年至今,中國油料作物總產(chǎn)量逐步上升。中國大豆產(chǎn)量從2015年的1 235萬t,增長到2019年的1 810萬t,產(chǎn)量增加46.5%,但產(chǎn)量增加仍難彌補龐大的數(shù)字缺口,2019年中國大豆進口量仍然接近9 000萬t[3](表1)。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所統(tǒng)計,2018年,中國年食用油的消費總量是3 978萬t,食用油的自給率為30.9%,2019年中國食用油的自給率為 30.1%,食用油缺口始終巨大。近幾年,中國每年大豆凈進口量接近9 000萬t,約占全球總貿(mào)易量近2/3,對外依存度遠超國際公認安全警戒線[4]。
表1 2015—2019年中國油料進口情況 單位:萬t
近年來,中國油料產(chǎn)量雖連年遞增(表2),但芝麻、油茶、亞麻籽等特種油料作物的體量都很小,只能作為部分補充,無法真正彌補大豆需求的缺口。目前進口油品中,棕櫚油占很大比重,2019年,共進口棕櫚油430萬t,其中有340萬t用于食用。棕櫚油的飽和脂肪酸含量很高,容易加重“三高”風險。
表2 2015—2019年中國油料產(chǎn)量 單位:萬t
油莎豆產(chǎn)量、含油量均較為可觀,且莖葉含較多蛋白和粗纖維。在國內(nèi)大豆產(chǎn)量嚴重不足、進口難度大、進口成本顯著增加、優(yōu)質(zhì)飼草短缺的背景下,油莎豆因其顯著的植物學性狀、生物質(zhì)性能和經(jīng)濟價值,發(fā)展前景廣闊。有計劃地擴大油莎豆種植,減少大豆對外依存度,對于保障國家糧食安全和提高油料自給能力,具有重要意義。
產(chǎn)業(yè)興旺是實施鄉(xiāng)村振興、解決農(nóng)村發(fā)展的重要基礎(chǔ)。中國約有60%的貧困縣處于沙化地區(qū),這些區(qū)域多為生態(tài)脆弱區(qū),自然條件惡劣,經(jīng)濟發(fā)展水平低。在這些地區(qū)推廣種植和開發(fā)油莎豆產(chǎn)業(yè),既不占用農(nóng)業(yè)耕地,又兼具經(jīng)濟與生態(tài)價值。通過油莎豆種植與下游深加工產(chǎn)業(yè)的培育,可以為當?shù)剞r(nóng)民帶來持續(xù)可觀的經(jīng)濟收入,帶動農(nóng)民增收致富,通過多產(chǎn)業(yè)融合的農(nóng)業(yè)價值倍增效應,促進一二三產(chǎn)業(yè)融合和多種產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)社會繁榮穩(wěn)定,對于促進北方干旱貧困地區(qū)脫貧致富和鞏固脫貧攻堅成果具有重要意義。
發(fā)展油莎豆產(chǎn)業(yè),將對中國居民食品結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)生積極影響。油莎豆油抗氧化性能高,是優(yōu)質(zhì)食用油,市場前景廣闊。除榨油外,還可用于生產(chǎn)功能食品、風味食品,如油莎豆飲料、豆粉以及老年保健食品。油莎豆富含膳食纖維和多種維生素,膳食纖維是人體所需的第七大營養(yǎng)素,中國營養(yǎng)學會建議每人每天攝入25~30 g,目前中國城市人均膳食纖維攝入量僅為11 g,膳食纖維攝入量明顯不足。油莎豆是目前已知的、成本最低的膳食纖維來源。此外,油莎豆中所含淀粉屬于抗性淀粉,可厭氧發(fā)酵,為腸道菌群提供食物和能量,維持腸道微環(huán)境平衡。油莎豆有助于中國居民膳食結(jié)構(gòu)的調(diào)整,對助力“健康中國”具有重要意義。
油莎豆不與主糧爭地,可在干旱、沙化地帶種植,可作為區(qū)域特色作物加以發(fā)展。油莎豆榨油后的餅粕是替代玉米的優(yōu)質(zhì)飼料;油莎豆鮮草可直接或打漿后,飼養(yǎng)牛、羊、兔等食草動物;干草可打成粉狀,調(diào)配混合飼料,用于飼養(yǎng)雞、鴨、鵝等家禽;榨油后的餅粕,熬糖、釀酒之后的糖渣和酒渣,也都是喂養(yǎng)畜禽的優(yōu)質(zhì)飼。
目前,中國耕地數(shù)量剛性減少,糧食需求不斷增加,利用邊際土地,推廣種植油莎豆,可帶動養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè),形成種、養(yǎng)、加循環(huán)就業(yè)和增收模式,是確?!安丶Z于地、藏糧于技”戰(zhàn)略實施的有效途徑。發(fā)展適合邊際土地、耐旱抗逆高產(chǎn)的油莎豆產(chǎn)業(yè),對提高中國食用植物油自給率、降低大豆進口依存度具有重要的戰(zhàn)略意義。
生物修復是緩解和恢復中國北方土地沙漠化的有效途徑之一。油莎豆原產(chǎn)非洲干旱沙漠區(qū),適應性強,耐瘠薄,根系發(fā)達,分蘗能力強,生長迅速,播種后2~3個月莖葉即可覆蓋地面,遏制土壤自然侵蝕和表層沙土流動,促進土壤地力培育,提高沙化退化土地生產(chǎn)力,維護和修復風沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。油莎豆可以用于沙化土地及退化草場的修復改良,當年收獲油莎草,地下塊莖不收獲,可以顯著增加沙化土地的腐殖質(zhì)含量。連續(xù)3年種植,塊莖留作培肥,可有效修復退化草場。
全國沙化土地26億畝,占國土面積的18.12%,沙化土地易產(chǎn)生風沙災害,保水保肥困難,土地貧瘠。油莎豆能防風固沙,促進沙漠生態(tài)修復,油莎豆的推廣種植對于提高沙土地、荒地及鹽堿地等邊際土地的綜合利用具有重要意義。
油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要土地、水、種子、農(nóng)資等相關(guān)資源提供支持,客觀評估中國發(fā)展油莎豆產(chǎn)業(yè)的資源和環(huán)境承載能力,對于合理確定油莎豆產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展目標和發(fā)展路徑而言非常重要。
中國適合種植油莎豆的地區(qū)主要集中在“鐮刀彎”地區(qū),新疆的沙漠邊緣,內(nèi)蒙古、東北等農(nóng)牧交錯區(qū)的沙化土地,以及黃淮海地區(qū)的低產(chǎn)棉田、東部鹽堿、黃河故道以及內(nèi)陸河灘低產(chǎn)田等,發(fā)展?jié)摿_1億畝以上。另外,油莎豆種植在“三北防護林”幼林地中,采用林-草或林-灌-草結(jié)合,是發(fā)展林下經(jīng)濟的一個重要模式,僅以遼寧省為例,全省林地面積為6 000 萬~7 000 萬畝,其中幼林地面積約300 萬~400 萬畝,產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
中國沙漠土地集中在從東北、內(nèi)蒙古到西北的廣大區(qū)域。這其中,大約90%的沙漠化土地由于流動沙丘多、水資源缺乏、干旱少雨、風沙大等自然災害,而導致農(nóng)業(yè)不能開發(fā)利用以外,大約10%(4.8億畝)的沙漠土地具有沙丘穩(wěn)定、降雨量多等特點,具有發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)的條件,特別是賀蘭山和烏鞘嶺以東的大部分沙漠和沙化土地(呼倫貝爾沙地、科爾沁沙地、渾善達克沙地、烏蘭布和沙地、毛烏素沙地等),地下水資源豐富,水位淺且水質(zhì)好,具備潛在開發(fā)條件。
油莎豆作物需水量僅為其他主要作物需水量的1/2~1/3,油莎豆在這些地區(qū)進行推廣種植,既能有效利用灌溉水資源,又可以防止水土流失,使農(nóng)田保持良好的生態(tài)環(huán)境,保持區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素,油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的一個重要原因是種質(zhì)資源缺乏,退化劣化嚴重。一個可喜的變化是,國家最近幾年,逐漸加大了對油莎豆種質(zhì)資源研究的支持力度,相關(guān)單位加大了種子研究方面工作投入。中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所通過現(xiàn)代生物技術(shù)手段,選育了“中油莎1號”和“中油莎2號”,該品種具有產(chǎn)量高、含油量高、抗逆性強等優(yōu)異生物學特征。其中,“中油莎1號”含油量31.3%,每畝產(chǎn)鮮豆約為947 kg;“中油莎2號”含油量28%,每畝產(chǎn)鮮豆約1 550 kg,折合干豆畝產(chǎn)超1 000 kg,是傳統(tǒng)的油莎豆種質(zhì)畝產(chǎn)的兩倍,為油莎豆產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐[4]。
近幾年,隨著國際和國內(nèi)經(jīng)濟形勢的發(fā)展變化,糧油安全作為國家的基本民生問題,面臨的形式愈加嚴峻,國家對于油莎豆產(chǎn)業(yè)非常重視,寄予了很大期望,逐漸加大相關(guān)研究支持力度。自2019年以來,科技部先后啟動了兩個與油莎豆有關(guān)的重大科技專項:“北方風沙區(qū)油沙豆防風固沙技術(shù)研究與示范[5]”——旨在對油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵共性技術(shù)開展系統(tǒng)研究、“大豆及其替代作物產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新”——著眼于加強油莎豆生產(chǎn)經(jīng)營主體特別是企業(yè)主體培育,加快油莎豆進入市場準入等公益性研究,加強油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新布局和產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局等。此外,以企業(yè)自發(fā)投入為主的油莎豆裝備體系(種植收獲和產(chǎn)業(yè)加工為主)建設(shè)也在不斷推進,近些年來取得了很大進步。
以上研究工作和技術(shù)發(fā)展,也為油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要支撐。
SWOT分析是一種解決系統(tǒng)問題的重要方法,主要通過內(nèi)外部競爭環(huán)境和競爭條件分析,調(diào)查研究對象的內(nèi)部優(yōu)勢(Strength)、劣勢(Weakness)和外部機遇(Opportunity)、挑戰(zhàn)(Threat),采用系統(tǒng)分析思想,構(gòu)造SWOT結(jié)構(gòu)矩陣,對各因素進行匹配分析,得出有針對性的決策建議。油莎豆產(chǎn)業(yè)SWOT分析的內(nèi)部現(xiàn)狀要素包括油莎豆生物學特性、技術(shù)要求、經(jīng)濟價值、生態(tài)效益、社會效益等;外部環(huán)境要素包括政策、經(jīng)濟和社會環(huán)境。其中,政策環(huán)境包括國家政策、省區(qū)市政策、政府宣傳引導程度、政府重視程度,社會環(huán)境包括市場占有率、市場認可度、市場需求程度等因素。通過對油莎豆產(chǎn)業(yè)影響因素進行梳理,分析內(nèi)部優(yōu)勢、劣勢,以及外部機遇和挑戰(zhàn),構(gòu)建SWOT分析矩陣,分析應采取的建設(shè)策略[3]見表3。
表3 中國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展SWOT分析
縱觀中國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境(機遇、挑戰(zhàn))和內(nèi)部條件(優(yōu)勢、劣勢),可以發(fā)現(xiàn),中國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存,優(yōu)勢與劣勢并重。在制定發(fā)展策略時,要抓住機遇,加強產(chǎn)業(yè)能力建設(shè),充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,同時盡量避免或規(guī)避劣勢。
針對中國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題,要有針對性地采取措施,著手解決存在的關(guān)鍵問題,為油莎豆大規(guī)模種植和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供保障。逐步構(gòu)建和完善油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)圈。前期的發(fā)展需要國家政策支持提高種植戶的積極性,為技術(shù)研發(fā)提供“試驗田”,促進技術(shù)進步與種植規(guī)模螺旋式上升的良性循環(huán)。與此同時,參與油莎豆衍生產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)或組織也應加強宣傳,提升大眾對油莎豆營養(yǎng)價值的認識,從需求端反向拉動供給端技術(shù)的進步。
油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于中國當前具有重要意義,目前油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展諸多環(huán)節(jié)存在不理想、不完善的地方,是一個需要充分挖掘和大力培育的新興產(chǎn)業(yè)。為推動油莎豆產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展,在綜合分析油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的優(yōu)勢和劣勢,機遇和挑戰(zhàn)基礎(chǔ)上,提出如下產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議:
做好油莎豆產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計,系統(tǒng)研究中國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃。將油莎豆列入國家科技攻關(guān),確定油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體目標、發(fā)展思路和實施路線。將油莎豆產(chǎn)業(yè)納入政策保險范圍,對經(jīng)營主體予以財政資金扶持,減輕生產(chǎn)風險。加大對油莎豆生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)業(yè)合作社的信貸扶持力度,出臺收購扶持政策,推進油莎豆相關(guān)產(chǎn)品市場準入。將合適機械納入各類農(nóng)業(yè)機械購置補貼,加快機械化普及。
組織跨學科專家隊伍,設(shè)計支持項目,加強油莎豆基礎(chǔ)性研究,開展產(chǎn)學研集成攻關(guān),指導產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。開展油莎豆育種及良種推廣工作。加大油莎豆適用機械研發(fā)和推廣力度,突破機收瓶頸。研發(fā)針對油莎豆特性的有效成分綜合利用關(guān)鍵技術(shù)與裝備。研究建立農(nóng)機、農(nóng)藝相結(jié)合的科研、生產(chǎn)協(xié)作與攻關(guān)機制,形成良種、良機配套,農(nóng)機、農(nóng)藝融合的生產(chǎn)技術(shù)體系。
延伸油莎豆產(chǎn)業(yè)鏈,促進農(nóng)業(yè)種植、食品加工、糧油和現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展。加大宣傳力度,提高油莎豆產(chǎn)品知名度,加大終端產(chǎn)品需求,以產(chǎn)品需求為牽引,驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,進行油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)利用,同步加強科技創(chuàng)新,支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。擴大油莎豆產(chǎn)業(yè)上、下游規(guī)模,提升與現(xiàn)代服務業(yè)結(jié)合水平;建立科研單位、種植企業(yè)、加工企業(yè)等多方聯(lián)合體,實現(xiàn)油莎豆循環(huán)加工利用和廢棄物綜合利用;加強油莎豆地上莖葉和根莖藥源性產(chǎn)品開發(fā),飼草料和微生物有機肥料綜合開發(fā),形成油莎豆循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)體系。完善油莎豆生產(chǎn)、加工、物流、營銷體系,打造種養(yǎng)加一體、一二三產(chǎn)融合、上下游緊密協(xié)作的全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟。
根據(jù)市場多元化、優(yōu)質(zhì)化需求,立足自然資源、區(qū)域特點、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),聚集資源要素,加大政府扶持,規(guī)劃建設(shè)油莎豆優(yōu)勢產(chǎn)區(qū),提高產(chǎn)業(yè)集中度。加快培育壯大具有區(qū)域特色的油莎豆主導產(chǎn)品和特色品牌。堅持連片開發(fā)、規(guī)模發(fā)展。培育壯大新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體,推進適度規(guī)模經(jīng)營,提升油莎豆產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、集約化水平。加大油沙豆產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)和裝備的研發(fā)和部署,開展集成示范。發(fā)揮農(nóng)業(yè)示范種植基地的輻射帶動作用,在東北農(nóng)牧交錯區(qū)、西北干旱區(qū)、種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整區(qū)等沙質(zhì)邊際土壤區(qū),建立規(guī)?;墒痉痘?,實現(xiàn)油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集成,集成優(yōu)良新品種、農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)、農(nóng)機裝備和示范加工生產(chǎn)線,吸引知名企業(yè)建立高效加工示范生產(chǎn)線,引領(lǐng)和帶動周邊區(qū)域油莎豆產(chǎn)業(yè)所涉及的種植、管理、收獲和加工等方面內(nèi)容發(fā)展。