【2024东北会】李飞武:转基因作物产业化及其对农资经营的影响
吉林省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所所長/研究員李飛武在2024東北農資渠道能力提升暨新質資源對接大會上的主題分享
李飛武所長從農業轉基因技術發展與應用、抗蟲和耐除草劑轉基因作物產業化、轉基因產業化對農資市場的影響、我國農業轉基因產業發展趨勢四個方面進行了分享匯報。
一、農業轉基因技術發展與應用
18世紀機械農業 18世紀第一次工業革命,催生和促進了機械化農業的發展,極大提高了農業勞動生產率。
19世紀化學農業 19世紀中后期,隨著植物礦質營養學說和農業化學與合成化學的發展,化肥和農藥等農用化學品被大量使用,化學農業的興起更加穩定地提高了作物產量。
20世紀生物農業 遺傳理論突破,矮桿、雜交掀起農業綠色革命(美國雜交玉米:增產墨西哥矮桿小麥:增產;我國超級雜交稻:增產;抗蟲抗除草劑轉基因品種:環保節本)
21世紀智能農業 新一輪農業科技革命,大幅度提高水、肥、光利用效率。(全基因組選擇、基因組編輯技術、合成生物技術、農業大數據與云計算)
2.農業轉基因技術的發展
農業轉基因生物,是指利用基因工程技術改變基因組構成,用于農業生產或者農產品加工的動植物、微生物及其產品,主要包括:轉基因動植物(含種子、種畜禽、水產苗種)和微生物;轉基因動植物、微生物產品;轉基因農產品的直接加工品;含有轉基因動植物、微生物或者其產品成分的種子、種畜禽、水產苗種、 農藥、獸藥、肥料和添加劑等產品。
3. 農業轉基因技術的應用
轉基因作物性狀及種類
抗蟲耐除草劑復合性狀:大豆、玉米、棉花;耐除草劑:大豆、玉米、棉花、油菜、苜蓿、甜菜;抗蟲:玉米、棉花、大豆、茄子、馬鈴薯、甘蔗;品質改良:玉米、大豆、馬鈴薯、油菜、蘋果、苜蓿;抗?。悍竟稀ⅠR鈴薯;抗旱耐鹽:玉米、大豆
截止到2021年,轉基因種子銷售額達217億美元,占種子銷售總額(472億)
二、抗蟲和耐除草劑轉基因作物產業化
1.主要抗性基因及靶標
草甘膦:全球銷量最大的除草劑,具有低成本、高效、低毒、低殘留、殺草譜廣等優點。美國、巴西、阿根廷等大豆主產國均以耐草甘膦大豆為核心作物
抗性基因:CP4-epsps、2mepsps、gat4601、g2epsps、g10evo-epsps 等
草銨膦:具有殺草譜廣、低毒、活性高和環境相容性好等特點
抗性基因:bar、pat、mo-pat
磺酰脲類:主要產品包括甲磺隆、氯磺隆等。低毒、活性高,用量低,藥效緩慢,大多數品種適用于麥類
抗性基因:als、csr1-2、gm-hra、zm-hra
2,4-D:單子葉的禾本科植物對其有一定的耐受力,雙子葉的闊葉植物對其非常敏感,可用于水稻、麥類等禾本科作物田間防除闊葉雜草;抗性基因:aad-1、aad-12、ft_t、cym
麥草畏:低毒,用于禾本科作物防除闊葉雜草木本灌叢等;抗性基因:dmo
硝磺草酮:主要用于玉米,藥效快;抗性基因:avhppd-03
異惡唑草酮:低毒,主要用于玉米,甘蔗;抗性基因:hppdPF W336
2.全球抗蟲和耐除草劑作物的發展
3.我國抗蟲和耐除草劑作物的進展
我國一直高度重視轉基因技術的研發應用,2019年以來,發放了20個玉米、7個大豆轉化體的安全證書;2023年以來,審定轉基因玉米品種64個、轉基因大豆品種17個;2021-2023,連續3年開展了轉基因玉米、大豆試點種植。
譬如抗蟲玉米:抗草地貪夜蛾效果85%-95%,增產10.7%,并且可以大幅減少防蟲成本;耐除草劑大豆:除草效果95%以上,降低除草成本50%,增產12%;耐草甘膦大豆/玉米帶狀復合種植:有效解決除草劑不兼容的問題,有效解決長效殘留除草劑危害。
三、轉基因產業化對農資市場的影響
1.對種業的影響
2.對農藥結構的影響
從全球看,單位面積殺蟲劑使用量比常規作物減少50%-70%;1996-2018年,農藥活性成分用量減少77.6萬噸,其中2018年就減少了5.17萬噸(8.6%);
從我國看,2008-2017年,累計推廣轉基因抗蟲棉 5.4億畝,增加經濟效益 500多億元,減少農藥用量 40多萬噸。
促進農田天敵保育和害蟲持續治理,提高農業生態系統多樣性和穩定性。
3.對農藥產業的影響
轉基因作物推廣加速農藥企業重組,原有農藥行業競爭格局重塑
1996年開始,隨著轉基因作物的大面積推廣,原有領先產品的競爭優勢迅速下降,原有農藥市場遭受較大沖擊,部分農藥公司效益下滑,尤其是草甘膦非主營業務的公司業績下滑明顯,加速農藥公司間通過重組并購以獲取規模效益的進程。
內卷到外卷,農藥企業加碼跨界布局
跨界種植,搶占現代特色生鮮消費風口:農藥制劑龍頭諾普信,布局藍莓、燕窩果、火龍果等特色農產品種植,“藍莓再造諾普信”;廣西勤德,布局百香果全產業鏈(資源繁育、種苗出口、種植、農資投入品市場銷售等)。
跨界種子,推動種藥協同,打造閉環產業鏈:草甘膦龍頭新安股份,2001年起實施“性狀、種、藥”一體化戰略,國內首家生物育種性狀、種、藥一體化企業;清原農冠,新農藥創制、生物技術育種雙輪驅動,多個轉基因性狀材料進入審批階段,“耐氟草啶玉米+氟草啶”瞄準草甘膦模式。
跨界新能源:延伸產業鏈,挖掘新增長潛力:興發、新安、利民、江山等。
4.對雜草防控技術的影響
耐除草劑作物引起產業及草害防控技術變革
種子+農藥+種植指導”模式:備受農戶歡迎,將成為以后種業經營的主要模式,推進農藥企業重構業務模式;
整體推進耐除草劑作物:區域性控草的主要模式,
除草劑供需:草甘膦、草銨膦使用量將明顯增加;有缺陷的除草劑將逐漸邊緣化或禁限用;
雜草抗性防控:雜草種群監測、抗性雜草治理、耐除草劑作物田草害綜合防控將成為持續性的研究課題。
四、我國農業轉基因產業發展趨勢
轉基因技術在玉米、大豆、棉花、油菜等4大作物中廣泛應用,為全球農業產業發展做出巨大貢獻,經濟、社會、生態效率顯著。
抗蟲、耐除草劑轉基因作物種類最多、種植面積最大,需關注長期應用可能引發的抗性問題(抗性害蟲、抗性雜草)。
我國轉基因抗蟲耐除草劑玉米、大豆研發進展迅猛,試點種植成效顯著,產業化可期。
轉基因產業化對農資市場帶來重大變革,農資企業要采取積極措施應對新變化,實現新發展。