大豆是重要的植物蛋白來源。近20多年,我國大豆消費量持續(xù)攀升,供需缺口居高不下。隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展及人民生活水平的不斷提高,人們對肉蛋奶的消費需求日益增加,導致畜牧業(yè)對飼料需求的大幅增長。作為主要的飼料蛋白原料,大豆粕消費從2011年的4750萬噸增加到2020年的7740萬噸。鑒于美洲大豆主產(chǎn)國產(chǎn)量高、成本低,我國大豆進口不斷增加,主要用于壓榨,進口量從2011年的5264萬噸增加到2019年的8551萬噸。非洲豬瘟疫情過后,中國生豬生產(chǎn)強勁恢復,2020年中國大豆進口有望超過1億噸,打破2017年創(chuàng)下的最高進口紀錄9554萬噸。
國產(chǎn)大豆主要用于食用。隨著城鄉(xiāng)居民生活的改善及消費結構的轉型,我國食用大豆消費量從2016年的1120萬噸增加到2019年的1340萬噸,預計2020年需要食用大豆1750萬噸。據(jù)統(tǒng)計,2020年我國大豆總產(chǎn)1960萬噸,可滿足食用大豆需求。
由于比較效益低,“十二五”期間我國適宜大豆種植的東北中南部和黃淮海中北部大豆面積嚴重萎縮,而光溫條件較差的東北北部高寒地區(qū)和旱澇嚴重、土壤板結的黃淮海南部成為新的大豆集中產(chǎn)區(qū),大豆生產(chǎn)的立地條件明顯惡化。2020年我國大豆平均畝產(chǎn)132.4公斤,與2016年相比單產(chǎn)提高11.0%。在主產(chǎn)區(qū)立地條件欠佳的不利形勢下,大豆單產(chǎn)水平的提高,得益于科技進步。“十三五”期間,我國大豆科技水平快速提升,生產(chǎn)用種保持100%國產(chǎn)化,良種覆蓋率在98%以上,“合農(nóng)95”“黑農(nóng)84”“綏農(nóng)44”“齊黃34”等品種的選育及大面積推廣種植,同時大壟密植、淺埋滴管、免耕覆秸、帶狀復合種植等技術模式不斷成熟,良種良法結合刷新小面積高產(chǎn)紀錄,創(chuàng)造大面積高產(chǎn)典型,帶動主產(chǎn)區(qū)大豆擴面積、提單產(chǎn)。
中國農(nóng)科院是我國重要的大豆戰(zhàn)略科技力量。“十三五”期間,共審定大豆新品種40個,其中國審品種11個。品種適宜種植區(qū)域北至內(nèi)蒙古和黑龍江第五積溫帶,南達廣東雷州半島,覆蓋我國三大大豆產(chǎn)區(qū)。其中,“中黃37”蛋白質(zhì)含量高,籽粒大,外觀商品性好,已成為黃淮海地區(qū)主栽品種之一,年推廣100萬畝以上,累計推廣700萬畝;“中黃30”抗旱耐蔭,適宜間套作種植,已成為西北地區(qū)主栽品種;“中黃39”適宜種植區(qū)域從北緯20°到40°,是我國種植區(qū)域緯度跨度最大的大豆品種;“中黃901”早熟高產(chǎn),抗大豆灰斑病,適宜東北北部大豆核心主產(chǎn)區(qū)種植,2020年推廣面積近100萬畝。
坐落在中國農(nóng)科院作科所的國家種質(zhì)庫保存了世界上最多的大豆種質(zhì)資源。中國農(nóng)科院作科所將生物技術與傳統(tǒng)技術相結合、優(yōu)異種質(zhì)挖掘與育種利用緊密銜接,深入開展大豆優(yōu)異種質(zhì)挖掘、創(chuàng)新與利用攻關,取得顯著成效,牽頭完成的“大豆優(yōu)異種質(zhì)挖掘、創(chuàng)新與利用”項目獲得2018年度國家科技進步獎二等獎。
在大豆育種基礎研究方面,作科所與華南農(nóng)業(yè)大學開展合作,克隆了研究者們尋覓了近半個世紀的大豆長童期基因 J ,找到了改良大豆短日高溫適應能力的分子靶點,為提高熱帶亞熱帶地區(qū)大豆產(chǎn)量水平提供了科學依據(jù),相關成果入選“2017年中國農(nóng)業(yè)科學重大進展”。油料所揭示了 GmMYB14 通過油菜素內(nèi)酯(BR)途徑調(diào)控大豆株型的分子機制,作科所揭示大豆隱花色素介導弱藍光信號調(diào)控赤霉素代謝和避蔭反應的機制,為培育耐密抗倒、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)大豆新品種提供了重要靶基因和育種新材料。作科所揭示生物鐘基因 PRR3b 在大豆馴化中的作用機制,為選育適應高緯地區(qū)種植的早熟大豆品種提供了理論依據(jù)。
在大豆栽培技術方面,針對黃淮海地區(qū)小麥機收后田間秸稈量大,大豆播種困難、產(chǎn)量低、成本高等突出問題,作科所組織國家大豆產(chǎn)業(yè)技術體系農(nóng)機農(nóng)藝專家協(xié)同攻關,研發(fā)了黃淮海麥茬夏大豆免耕覆秸栽培技術,可一次完成前茬麥秸處理、側深施肥、精量播種、封閉除草、秸稈覆蓋等作業(yè);以該技術為核心構建了麥茬夏大豆免耕覆秸機械化生產(chǎn)技術模式,創(chuàng)建了一系列可復制可推廣的高產(chǎn)典型。“黃淮海麥茬夏大豆免耕覆秸栽培技術體系構建與示范”項目獲2019年度北京市科技進步一等獎。
在關鍵技術集成與推廣應用方面,中國農(nóng)科院部署全院力量,聯(lián)合國家大豆產(chǎn)業(yè)技術及其它院外優(yōu)勢研發(fā)團隊,開展了綠色高產(chǎn)高效技術模式攻關和大豆“藏糧于技”重大科技行動。在東北北部地區(qū),以優(yōu)質(zhì)功能型食用大豆為產(chǎn)品目標,以糧豆輪作為基本種植制度,以優(yōu)良品種和大型機械為技術載體,形成了優(yōu)質(zhì)食用大豆綠色高產(chǎn)高效技術模式。在黃淮海地區(qū),大力推廣麥茬大豆免耕覆秸精播機械化生產(chǎn)技術,對該地區(qū)大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化和環(huán)境質(zhì)量改善發(fā)揮了積極作用,為秸稈全量還田利用、實現(xiàn)秸稈禁燒和農(nóng)民增產(chǎn)增收提供了有力支撐。2020年,東北地區(qū)“壟三”栽培大豆高產(chǎn)示范田實收最高畝產(chǎn)達到336.2公斤,西北灌區(qū)膜下滴灌水肥一體化高產(chǎn)田實收畝產(chǎn)達到453.54公斤,黃淮海麥茬免耕覆秸栽培技術示范田最高實收畝產(chǎn)達到353.45公斤、百畝實收最高畝產(chǎn)達到309.24公斤。上述高產(chǎn)典型充分展示了科技進步對我國大豆單產(chǎn)提升的作用,為大豆產(chǎn)量的快速提升提供了綜合技術解決方案,打造了可借鑒、可復制的高產(chǎn)高效樣板。