大豆是重要的植物蛋白來(lái)源。近20多年,我國大豆消費量持續攀升,供需缺口居高不下。隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )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(cháng)。作為主要的飼料蛋白原料,大豆粕消費從2011年的4750萬(wàn)噸增加到2020年的7740萬(wàn)噸。鑒于美洲大豆主產(chǎn)國產(chǎn)量高、成本低,我國大豆進(jìn)口不斷增加,主要用于壓榨,進(jìn)口量從2011年的5264萬(wàn)噸增加到2019年的8551萬(wàn)噸。非洲豬瘟疫情過(guò)后,中國生豬生產(chǎn)強勁恢復,2020年中國大豆進(jìn)口有望超過(guò)1億噸,打破2017年創(chuàng )下的最高進(jìn)口紀錄9554萬(wàn)噸。
國產(chǎn)大豆主要用于食用。隨著(zhù)城鄉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(wàn)噸增加到2019年的1340萬(wàn)噸,預計2020年需要食用大豆1750萬(wàn)噸。據統計,2020年我國大豆總產(chǎn)1960萬(wàn)噸,可滿(mǎn)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,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(jìn)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95”“黑農84”“綏農44”“齊黃34”等品種的選育及大面積推廣種植,同時(shí)大壟密植、淺埋滴管、免耕覆秸、帶狀復合種植等技術(shù)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(dòng)主產(chǎn)區大豆擴面積、提單產(chǎn)。
中國農科院是我國重要的大豆戰略科技力量。“十三五”期間,共審定大豆新品種40個(gè),其中國審品種11個(gè)。品種適宜種植區域北至內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。其中,“中黃37”蛋白質(zhì)含量高,籽粒大,外觀(guān)商品性好,已成為黃淮海地區主栽品種之一,年推廣100萬(wàn)畝以上,累計推廣700萬(wàn)畝;“中黃30”抗旱耐蔭,適宜間套作種植,已成為西北地區主栽品種;“中黃39”適宜種植區域從北緯20°到40°,是我國種植區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)區種植,2020年推廣面積近100萬(wàn)畝。
坐落在中國農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。中國農科院作科所將生物技術(shù)與傳統技術(shù)相結合、優(yōu)異種質(zhì)挖掘與育種利用緊密銜接,深入開(kāi)展大豆優(yōu)異種質(zhì)挖掘、創(chuàng )新與利用攻關(guān),取得顯著(zhù)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(jìn)步獎二等獎。
在大豆育種基礎研究方面,作科所與華南農業(yè)大學(xué)開(kāi)展合作,克隆了研究者們尋覓了近半個(gè)世紀的大豆長(cháng)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(diǎn),為提高熱帶亞熱帶地區大豆產(chǎn)量水平提供了科學(xué)依據,相關(guān)成果入選“2017年中國農業(yè)科學(xué)重大進(jìn)展”。油料所揭示了 GmMYB14 通過(guò)油菜素內酯(BR)途徑調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種植的早熟大豆品種提供了理論依據。
在大豆栽培技術(shù)方面,針對黃淮海地區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(wèn)題,作科所組織國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系農機農藝專(zhuān)家協(xié)同攻關(guān),研發(fā)了黃淮海麥茬夏大豆免耕覆秸栽培技術(shù),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(shù)為核心構建了麥茬夏大豆免耕覆秸機械化生產(chǎn)技術(shù)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(shù)體系構建與示范”項目獲2019年度北京市科技進(jìn)步一等獎。
在關(guān)鍵技術(shù)集成與推廣應用方面,中國農科院部署全院力量,聯(lián)合國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)及其它院外優(yōu)勢研發(fā)團隊,開(kāi)展了綠色高產(chǎn)高效技術(shù)模式攻關(guān)和大豆“藏糧于技”重大科技行動(dòng)。在東北北部地區,以?xún)?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?xún)?yōu)良品種和大型機械為技術(shù)載體,形成了優(yōu)質(zhì)食用大豆綠色高產(chǎn)高效技術(shù)模式。在黃淮海地區,大力推廣麥茬大豆免耕覆秸精播機械化生產(chǎn)技術(shù),對該地區大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農業(yè)生態(tài)系統優(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(shí)現秸稈禁燒和農民增產(chǎn)增收提供了有力支撐。2020年,東北地區“壟三”栽培大豆高產(chǎn)示范田實(shí)收最高畝產(chǎn)達到336.2公斤,西北灌區膜下滴灌水肥一體化高產(chǎn)田實(shí)收畝產(chǎn)達到453.54公斤,黃淮海麥茬免耕覆秸栽培技術(shù)示范田最高實(shí)收畝產(chǎn)達到353.45公斤、百畝實(shí)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(jìn)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(shù)解決方案,打造了可借鑒、可復制的高產(chǎn)高效樣板。