玉米是我國第一大播種面積的糧食作物,常年播種面積在6.5億畝左右。玉米適應力強、生產潛力大、經濟效益高,是我國重要的工業(yè)和飼料原料,在保障糧食安全方面具有重要的戰(zhàn)略地位。所以,玉米也成了我國最先開放商業(yè)化種植的轉基因糧食作物之一,2023年12月7日農業(yè)農村部公布了一批審定通過的51個轉基因玉米和大豆品種。
通過審定的這些品種可以合法種植了,也意味著轉基因玉米、大豆商業(yè)化種植的窗口已經打開。這51個品種中有37個玉米品種,這37個品種轉基因性狀中單純耐除草劑的品種有1個,單純抗蟲的品種有14個,既耐除草劑又抗蟲的品種有22個,抗病的品種則是空白(詳見表1和表2)。



為何在此時放開轉基因玉米、大豆商業(yè)化種植
我國對農業(yè)轉基因作物的監(jiān)管策略是加強轉基因技術研發(fā)和監(jiān)管,在確保安全的基礎上慎重推廣。轉基因作物要實現商業(yè)化種植必須滿足兩個條件:一是獲得生物安全證書,二是通過種子的品種申請。在2023年12月7日公布審定的51個轉基因作物品種之前,能夠同時滿足這兩個條件的品種屈指可數。第1個實現商業(yè)化的作物是1997年通過審定的棉花,第2個品種則是2006年通過的木瓜。此后雖然對玉米和水稻頒發(fā)過生物安全證書,但并未通過品種審定,所以也并沒有真正實現推廣種植。
01 受供需矛盾及世界性糧食危機的影響
隨著俄烏戰(zhàn)爭以及中美貿易摩擦影響,世界性糧食安全問題再次引起關注,尤其是對于我們一個14億人的人口大國顯得更為重要。隨著居民生活水平的不斷提升,國民對肉蛋奶的需求迅速增加,這也導致我國飼用糧食進口居高不下,成為全球最大的農產品進口國。在所有的進口糧食中,大豆每年的進口量超過8,000萬噸,玉米的進口量在2,000萬噸左右。大豆和玉米的進口量超過了糧食總進口量的80%以上。那么,如何擺脫進口依賴?
在我國,要想擺脫進口依賴,只有兩個辦法:第一擴大種植面積,第二提高單位面積產量。對于只有18億畝耕地的現狀,除要保證基本口糧小麥、水稻的種植以外,耕地基本沒有擴大的空間,所以只能向單位面積要產量。在產量上我國玉米的單產僅為美國的60%,巴西、阿根廷等國的78%;大豆單產僅為美國的61%,巴西的57%。差距之所以這么大,一個重要原因就是美國等國轉基因技術在玉米、大豆種植上得到大面積推廣和應用,而現有的證據也證明轉基因玉米在同樣的水肥條件下每畝增產在8%~10%。
02中國轉基因玉米的發(fā)展趨勢
目前國內獲得轉基因玉米生產許可的種業(yè)僅有24家,相比近2,000家的玉米種子企業(yè)來說占比不足2%,而且國家對轉基因作物產業(yè)化的指導方針仍然是“嚴格監(jiān)管,嚴控風險,穩(wěn)慎有序推廣”,所以轉基因玉米短期內會在指定省份的指定區(qū)域推廣,所以推廣面積不會太大,2024年預計在1,000萬~1,500萬畝的區(qū)間內。但轉基因開放后會有一個飛速的發(fā)展期,根據國外(美國、巴西等)的成熟經驗,在轉基因完全商業(yè)化的背景下,轉基因品種在3~5年后滲透率大概會達到85%。
轉基因技術推廣對玉米使用農藥的影響
近年由于秸稈連續(xù)15年還田加上異常氣候頻發(fā),玉米的病蟲害呈逐年嚴重發(fā)生態(tài)勢,此外臺風、洪澇、干旱等氣候災害也成為玉米產量受損的重要因素。
01玉米病害發(fā)生情況
莖基腐病連年呈嚴重發(fā)生趨勢,逐漸成為危害我國玉米生產的主要病害;穗腐病成為玉米后期的重要病害,且防治難度較大,嚴重影響玉米產量和品質;大斑病是北方春玉米和西南玉米區(qū)的重點病害,遇到適宜氣候極易流行發(fā)生;灰斑病、紋枯病是西南山地玉米區(qū)主要病害,線蟲矮化病在東北局部地區(qū)發(fā)生嚴重;玉米絲黑穗病由于種衣劑的推廣得到很好的控制,但由于戊唑醇抗性的增加,近幾年有零星發(fā)生的趨勢;南方銹病暴發(fā)時危害嚴重,但發(fā)生具有不確定性;玉米頂腐病、鞘腐病在個別區(qū)域不定時發(fā)生。
02玉米蟲害發(fā)生情況
蟲害是影響玉米產量和品質的重要問題。蛀穗害蟲(玉米螟、桃蛀螟、棉鈴蟲)、粘蟲和草地貪夜蛾已經成為玉米主要害蟲,二點委夜蛾偶爾在個別地方暴發(fā);地下害蟲在東北西北春播玉米上危害持續(xù)加重,蚜蟲、薊馬也已成為玉米苗期主要害蟲;葉螨主要為害西北干旱區(qū)玉米,蚜蟲則從苗期持續(xù)為害到穗期,雙斑長跗螢葉甲快速上升為春玉米區(qū)的重要害蟲(見表3)。

03轉基因玉米對農藥使用的影響
目前,玉米除除草劑每年使用比較穩(wěn)定外,其他農藥產品的使用則主要根據病蟲的發(fā)生情況針對性防治,加上玉米拔節(jié)后施藥難度加大,中后期基本停止使用農藥。近幾年隨著增產類方案產品的推廣,在黃淮海形成了一定的規(guī)模和影響,農戶尤其種植大戶逐漸養(yǎng)成了用藥習慣。
轉基因玉米的增產是毋庸置疑的。但轉基因作物推廣后對農藥的減量卻一直存在爭議,可以明確的是,轉基因作物推廣后對農藥品種的使用影響巨大,比如除草劑集中到草甘膦、草銨膦,抗某種蟲害的殺蟲劑基本停用。但轉基因作物的推廣并不等于不再使用農藥,尤其目前玉米轉基因目標性狀也僅局限于耐草甘膦、草銨膦和抗玉米螟、粘蟲、棉鈴蟲等鱗翅目害蟲為主。
轉基因玉米推廣后農藥用量是否會下降目前還不得而知,但我們從新疆轉基因棉花的推廣上可見一斑。新疆從1997年開始推廣抗棉鈴蟲的轉基因棉花,目前新疆種植的棉花90%以上為轉基因品種,即便新疆大面積推廣抗蟲棉,也并沒有停止殺蟲劑的使用,而是從以防治棉鈴蟲為主的殺蟲劑轉變?yōu)橐苑乐悟x為主的殺螨劑,以及以殺蚜蟲為主的殺蟲劑,尤其是新疆抗性蚜蟲的出現,殺蟲劑用量節(jié)節(jié)攀升。
另據2012年的一篇報道指出,在美國雖然Bt轉基因作物的引入引起殺蟲劑用量的減少,但抗除草劑轉基因作物使用的除草劑量的增加,導致農藥總用量增加7%。除草劑用量的增加主要還是由于抗除草劑轉基因作物使用除草劑品種單一,雜草的抗性不斷加大,隨之除草劑用量增加。
轉基因玉米的開放,或將為草甘膦和草銨膦帶來新的機遇,殺菌劑也同樣蘊藏巨大機會。當病害成為影響產量和品質的主要因素時,農藥防治必然成為最佳選擇,尤其在近幾年土傳病害加上異常氣候對玉米產量的影響巨大;營養(yǎng)類產品、促進生長調節(jié)劑類產品會成為一個新的增長機會;殺蟲劑短期內會下降,但從長遠看其他無抗性的害蟲會逐步發(fā)展成為重要害蟲,殺蟲劑用量長期看會從下降逐步轉向增長。據Phillips McDougall數據可以佐證,全球玉米用農藥的主要消費國同樣也是轉基因玉米的種植國,從2019年到2020年,全球玉米用殺蟲劑銷售額增長5.7%,殺菌劑銷售額增長6.6%,而這種增長還在持續(xù)。