我国杜仲产业高质量发展的基础、问题与对策
杜红岩1-3, 杜庆鑫1-3
(1.中国林业科学研究院经济林研究所,河南 郑州,450003;2.国家林业草原杜仲工程技术研究中心,河南 郑州,450003;3.经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室,河南 郑州,450003)
摘 要:杜仲为我国十分重要的国家战略资源树种,既是世界上极具发展潜力的优质天然橡胶资源,又是我国特有的名贵药材和和木本油料树种,也是维护生态安全、增加碳汇、国家储备林建设、实现绿色养殖的重要树种,广泛应用于航空航天、国防、交通、电力、通讯、化工、水利、医疗、体育、农林等领域。从我国杜仲的国家战略地位出发,论述了杜仲产业高质量发展的技术基础和科技支撑成效。经过我国科技工作者数十年不懈努力,定向选育出果用、雄花用、叶用和果材药兼用系列杜仲良种,为我国杜仲产业高质量发展提供了优质资源基础;创新了杜仲果园化栽培模式、杜仲雄花园、短周期叶用林、果材药兼用国家储备林栽培等新的栽培模式与技术,突破了杜仲资源高效栽培的技术瓶颈;杜仲橡胶绿色提纯及其在高性能轮胎、军事国防等领域的应用研究取得重要突破;以α-亚麻酸软胶囊为代表的杜仲籽油产品、以杜仲雄花为原料生产的杜仲雄花茶等系列产品、以杜仲叶为原料研发的杜仲功能饲料及其畜禽健康产品、杜仲功能型食用菌等产品的研发与资源高效利用,使杜仲由单一药用迅速扩展到杜仲橡胶、木本油料等国家战略资源全面开发,杜仲产业链条进一步完善,杜仲综合效益显著提升,杜仲资源高值化利用技术有力支撑了产业发展。但是,我国杜仲产业发展仍存在适宜现代杜仲产业发展的良种资源严重不足、杜仲橡胶规模化高效提纯及产品研发技术瓶颈亟待突破、产业化水平及政府支持力度较低、社会认知度不够等问题。今后要加强杜仲产业发展的顶层谋划,加快构建杜仲现代产业体系,强化杜仲科技创新及技术推广体系建设,加快构建杜仲产业发展政策支持体系,使杜仲产业成为我国精准脱贫与乡村振兴的重要力量,推动我国战略资源产业及大健康产业可持续发展。
关键词:杜仲;产业;高质量发展;科技支撑;问题与对策
杜仲是我国特有的十分重要的战略资源树种。近年来,我国杜仲产业取得了长足发展。科技支撑能力进一步加强,定向育种技术取得重要突破,杜仲果园化栽培等一系列新的栽培模式与技术取得新突破,杜仲橡胶绿色提纯及其在高性能轮胎、军事国防等领域的应用研究取得重要突破,以α-亚麻酸软胶囊为代表的杜仲籽油产品、以杜仲雄花为原料生产的杜仲雄花茶等系列产品、以杜仲叶为原料研发的杜仲功能饲料及其畜禽健康产品、杜仲功能型食用菌等产品的研发与资源高效利用,使杜仲由单一药用迅速扩展到杜仲橡胶、木本油料等国家战略资源全面开发,杜仲产业链条进一步完善,杜仲综合效益显著提升,杜仲资源高值化利用技术有力支撑了产业发展。同时,国务院及有关部门从政策支撑角度大力支持杜仲产业发展。由中国林业科学研究院和中国社会科学院紧密合作,承担国情调研杜仲重大项目,开展跨学科研究,开启了自然科学、社会科学与企业紧密合作的产业创新发展模式。2011~2017年,全国政协委员、中国社会科学院学部委员李景源就杜仲产业发展问题,连续向全国人大和政协提案。2014~2016年国家林业局3次专门组织杜仲产业调研。林业系统第一个以《皮书》形式连续发布的《杜仲产业绿皮书(2013)、2014~2015、2016~2017》[1-3],显著提升了杜仲产业的影响力,得到了国家有关部门的高度重视。2014年12月26日,国务院办公厅下发《国务院关于加快木本油料产业发展的意见(国办发[2014]68号)》,明确列入杜仲为重点支持的木本油料树种。2015年2月1日,中央一号文件,明确启动天然橡胶生产能力建设规划。2016年12月20日国家林业局发布《全国杜仲产业发展规划(2016~2030)》,这是“十二五”以来第一个以单个树种发布的产业发展规划。2017年5月22日国家发展和改革委员会、财政部、国家林业局等11部委联合发布《林业产业发展“十三五”规划》,“杜仲产业发展工程”被列为“十三五”全国林业产业重点建设工程。国家发展和改革委员会于2011年和2019年连续两次将“天然橡胶及杜仲种植生产”作为单独一条列为鼓励类产业目录。中华人民共和国国家卫生健康委员会于2018年将杜仲叶列为药食同源(食药物质)目录,开启了杜仲产业新的里程碑。在国家有关部门和地方政府大力支持下,杜仲栽培面积迅速扩大,特别是杜仲国家储备林基地建设发展势头良好。但是,我国杜仲产业快速发展的同时,存在杜仲良种资源严重不足,良种意识淡薄,基地建设混乱,缺乏龙头企业带动,政策缺乏有效落实,社会认知远远不够等亟待解决的问题。分析了杜仲产业发展过程中存在的突出问题,提出我国杜仲产业发展的建议,为我国杜仲产业可持续健康发展提供参考意见。
1 杜仲产业的国家战略地位
1.1 保障国家橡胶安全,提升制造业的质量水平
我国是世界天然橡胶第一需求大国,天然橡胶年消耗量达500万t左右,目前我国天然橡胶的主要来源三叶橡胶年产量仅80万t左右,对外依存度达80%以上。由于我国三叶橡胶仅能在云南西双版纳和海南等极少数区域生长,产能已达极限,因此开发第二天然橡胶资源刻不容缓。杜仲是我国特有的优质天然橡胶资源,其果、皮、叶均可提取杜仲橡胶[4]。杜仲适应性极强,广泛分布于我国亚热带到温带的28个省(区、市)。杜仲橡胶具有独特的“橡胶(塑料)二重性”,开发出的新功能材料具有热塑性、热弹性和橡胶弹性等特性,广泛应用于国防、军工、航空航天、高铁、汽车、通信、电力、医疗、建筑、运动竞技等领域。杜仲橡胶资源的战略价值已引起国际社会的高度关注。加快杜仲产业发展不仅能切实缓解我国优质天然橡胶资源匱乏,还能发展以杜仲橡胶为基材的复合材料,提升我国装备制造业水平[5-7]。
1.2 改善国民身体素质,推动大健康产业发展
杜仲是传统名贵中药,其药用与保健功能在《神农本草经》和《本草纲目》等古代药典有详细记载,《中国药典》2010年版收载含杜仲、杜仲叶的中成药有36种,品种数量多达265个(不含中药保健药)[8]。
除作为传统药材的杜仲皮外,杜仲叶、花、果等也都有很高的药用和医疗保健价值。杜仲富含桃叶珊瑚苷、总黄酮、绿原酸、京尼平苷酸、氨基酸等活性成分[9],其中杜仲雄花氨基酸含量达20%~23%,总黄酮含量达3.0%~4.0%;杜仲籽油α-亚麻酸含量达68.1%,为橄榄油、核桃油、茶油中所含α-亚麻酸的8~60倍;杜仲叶中绿原酸含量达2%~5%。这些活性成分在降血脂、调节血压、预防心梗和脑梗、护肝护肾、抗菌消炎、増强智力、防辐射和突变、抑制癌细胞发生和转移等方面均有显著功效,且无毒副作用[10]。杜仲籽油和杜仲雄花均已被列入国家新食品原料(新资源食品)目录,杜仲叶被中华人民共和国国家卫生健康委员会列入食药物质(药食同源)目录。目前,已公布的27个保健食品功能中,杜仲具有其一半以上功能,与冬虫夏草、人参等珍贵中药材相比,在保健功能、性价比、利用率、性味接受度等方面均具有显著优势,是开发现代中药、保健品、功能食品和饮品的优质原料[10-11]。开发利用杜仲中药及保健品等,不仅能改善国民身体素质,提高生活质量,同时还能推动我国大健康产业可持续发展。
1.3 保障农产品质量安全,助推我国打造“无抗养殖大国”
杜仲叶富含绿原酸等天然活性成分,具有增强畜禽免疫力、抗菌消炎、改善肉质和畜禽整体健康水平等多种功能,同时还含有粗蛋白、粗脂肪、维生素、氨基酸等营养物质,是十分理想的功能饲料。用杜仲功能饲料喂养猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼等,可以满足其生长发育所需的大部分营养需求,并且显著提高肉(蛋)品质,禽畜体内的胶原蛋白含量提高50%以上,中性脂肪减少20%以上,鸡蛋胆固醇含量降低10%~20%。同时显著提高了禽畜免疫力,大大减少了疾病发生和抗生素的使用[12-13]。
2015年颁布的《中华人民共和国农业部公告 第2292号》中规定,停止在食品动物中使用洛美沙星等4种兽药。2017年又下发了《农业部办公厅关于严厉打击饲料生产和养殖环节违法使用兽用抗菌药物行为的通知》。2019年颁布的《中华人民共和国农业农村部公告 第194号》中规定,自2020年1月1日起,我国饲料中全面禁止添加抗生素,减少滥用抗生素造成的危害。杜仲功能饲料的产业化开发,将有助于畜禽的无抗生素养殖和生产,打造无抗养殖大国,推动我国畜牧业的高质量发展。
1.4 大幅度提高林农收入,促进精准扶贫和精准脱贫
培育和发展特色产业是促进乡村振兴和实现精准扶贫的根本举措,杜仲产业是工农业复合型循环经济特色产业。杜仲适生范围广、管理技术相对简单、收益期长,可采用“政府+科技+公司+合作社(农户)”模式进行整体推进,充分利用国家对退耕还林、国家储备林建设等资金投入,争取国家相关政策支持[14]。
开展杜仲科技与产业扶贫,在稳步推进杜仲产业发展的同时,直接为农民带来稳定可观的经济收入。通过杜仲果园化栽培模式与技术在杜仲产区特别是贫困山区应用后,建园第5~7年逐步进入盛果期,盛果期每公顷产果量可达3 000 kg,杜仲叶3 900 kg,盛产期可达50 a以上,除果实、雄花和叶片外,还可取树皮和木材,每公顷年收入从不足7500元迅速提高到7.5万元以上。如果采用立体经营模式,杜仲林下可间作草本药材、蔬菜、花卉、茶叶、食用菌等,也可发展林下养殖业,林农经济收入将进一步提高[14],促进产区林农精准脱贫的同时,有力推动了杜仲产业发展与乡村振兴。
1.5 增加国家优质木材储备,维护国家生态安全
杜仲是我国特有的乡土树种,树干笔直,树冠优美,寿命长达1000年以上。杜仲还是优质用材树种,其材质坚韧,体感柔和,纹理细密,木材重(气干容重达0.76 g/cm3,和海南黄花梨的比重相似,其品质有赛红木的美誉)[10],是我国十分重要的国家储备林优选树种,也是制造各种高档家具、生活用具、高档建筑以及加工各种工艺装饰品的上等材料。
杜仲速生,在河南等杜仲核心产区,年胸径生长量可达1.5~2.2 cm。杜仲是经济、生态和社会效益结合最好的树种之一。国家储备林优选杜仲树种的建议既符合国家战略储备林建设的政策,又符合《林业产业发展“十三五”规划》和《全国杜仲产业发展规划》中的规定。
1.6 促进森林城镇绿化美化,打造杜仲国家现代农业产业园和绿色康养基地
杜仲在我国适生区域很广,大规模发展杜仲种植,有利于森林城镇建设,加快推进国土绿化进程,提高我国森林覆盖率。杜仲是十分理想的城乡绿化树种,不仅可用于流域治理、水土保持、荒山和通道绿化,也可在城乡街道,森林(湿地、园林)公园,乡村路旁、沟旁、渠旁和宅旁“四旁”种植,在我国生态建设和城镇化建设中具有广阔的应用前景。杜仲树不仅是理想的庭院观赏树种,还是优良的城乡绿化树种,是城乡绿色天然氧吧。清华大学、北京大学、北京林业大学、中央财经大学等高校的校园以及北京市区的万泉河路等杜仲行道树的景观效果良好,河南的郑州、洛阳、开封、灵宝、山东青岛等地的街道绿化也开始种植杜仲。北京市已设立杜仲公园,为广大市民提供了环境优美、益神益智、放松身心、森林康养的公益性休闲场所,对调节城市小气候、改善城市生态环境都起到了生态改良作用[15]。
2 杜仲产业高质量发展的技术基础
2.1 站在国家战略高度,杜仲良种定向培育取得重大突破
自20世纪80年代中期开始,中国林业科学研究院建立了世界上最大的基因库和核心种质库,目前已收集杜仲种质资源2 000多份、核心种质300余份。首次提出了药用杜仲育种策略并开展了系统研究,并于1995年主持选育出国际国内第一批5个杜仲良种‘华仲1~5号’;20世纪90年代初,根据国家战略资源杜仲橡胶等产业发展需求,又提出果用、雄花用、药用、果材药兼用杜仲育种新思路,2005年定向培育出我国果用高产杜仲橡胶、杜仲α-亚麻酸油良种,之后又主持选育出果用、雄花用、叶用、果材药兼用、观赏杜仲系列良种,目前已选育出不同用途杜仲良种31个,其中16个已通过国家审定的杜仲良种均由中国林科院杜仲科技创新团队主持选育[16],这些良种已在我国河南、山东、安徽、山西、湖南、新疆、甘肃、河北等杜仲主要产区推广应用,其面积占我国杜仲良种推广总面积的90%以上。同时,开展了杜仲良种嫁接、扦插等无性快繁技术研究与创新。通过对砧木苗培育、嫁接时间及方法、嫁接后管理等技术进行优化,杜仲嫁接苗培育周期由2年缩短至1年,嫁接成活率达96%以上,显著提高杜仲良种的繁殖速度和嫁接成活率,繁殖杜仲良种苗木2亿株,有力支撑了杜仲良种规模化推广;杜仲良种嫩枝扦插技术取得重大突破,扦插成活率由不足10%提高到90%以上。研究成果得到了国务院和有关部门的高度关注和大力支持,目前国家林业局已发布《全国杜仲产业发展规划(2016—2030)》,我国杜仲产业迎来了前所未有的良好发展局面。
2.2 突破杜仲橡胶高效培育技术瓶颈,高效栽培模式与技术取得颠覆性研究成果和重大创新
20世纪90年代初,中国林科院杜仲创新团队首创杜仲果园化栽培模式、杜仲雄花园、短周期叶皮材兼用林、果材药兼用国家储备林栽培等新的栽培模式及其系列技术,取得了颠覆性研究成果,其中杜仲果园的产果量比传统栽培模式提高40倍,杜仲橡胶产量达600 kg/hm2,实现了杜仲培育技术的历史性突破;果材药兼用国家储备林每公顷的杜仲果、杜仲木材、杜仲皮的年产量分别达3 t、7.5 m3、500 kg;高密度叶皮材兼用林每公顷产杜仲叶在15 t以上、产杜仲橡胶450 kg以上[17-18]。杜仲种植效益大幅度提高,占领了杜仲高效栽培技术创新的制高点。其中,杜仲果园化高效栽培技术在河南省灵宝德汇高原杜仲种植有限公司等应用后,每公顷杜仲果实产量由不足75 kg大幅度提高到3 000 kg以上,每公顷杜仲的经济效益由不足7 500元大幅度提高到7.5万元以上,显著提高了杜仲种植的总体效益。
杜仲高效栽培模式与技术创新取得的重大成果,使杜仲由单一药用迅速扩展到杜仲橡胶、木本油料等国家战略资源的全面开发,为支撑我国未来333万hm2杜仲资源的高效培育,实现年产120万t杜仲橡胶的规划目标提供了高效栽培的技术保障[19]。这些重大突破得到了国务院和国家林业和草原局等部门的高度重视。2014年12月26日,国务院办公厅下发了《国务院关于加快木本油料产业发展的意见(国办发〔2014〕68号)》,其中明确地将杜仲列为重点支持的木本油料树种[8];2015年2月1日中共中央、国务院印发了中央一号文件,明确提出了天然橡胶生产能力的建设规划;2017年,原国家林业局将杜仲列入国家储备林树种目录之中。这是中国林科院取得的杜仲研究成果得到国务院和有关部门高度重视和政策支持的具体体现,更是引领杜仲研究与杜仲产业向更高水平迈进的重要基础。
2.3 杜仲橡胶提取及加工利用技术取得新突破
杜仲橡胶为我国特有的优质天然橡胶资源。与三叶橡胶不同,杜仲橡胶是以固体胶丝的形式分布于杜仲果皮、树皮和叶片等器官中的,不能直接收集,其提取工艺具有特殊性。目前国内外专家学者研究出了微生物发酵和酶解法、碱洗法、溶剂法和综合法等杜仲橡胶提取方法。贵州大学张学俊教授采用生物酶法提取杜仲橡胶,利用生物酶降解杜仲植物组织,使杜仲橡胶胶丝游离出来,保证了杜仲橡胶的高聚合度,且大幅度降低了环境污染[20]。中国林科院经济林研究开发中心采用蒸汽爆破预处理和溶剂提取相结合的方法提取杜仲橡胶,取得了显著成效,经过蒸汽爆破预处理,原材料的最终固形物的提取率比采用传统方法的提取率降低了30%~70%;以溶剂提取杜仲树(1年生)皮和果皮中杜仲橡胶的得率比以传统提取工艺提取的得率分别提高了54%与70%,且其纯度均在96%以上。蒸汽爆破处理未改变杜仲橡胶的物理结构,而杜仲橡胶的分散指数变窄,使其更有利于工业加工[21-22]。山东贝隆杜仲生物工程有限公司已建成了年产30 t的杜仲橡胶中试装置,工艺流程已经贯通,杜仲橡胶产业化初具规模,具备了应用研究的基础和产业化能力,为杜仲橡胶的军工应用试验提供了优质的基础材料。
杜仲橡胶具有独特的“橡胶(塑料)二重性”,具有十分优异的加工性能和优良的共混性,通过与不同的材料、以不同方式共混, 可开发出橡胶弹性(高弹性)材料、热塑性材料和热弹性材料三大类用途不同的材料。按一定比例共混的天然杜仲橡胶、顺丁胶和三叶橡胶可制成高耐磨、高耐疲劳、高定伸强度、低滚动阻力的轮胎胶,可以生产出高性能汽车和航空轮胎[23-24]。沈阳化工大学方庆红教授与沈阳三橡股份公司合作研制出的高速航空轮胎,通过了397 km/h的高速飞行模拟试验,各项指标均达到了同类高速航空轮胎的最高水平,标志着世界首条应用生物基杜仲橡胶航空轮胎研制成功;沈阳化工大学杜仲橡胶研究团队研发出基于杜仲橡胶的自修复功能弹性体材料,通过向改性生物基杜仲橡胶中引入大量的动态可逆的离子或化学键,赋予其犹如生命组织体固有的自修复功能,使得生物基杜仲橡胶自修复材料修复效率可达90%以上[25]。利用杜仲橡胶熔点低的特点,开发出一系列低温可塑医用材料,包括用于牙科牙髓病治疗的牙胶尖、医用代石膏骨科外固定及矫形用杜仲夹板等;山东贝隆杜仲生物工程有限公司与北京化工大学合作研制出了杜仲橡胶护腿板等运动护具、假肢套等医用保健材料,可以与身体更好贴合,其应用前景十分广阔,目前已经为2022年北京冬残奥会研发出残疾人运动员比赛护具;利用杜仲橡胶的减震特性,将杜仲橡胶用于高铁减震部件球铰减震等材料中,其性能大大改善,为高速铁路提速,提高乘坐安全性与舒适性提供了优质材料与技术保障;严瑞芳等[26]研发出的气密性薄膜材料,具有很好的透雷达波功能,作为军事保密材料前景良好;北京化工大学张继川等[27]将杜仲橡胶分别与CR和CIIR共混,制备了性能优良的水下吸声材料,为潜艇消声装备的研制提供了可能;另外,军用无人机和军用直升飞机杜仲橡胶螺旋桨消声材料,火箭抗冲击、耐高温及减震杜仲橡胶新材料等都在研发中,未来将大大拓宽杜仲橡胶在军事和国防中的应用领域。日本大阪大学中泽庆久(NAKAZAWA YOSHIHISA)教授带领的团队已研发出杜仲橡胶高尔夫球、3D打印材料及化妆品基料等产品。杜仲橡胶高尔夫球的抗击打及耐磨性能得以大大提升,备受消费者的青睐。杜仲橡胶化妆品基料具有温和不刺激等特性,具有极大的市场潜力。该团队已与资生堂等公司展开相关合作,进一步扩展了杜仲橡胶的应用空间。
2.4 杜仲资源高效利用技术成果转化和产业支撑成效显著
针对杜仲取皮入药的单一利用途径、综合利用率和产品附加值低的突出问题,在国家科技支撑计划、国家重点研发计划等项目支持下,中国林科院杜仲创新团队自20世纪80年代就开展了杜仲高效利用技术的研究与开发,系统开展了杜仲果实、雄花、叶、皮等综合利用研究,并取得了一系列重大突破和具有良好产业化前景的研究成果,获得20余项国家发明专利,研发出20多个专利产品。20世纪90年代初,首次提出杜仲雄花利用的新思路,首创杜仲雄花茶及系列产品研发等专利技术,目前杜仲雄花茶已成为保健品市场炙手可热的产品;21世纪初,创新了杜仲油精炼、亚麻酸油抗氧化及杜仲亚麻酸软胶囊生产技术,研发了杜仲α-亚麻酸软胶囊等系列产品,这些产品已成为绿色降血脂、降血压的最佳产品之一;引领国际无抗生素养殖新趋势,首创国家发明专利杜仲功能饲料及无抗生素肉蛋奶养殖技术,这些技术应用后能够明显改善畜禽肉质,提高畜禽的免疫力,还可显著减少抗生素的使用及其对人体的危害;利用杜仲叶、枝桠材等首创杜仲香菇等功能性食用菌研发专利技术等,为杜仲资源的综合高效利用提供了新思路[28]。
目前研发的杜仲系列产品包括杜仲雄花茶、杜仲α-亚麻酸软胶囊、杜仲雄花茶饮料、杜仲功能饲料及健康畜禽产品、杜仲系列保健酒、杜仲功能型食用菌、杜仲系列化妆品等功能性产品,这些产品的研发使杜仲全产业链得到了逐步完善,由单一的取皮入药迅速扩展到皮、叶、花、果、材全面利用,覆盖了国防、军工、橡胶工业、高铁、中药、健康食品等国家战略领域,显著提升了杜仲产业的国际地位和市场竞争力,为国家战略资源产业可持续健康发展提供了强有力的科技支撑。杜仲产业开发出的系列研究成果得到了有关部委的高度重视,2017年5月22日,原国家林业局、国家发展和改革委员会、财政部等11部委联合发布了《林业产业发展“十三五”规划》,“杜仲产业发展工程”被列为“十三五”全国林业产业重点建设工程。目前已经在我国杜仲主要产区建立了杜仲良种示范、高效栽培与产业开发基地26个,推广杜仲良种10万hm2。
国家林业和草原局依托中国林科院成立了国家林业和草原局杜仲工程技术研究中心,着力建立产学研深度融合的全国杜仲技术创新与成果转化平台。以推动杜仲产业健康发展和促进农民脱贫致富为目标,促进全国杜仲产业产学研协同创新,着力解决全国杜仲产业产学研重大战略问题与共性技术难题,推动全国杜仲产业科学有序发展;以杜仲产业科技创新为目标,以增强企业市场竞争力,集成和共享技术创新资源,分工合作,开展技术攻关,推动相关产业实现重大技术突破,解决产业发展过程中的关键技术和共性技术问题,建立并完善杜仲产业科技创新体系;承担国家重点研发计划等研究任务,协同开展全国杜仲产业产学研科技创新;组织全国杜仲产业重大技术创新攻关活动,支撑和引领行业发展;加强企业与科研院校的合作交流,构建资源共享和共性技术平台,加速技术的推广与成果转化,加快杜仲产业化进程;加快凝聚和培育杜仲科技人才,为杜仲产业升级提供人才支撑;建立完善杜仲产业技术标准体系,推动企业标准化生产,完善杜仲全产业链条,强力支撑我国杜仲产业可持续健康发展,打造年产值达万亿元的杜仲产业集群。
2.5 有效助力脱贫攻坚,促进乡村振兴
紧密结合我国精准扶贫与乡村振兴战略的实施,采用“政府+科技+公司+合作社(农户)”的方式,营建杜仲高效栽培与加工利用示范基地,建立产品生产线,农民采取土地流转、劳务就业、合作社入股、林下养殖等措施,促使年人均收入的大幅提高,有效助力脱贫攻坚,促进乡村振兴。典型案例有如下5个。1)河南鄢陵已营建杜仲良种繁育及果材药兼用高效栽培示范基地3 333 hm2,当地政府采取土地流转、劳务就业、合作社入股、林下养殖等措施,年人均增收达到1.5万元,引导农户开展杜仲种植、特色养殖,带动周边村民加入杜仲产业发展队伍中,助力贫困户脱贫,促进乡村振兴。同时,加强对贫困户的“智志双扶”,定期对贫困户进行专业技能培训,引导贫困群众从体能型向技能型、智能型转变,同时加强思想教育,由传统的“等靠要”思想向自力更生、劳动致富转变。2)山东青州贝隆杜仲高效栽培与加工示范基地,采用“政府+科技+公司+合作社”的方式,营建杜仲高效栽培示范园400 hm2,建立杜仲雄花茶、杜仲亚麻酸油等生产线2条,农民合作社社员每人的年收入达1.6万元,促使650人脱贫。3)河南灵宝市朱阳镇杜仲果园化高效培育基地周边的闫驮村等都是典型的贫困村。通过杜仲果园化栽培技术示范,杜仲果实产量由每公顷的75 kg提高到3 000 kg以上,每公顷的年收入由传统栽培模式的不足7 500元提高到7.5万元。附近村民通过管理果园和采收杜仲雄花、果实等途径,年人均增收1.25万元,成为豫西经济林产业发展的典范。4)河南省洛阳市汝阳龙须坡农牧有限公司杜仲羊养殖基地,利用杜仲功能饲料生产的无抗健康羊肉,不仅肉质明显改善,更重要的是实现了无抗生素养殖,杜仲羊肉比普通羊肉价格高出1倍,经济效益大幅度提高,同时带动当地贫困户脱贫。5)山西省沁水县山泽村是省级贫困村,通过建立杜仲产业化基地,开展杜仲技术培训,贫困户通过获得土地流转、发展林下经济种植、就地务工管理、固定分红等增效增收,2018年贫困户人均增收6 270元,实现整村脱贫。
杜仲高效培育与高值化利用技术规模化集成示范研究成果,不仅在促进我国杜仲良种规模化繁育技术推广、加快杜仲高效栽培新技术示范应用、提升杜仲资源综合利用水平与利用率、全面提高杜仲产业总体水平等方面都起到了十分重要的示范作用,同时,对促进林业行业科技进步和产业发展都起到了重要的引领和带动作用。
3 制约我国杜仲产业发展的主要因素
3.1 适宜现代产业发展的杜仲资源严重不足
目前我国杜仲资源面积约40万hm2。由于过去缺乏杜仲良种、栽培模式和技术落后、经营管理粗放等原因,大部分杜仲林是残次林或“老头树”,还有一些是以皮用为主的乔木林,且与其他林木混杂,生态保护价值及产业化利用价值较低[29]。从我国杜仲资源情况来看,现有杜仲资源中90%左右为普通实生林,这些资源的杜仲果实等产量极低、综合利用与经济效益差,根本无法支撑现代杜仲产业发展。中国林科院杜仲科技创新团队经过30多年的持续研究,已定向培育出满足不同用途的系列杜仲良种,但是这些杜仲良种推广速度极其缓慢。目前,杜仲产业基地包括国家储备林基地规模快速扩展,但是各地杜仲基地建设一哄而上,多数没有使用良种,这给我国杜仲产业带来严重后患。目前能满足现代杜仲产业发展的杜仲资源面积仅有7 000 hm2左右,全部利用后杜仲橡胶年产量不足0.5万t,难以满足全国每年500万t天然橡胶的需求缺口。按照产业规划要求,到2030年需新造杜仲林333万hm2。意味着从2016年到2030年平均每年要新造杜仲林20万hm2以上,但以目前的速度是很难完成这个目标的[30]。
3.2 杜仲橡胶规模化高效提纯及其产品研发技术瓶颈亟待突破
杜仲橡胶产业化开发是整个杜仲产业发展的龙头与核心。国内外科技工作者经过数十年的不懈努力,在杜仲橡胶提取技术方面取得了重要突破,从化学提取到生物提取,再到化学与生物相结合的提取方法,技术与工艺日臻完善,杜仲橡胶提取纯度可达95%以上。利用领域不断扩展,产品研发已涉及到运动医学、汽车与航空轮胎、航空航天与军工产品、高铁、3D打印等领域。但是,目前杜仲橡胶的提取还限于中试和小规模生产阶段,且提取得率需要大幅度提高,规模化生产的技术与工艺都需要进一步完善。汽车与航空轮胎、航空航天与军工产品、高铁产品等从产品研发到工业化生产需要投入数量巨大的资金与技术,这需要大型企业加大投资,更需要国家层面的巨量资金支持。否则,杜仲橡胶的产业化就无法有效推进。
3.3 缺乏完善的产业链条,产业化水平低
目前,参与我国杜仲产业开发的企业多为民营企业,这些企业基本上是中小企业或小微企业,企业规模小,产业化开发实力弱,技术研发能力不强,产品单一且同质化现象严重,品牌知名度不高,产品销路不畅。同时,具有从杜仲良种规模化繁育、种植,到资源综合利用、产品加工完整产业链条的企业少,杜仲资源利用水平低,无法形成适合现代市场需求的产业集群。同时,从杜仲培育到杜仲产品加工装备机械化与自动化水平也亟待提高。此外,企业间缺乏通力协作,第一、二、三产业发展极不协调,各产业链条之间缺乏有效衔接,尚未形成杜仲资源综合利用、高值化利用的市场机制[31]。
3.4 政策支持亟待加强
尽管已制定了全国性的杜仲产业发展规划,但是各省关于杜仲产业发展的详细规划至今未出台。同时,杜仲种植等资源培育建设的扶持政策还未纳入封山育林、防沙治沙、长防林等林业重点建设工程、森林植被恢复、育林基金、山区综合开发资金国家政策支持范围,没有将杜仲林的培育放在国家层面的政策支持上等量齐观,杜仲良种未被纳入天然橡胶良种专项补贴之中。杜仲橡胶的生产及应用开发、杜仲中药、保健品、功能性食品、林业绿色养殖、杜仲文化和旅游产业均缺乏财政、税收及金融政策的支持。在新资源食品和药食同源食品认定方面,目前杜仲籽油、杜仲雄花作为新资源食品原料已获得国家批准。2018年,中华人民共和国国家卫生健康委员会将杜仲叶列入食药物质(药食同源)目录中,但从批复列入目录到真正能够作为普通食品生产,其过程十分缓慢,目前尚未批准作为普通食品规模化生产。杜仲皮也尚未列入食药物质和新食品原料目录中,这在很大程度上严重制约了杜仲产业化的开发。
3.5 社会认知远远不够
近年来,随着经济发展、人民群众消费水平的提升,我国天然橡胶、木本油料、功能产品等市场供需矛盾加剧,地方政府、科研院所开始关注和研究杜仲,并重新认识杜仲资源,人们对杜仲的认知度和认可度在逐浙提高。但总的来说,社会各界对杜仲的认知仍然十分欠缺。人们对杜仲的了解仍停留在杜仲皮入药这一传统认识上,而对杜仲橡胶这一战略资源以及杜仲的养生保健作用等知之甚少,使得杜仲“养在深山无人识”,也导致人们对杜仲橡胶、杜仲籽油、杜仲功能饲料、杜仲保健产品等杜仲产品的市场接受程度不高,这也制约了我国杜仲产业的发展。
4 推进我国杜仲产业发展的对策建议
4.1 加强杜仲产业发展的顶层谋划
一是将杜仲产业作为林业战略性新兴产业来培育和扶持,将其纳入经济社会发展全局进行统筹规划和发展,成立杜仲产业发展领导小组,以《全国杜仲产业发展规划(2016—2030年)》为指导,立足国家战略和市场需求,围绕建立我国现代杜仲产业体系,制定全国杜仲产业发展规划实施细则,引导我国杜仲产业高质量发展。二是科学布局杜仲产业发展。坚持因地制宜,根据不同经营目的、栽培现状和产业发展条件等进行科学布局,在土壤和水肥条件较好的地区,实行集约经营方式;在条件比较差的宜林地,可采用近自然和生态种植模式。三是试点先行,稳步推进。吸取各类经济林树种推广的经验和教训,点面结合、分类指导,前期重在试点示范,重点选择最适合、最有条件、最有发展潜力的区域,规划一批杜仲资源基地县,培育夯实资源基础,逐步形成各产区县域的支柱产业,在取得阶段性成效的基础上再逐步推进。四是加强宣传推广。结合杜仲产业发展规划实施和百城建设提质工程等,规划建设一批杜仲公园、杜仲博物馆、杜仲文化馆、杜仲特色生态小镇和文化旅游街区等,加强杜仲行道树绿化,加强对杜仲产品用途和作用、杜仲产品优异特性、杜仲医疗、营养和保健知识的宣传普及,提高全社会对杜仲及其产品的认知度和认可度,引导和促进人们对杜仲健康产品的消费。
4.2 加快构建杜仲现代产业体系
一是加快建设一批杜仲良种产业示范基地。各地在杜仲基地建设规划中要把杜仲良种的应用作为必须的和最基本的条件,因地制宜选用杜仲良种造林,全面提升杜仲资源和产业基地建设水平。在河南、山东、河北、山西、湖南、安徽、陕西、新疆等重点产区建立省(区)级杜仲良种产业园,建设杜仲良种资源培育基地,积极建设一批杜仲高产橡胶种植示范园、杜仲橡胶产业化示范基地、杜仲资源综合利用示范基地。二是加快培育一批杜仲龙头企业。创造条件积极鼓励一批具有带动效应的龙头企业,支持探索国内外杜仲造林碳汇管理交易模式,实现采用高新技术生产高品质的杜仲橡胶、杜仲雄花和杜仲亚麻酸油等系列产品的综合利用。三是加快培育杜仲产业化联合体。鼓励资源培育、橡胶、亚麻酸油、中药、功能饲料等产业环节企业整合、融合与重组,开展杜仲产业一体化示范,以市场为导向,以企业为主体,围绕杜仲资源培育基地建设与产业化开发利用,推进原料培育、加工生产和利用以及设备制造各环节的专业化、集约化、规模化、市场化发展,培育壮大杜仲文化和生态旅游产业,精心做大做强杜仲全产业链,形成以产养林、以林促产的杜仲产业一体化集群发展格局。四是加快建设杜仲大数据信息平台和现代物流体系。建立全国杜仲产业基础数据库和杜仲产业信息系统,全面提高杜仲产业发展预测、预警、重点杜仲产品监测分析、杜仲产业重点企业、市场动态监控和杜仲产品市场产销存预警预报能力。依托杜仲产品专业市场,积极搭建杜仲产业大数据服务平台和电子商务交易平台,构建从杜仲种植到杜仲加工、包装、仓储和运输一体化的现代物流体系。
4.3 强化杜仲科技创新及技术推广体系建设
一是加强杜仲产业研发平台建设。依托国家林业和草原局杜仲工程技术研究中心,建立杜仲产业技术创新战略联盟、协同创新中心等平台,着力打造杜仲国家工程技术研究中心,积极推动育种选优、高效提取、综合利用等产业发展关键技术的突破,抢占杜仲产业研发制高点。二是加快对杜仲产业关键技术和核心装备的研发。大力开展杜仲良种选育和优良种质资源的收集和保存,积极建设国家级杜仲种质资源库,全面开展有关果园化栽培等高效栽培模式与技术创新的研究,提高杜仲产果量、产胶量和综合效益;加强协同创新,加快对杜仲全产业链产品加工及综合利用关键技术的研发进程,加大杜仲资源培育和加工技术装备的研发力度,提高育种、造林、栽培采收与加工的机械化程度和装备水平。三是加快杜仲产业科技成果的转化与推广。实施杜仲产业科技成果转化提升工程,积极推动建立各级各类杜仲产业科技示范园区,完善杜仲产业科技应用激励机制,促进杜仲新品种的推广和重大科技成果的转化。成立省级杜仲技术推广服务中心,组建市、县杜仲技术推广服务队,加强杜仲实用技术培训,大力推进杜仲新品种、新技术、新方法、新工艺的推广和应用。四是加快推进杜仲产业标准化建设。充分发挥我国杜仲产业科技优势和杜仲资源优势,加快推进杜仲产业认证及标准化进程,积极参与或主导制定杜仲资源培育、良种繁育、生产加工、综合利用及产品的标准体系。建立严格的市场监管退出标准,促进杜仲产业规范、健康地发展。
4.4 加快构建杜仲产业发展政策支持体系
一是加大资金投入力度。成立国家级和省级杜仲产业基金和林业战略性新兴产业发展基金,对重点杜仲产业开发项目进行扶持。设立杜仲综合利用科技专项,重点扶持杜仲橡胶、杜仲籽油和杜仲生物活性物质的研究开发。二是加大财税政策的支持力度。积极支持杜仲产业基础设施建设和科技研发投入,积极推动将杜仲良种纳入天然橡胶良种的专项补贴之中,对杜仲橡胶的生产及应用开发、杜仲中药、保健品、功能食品、综合加工利用、林业绿色养殖、杜仲文化和旅游产业等应予以财政补贴、贴息或税收优惠。三是加大对杜仲国家储备林的支持力度。2016年,杜仲作为主要树种已被列入国家储备林树种目录之中,《全国杜仲产业发展规划(2016—2030年)》中已提出了新造66万hm2国家杜仲储备林的发展目标。鉴于杜仲良好的生态效益、稳定的经济效益、深远的战略意义和规划的目标要求,建议将杜仲作为我国国家储备林优选树种给予相应的政策支持。四是加大人才支持力度。深化产教结合,积极加强对杜仲产业技术人才的培养,建立健全高层次人才及团队引进和培养的政策和机制。五是加大对品牌建设的支持力度。大力推动杜仲产业信用体系与品牌建设,积极引导和支持企业做好市场开拓和品牌建立工作,推动杜仲产业企业信用体系和诚信制度的建设,制定企业信用红黑榜公告制度。大力推进品牌培育,加快自主品牌发展,不断提升产业整体竞争力,打造一批在国内外享有盛誉的杜仲产品品牌。
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