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财团法人海峡交流基金会

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中国大陆保粮三箭齐发—耕地、种业、人造◆文/许瑛仁《交流杂志111年6月号第183期(历史资料)》

  • 更新日期:112-07-13

1994年,美国经济学家莱斯特.布朗(Lester Brown)在《世界观察》杂志上发表〈谁来养活中国〉一文,预测到2030年中国大陆人口数量将达到约16.3亿,由于水资源短缺问题日益严重,农地被工业化大量破坏,为了养活十多亿人口,中国大陆需从国外进口大量粮食,由此引发粮价上涨,影响世界粮食供应和生产。今(2022)年3月6日,习近平参加全国政协团组会议时则强调:「谁来养活中国?中国要靠自力更生,自己养活自己」。为此,中共近年积极保障粮食安全,可谓三箭齐发。

第一箭:耕地保护  力守18亿亩耕地红线

中国大陆耕地占全球7%,人口却占全球约20%,要自己养活自己,极具挑战性。今年中共中央一号文件比往年花更多篇幅强调耕地保护,严格考核地方政府的耕地保护,由中央和地方签订耕地保护目标责任书,作为刚性指标、终身追责,这是过去中央一号文件少见的严厉口吻。

习近平在2021年12月的中央农村工作会议曾强调「18亿亩耕地必须实至名归」。18亿亩耕地是中共自十一五规划以来设立的「耕地红线」,若以2021年中国大陆全国粮食亩均产量387公斤(约774斤)计算,要达到中共官方喊出的「粮食产量稳定在1.3万亿斤以上」,约需17亿亩耕地,考量粮食需求持续增长,18亿亩红线应退无可退。

根据中国大陆2021年8月公布的「第三次全国国土调查」,当前耕地面积约为19.18亿亩,表面上守住了18亿亩的耕地红线,但实际上仍存在许多问题。首先,旱地占一半以上,旱地没有灌溉设施,主要靠天然降水,虽可种植玉米、小麦,但只能靠天吃饭,单位产量受限。其次,黑龙江、内蒙古、河南、吉林、新疆等5个省份耕地面积占全国40%,这些地区大都属于一年一熟的区域。第三,耕地坡度超过6度便会发生中度到重度不等的水土流失, 6度以上的耕地占了23%。此外,过去10年间耕地变成林地多达1.12亿亩,且地力普遍下降,2018年化肥施用量是1978年的6.4倍,但粮食产量仅是2.2倍,退化的耕地面积占比高达40%。

中国大陆依土地品质高低把耕地分为三类:1.一般耕地」;2.优质的「永久基本农田」;3.高产抗灾的「高标准农田」。中共中央已规定「永久基本农田」重点用于粮食生产,今年一号文件又要求「高标准农田」原则上全部用于粮食生产,显见耕地保粮为先。

为配合中央要求,现在各地开始掀起「复耕运动」,然虚假复耕应付检查的现象层出不穷,有些地方甚至直接在严重污染的地面盖上一层土,就算「复耕」。上有政策、下有对策,向来是中共基层治理的隐患,而「第三次全国土壤普查」能否确实揭弊,务实面对问题。

第二箭:种业自主  力防被「卡脖子」

2018年美中贸易战开打后,中国大陆深刻感受「卡脖子」技术的重要性,因此开始推动各项关键技术的自主研发,其中就包括种业自主。由于种业是农业产业链的源头,具有战略性意义,且与习近平一再强调的粮食安全息息相关。今年4月10日,习近在海南省三亚市种子实验室考察时特别强调,「种子是中国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。」北京市随后在4月13日提出方案,宣称2022年要打造「种业之都」。

种业自主不仅出现在中共中央2021年的第一号文件;同年8月13日,中共国家发改委和农业农村部也联合印发《「十四五」现代种业提升工程建设规划》,涵盖农作物种业、畜禽种业、水产种业等三方面能力的提升。中共海关总署数据显示,农作物种子进口最大量是蔬菜种子,例如甜椒、番茄、茄子等蔬菜品种,80%至90%是国外品种;此外,绿菜花、胡萝卜、菠菜等,对外依存度也颇高。目前中国大陆希望用5到10年,把90%依存度降到50%。中国农业科学院蔬菜花卉研究所所长张友军也承认,菠菜、绿菜花、胡萝卜、洋葱等4种蔬菜,对国外种子依存度85%,甚至90%以上,是比较麻烦的事。

其实,就蔬菜口感而言,本土或国外品种差异不大,主要问题在于国外品种抗病性更强、收成率更高,这是中国大陆目前种业主要面临的问题,持续强化研究才能补不足、求自主。

除了加强种子关键技术的研究,官方对于基因改造(中国大陆称之为「转基因」)技术也在近年渐予肯定。过去美国孟山都几乎垄断全球种子基因改造市场,2018年6月被德国拜耳集团收购。中国大陆基因育种始于1986年,2010年之后,政策导向趋于审慎,基因育种商业化陷入停滞,直到2016年重启;2020年12月,中共中央经济工作会议首次强调种子问题,对基因改造商业化是一大助力。

根据中国大陆《种子法》规定,基因改造种子上市前需经历安全正式获批及种子审定上市两个阶段,整体申请安全证书的周期长达3至5年。拿到安全证书后,还需通过品种审定及获得种子生产和经营许可证,才能进入商业化生产应用,过程虽耗时且不易,但基因改造作物种植面积,已从1996年的170万公顷攀升2019年的1.904亿公顷,年复合成长率达22.8%。目前自主研发可食用的基因改造作物,只有木瓜,未来若能应用至玉米、大豆等粮食品种,市场空间应会大幅提升。

第三箭:人造蛋白质与淀粉 不再看天吃饭

「看天吃饭」是农民面对天灾的无奈,在极端气候频发的今天,要想一年四季风调雨顺,尤其得之不易,无论是旱涝或风灾、虫害,都会对农作物带来巨大的损害。为了确保粮食供应与营养来源的稳定性,正在大力研发人造蛋白质与淀粉。

蛋白质是人体与牲畜所需的主要物质之一,主要来源是肉类与大豆等食物,但不管是动物或植物蛋白,都需要较长时间的生长周期。2021年10月30日,中国大陆农业科学院发表研究成果,用一氧化碳和氨水作为原料,经过优化与发酵技术后,可将乙醇梭菌迅速转化成蛋白。农科院饲料研究所所长戴小枫表示,人造蛋白质是植物类蛋白质效率的70万倍,例如大豆生长周期需要数月,但人造蛋白质只需22秒;1,000万吨的人造蛋白质,相当于是2,800万吨的大豆,可节约1亿亩耕地,且营养含量达80%以上,跟植物蛋白相比,更容易消化,吸收速度快。

其次,中国大陆对于大豆高度仰赖进口,2021年进口大豆占总需求的85.5%,进口量为9,652万吨,若应用人造蛋白质,一年最高可节约700亿吨大豆的进口。此外,因人造蛋白质系由一氧化碳转化而来,可减少2.5亿吨的碳排放量,有利环境保护。

不过,上述乐观的看法也遭到挑战。有论者认为,现有的一氧化碳排放量全都转化为乙醇梭菌蛋白,相当于2,800万吨大豆,不到大豆年消耗量的4分之1,为了人造蛋白质专门生产一氧化碳,并不划算,因为乙醇梭菌蛋白只用于饲料的蛋白质,人无法直接食用。

第二,影响气候变化的主要温室气体是二氧化碳,一氧化碳的作用微乎其微,对碳中和助益不大,目前农科院的成果实用性有限。但论者也同意,此项技术真正的价值在于未来潜力,亦即现在用氨水,未来能否用氮气?现在利用一氧化碳,未来能否用二氧化碳,甚至以氮氧化物做原料?这是未来可以期待的后续研究。

淀粉方面,中国科学院天津工业生物所联合大连化物所历经6年多的研究,透过耦合化学催化和生物催化模组体系,成功构建出一条从二氧化碳到合成淀粉仅需11个步骤的人工途径,并于2021年9月24日在国际学术期刊《科学》发表。

人工合成淀粉是在实验室完成,比起植物透过光合作用60多个步骤才能合成淀粉的复杂程度,还有多项技术问题待克服。淀粉是人类饮食中最主要的能量来源,广泛存在于马铃薯、玉米、大米等农作物中,也大量运用在食品、医疗、制药、造纸、纺织等产业。实验室的成果若能真正走向产业应用,不仅可解决全球粮食问题,且实验主要原料是二氧化碳,有利于减碳需求,可谓一举两得。

谁来耕种是大问题

不过,不少大陆网民认为,人工合成淀粉就是「水变油」的新型笑话,甚至笑说:「终于喝上西北风了,以后大家都可以不用辛苦种田了,每天打开嘴巴吃空气就可以了。」然无论如何,这次实验的成果基本上还是获得国际期刊的肯定,接下来就看如何持续优化研究成果,最终达到产业化的程度了。

综观中国大陆保粮三箭,除人造蛋白质或淀粉外,耕地保护与种业自主,终究还是需要劳力投入,但农村愿意耕种的人口愈来愈少,中国社科院和中国人民大学曾共同针对「谁在种地」进行问卷调查,结果受访者中有69.6%的人不希望子女和亲属务农,明确表示希望自己和自己后代继续务农的人只有9.6%。「复耕运动」能坚持多久?时间自会给出答案。

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