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          我國茶葉科技“十三五”進展及“十四五”發展思考

          2022-01-17 00:00

          【編者按】“十三五”期間,我國茶葉科技在眾多領域取得重大進展,依靠茶葉科技創新,茶產業得以實現高質量發展,成為助力農民增收和多地脫貧攻堅的支柱產業。當前,我國正處于實現“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯期,也是重要戰略機遇期。為分析我國茶葉科技發展趨勢,探討“十四五”茶科技發展方向、目標和重點任務,謀劃“十四五”茶葉科技發展藍圖,讓茶科技更好地服務于茶產業,使茶產業成為鄉村振興的支柱產業,《中國茶葉》特開辟“‘十四五’中國茶科技展望”專欄,邀請全國茶界專家總結、分析我國茶葉科技各領域“十三五”進展,并對“十四五”發展方向和重點任務進行展望、規劃,助推我國茶產業高質量健康發展。

          我國茶葉科技“十三五”進展及“十四五”發展思考

          姜仁華, 熊興平, 姚明哲中國農業科學院茶葉研究所,浙江 杭州?310008

          茶產業是富民產業、生態產業、健康產業、文化產業?!笆濉币詠?,我國茶產業發展迅速,生產規模不斷擴大,綜合產值不斷提升,在實施脫貧攻堅和鄉村振興中發揮了重要作用。目前我國茶葉種植面積、生產總量、消費總量、出口額均位居世界第一。與此同時,我國茶葉科技取得了長足的進步,有力地支撐了我國茶產業的快速、高質量發展。在看到成績的同時,我們也要清醒地認識到,我國茶產業發展也面臨著產能出現結構性過剩、生產成本持續上升、綜合效益仍有待提高、科技對產業的貢獻率需要進一步提升等挑戰。

          “十四五”是我國茶產業和茶科技發展的重要戰略機遇期。2021年3月22日,習近平總書記在福建武夷山考察調研時指出,要把茶文化、茶產業、茶科技統籌起來。因此,總結“十三五”我國茶葉科技發展取得的重要成就,分析未來茶學學科發展趨勢以及茶產業對科技的需求,在此基礎上,提出“十四五”我國茶葉科技發展的建議,對我國茶產業的高質量發展和推動茶葉科技進步是非常有必要的。

          一、“十三五”我國茶葉科技發展取得的成績

          1. 獲得國家科技投入增幅明顯

          “十三五”期間,國家對科技計劃管理進行改革,形成了新的國家科技計劃體系。茶葉領域在新的國家科技計劃體系中,獲得的國家科技投入大幅增加。在國家重點研發計劃方面,“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”等 6 個專項安排了6項茶葉領域項目,合同國家財政經費達到1.32億元。在國家自然科學基金方面,茶葉領域共獲得各類別基金項目資助285項,合同金額達到1.2億元,其中獲得了2項優秀青年科學基金項目、1項重點國際(地區) 合作研究項目、3項區域創新發展聯合基金重點項目,在項目類別和項目資助數、資助金額方面都取得了新的突破。

          2. 科技產出量質齊升

          (1)獲得獎勵成果數量不斷增加,質量提升明顯

          “十三五”期間茶葉領域獲得省部級及以上獎勵成果107 項次,其中省部級一等獎及以上獎勵14項,獲得3項國家科技進步二等獎(其中 1 項已完成公示)。與“十二五”相比,在獲獎類別方面,2016年首次實現省級自然科學獎零的突破,獎勵成果數量增加20.2%,高級別(省部級一等獎及以上)獎勵成果數量增加75%,且首次獲得省級特等獎1項、省級自然科學一等獎1項。

          (2)SCI期刊發表論文數量增加明顯

          在Web of Science中,以tea或camellia為關鍵詞,結合摘要甄別,對中國大陸各學術機構在SCI期刊上發表論文進行了檢索(圖1),發表論文數從2011年的371篇增長到2020年1 684篇,“十三五”期間共發表SCI期刊論文6 119篇, 比“十二五”增加1.26倍。在高質量期刊的發文數量也實現新高。?

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          (3)申請和授權發明專利數量總體有所增加

          在智慧芽PatSnap全球專利數據庫中,以茶為關鍵詞,排除茶油和油茶等,對中國大陸2008—2020年申請和授權的發明專利進行了檢索(圖 2),2016年專利申請和授權數達到最多,“十三五”期間發明專利申請數比“十二五”增加52.1%,但授權發明專利數只增加4.4%。

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          3. 科技創新取得新進展

          (1)茶樹基因組與功能基因研究

          在國際上率先完成茶樹全基因組測序,完成了4個染色體級別的基因組組裝,構建了1個茶樹基因組的精細圖譜。鑒定出一批重要基因,如分離克隆出苦茶堿合成酶基因,調控花青素、兒茶素等品質成分合成、抗逆等性狀的關鍵基因。?

          (2)茶樹資源與育種

          新收集了一批野生近緣種等珍稀特異資源,使國家種質茶樹圃保存資源達到3 700余份,資源多樣性繼續保持世界首位;鑒定發掘出一批葉色變異和功能成分特異的茶樹資源,為特異品種的選育和多元化產品開發提供了種源基礎?!笆濉逼陂g全國登記新選育品種51個,獲得授權植物新品種權72個,品種支撐產業發展作用突顯,全國茶園良種化率達到68%。

          (3)茶樹次級代謝研究研究

          明確了茶樹中茶氨酸等重要次生物質的代謝途徑和調控機制,進一步揭示了茶氨酸在茶樹中的生物合成及轉運分子機制,發現了咖啡堿新的代謝途徑,揭示了茶樹芳樟醇和橙花叔醇生物合成調控新機制等。

          (4)茶葉綠色生產技術研究

          構建了茶園化肥減施增效的理論、方法和技術體系,集成創新化肥減施增效技術模式13套,技術模式推廣面積已超過14萬 hm2,實現平均化肥減施37%、肥料利用率提升40%以上,節本增效明顯。針對茶小綠葉蟬、茶尺蠖、灰茶尺蠖等我國茶園重要害蟲,攻克了昆蟲視覺信號電生理篩選、性信息素微量組分鑒定等技術難點;集成提出茶園病蟲害綠色防控技術模式,實現化學農藥平均減施70%以上,極大地提高了我國茶園害蟲綠色防控技術水平。

          (5)茶葉加工技術與裝備

          研制出一批茶葉加工品質提升新技術和加工關鍵設備,超微茶粉(抹茶)、茉莉花茶等再加工茶加工技術和裝備取得較大進展,基于近紅外、機器視覺等茶葉水分、茶葉品質智能感知技術取得了突破,數字化加工技術在部分茶類開始應用,主要茶類基本實現連續化加工,茶葉加工裝備和技術水平明顯提高。

          (6)茶葉加工化學

          初步明確了綠茶、紅茶、白茶、黑茶等代表性茶類特征成分。

          (7)茶精深加工

          開發出冷溶、高香等高品質專用速溶茶;茶葉功能成分綠色高效提制和合成的新開發產品呈現多樣化、功能化、時尚化、方便化的特點。

          (8)茶葉質量安全

          開發出基于石墨烯和納米技術的快速茶葉農藥殘留樣品前處理技術,基于微流控紙芯片的茶葉中多酚含量、農藥殘留速測技術等;研究提出茶園農藥選用的評價體系,構建了以茶湯中農藥“有效風險量”制定MRL的新原則,修訂6項國際茶葉的農藥MRL標準,提出蒽醌等茶葉中危險物阻斷技術,創制了新煙堿農藥的單克隆抗體靶向識別現場快速檢測技術和產品,研究成果獲2019年度國家科技進步二等獎1項,使我國茶葉質量安全監管技術水平得到進一步提升。

          (9)茶與健康

          進一步證明綠茶等茶類有益健康的功效;進一步明確茶葉功能性成分的健康功效。明確了普洱茶中茶褐素減輕高膽固醇血癥的機制。

          (10)茶業經濟

          建立了國家茶葉全產業鏈大數據中心,采集與定期編制發布 《中國茶產業 (杭州) 指數報告》,茶產業經濟研究從以生產端為主向消費市場研究拓展,產業政策支撐能力明顯加強。

          二、我國茶產業及茶學科發展趨勢

          1. 未來我國茶產業發展趨勢

          (1)茶產品市場需求趨向多元化

          (2)茶葉生產方式趨向現代化

          (3)茶產業業態趨向多樣化

          2. 未來茶學科發展趨勢

          (1)與新興學科融合加快茶學基礎理論發展和技術創新

          (2)與生命健康學科的交叉發展催生茶學研究新熱點

          (3)?綜合和集成解決方案成為茶業技術發展的重要方向

          三、茶產業發展對科技的需求

          我國茶產業發展面臨的機遇和挑戰,對茶葉科技進步提出了新的要求,同時也說明未來茶葉科技大有潛力、大有可為。

          1. 勞動力短缺、生產成本升高短期內將不可逆轉,茶產業急需實現“機器換人”

          破解采茶工短缺、生產依賴大量勞動力投入等難題,亟需改變生產作業方式,發展茶葉高效節本田間生產技術、名優茶機采機制技術、茶園作業機械化和自動化技術以及茶葉加工機械化、自動化、智能化技術,促進茶葉生產從依賴過量使用化肥、化學農藥向綠色生產方式的轉變,從勞動密集型向機械化、自動化、智能化方向轉變。

          2. 為確保茶產品的質量安全和減輕對環境的存載壓力,茶產業急需向綠色高效方向發展

          解決茶葉生產過程中肥料、農藥等生產投入品的不合理施用對環境造成影響的問題,急需選育高抗、高肥效品種,研發茶樹綠色高效低碳栽培技術、茶園病蟲害綠色防控技術、茶葉節能清潔化加工關鍵技術、深加工產品綠色提制技術以及茶產品質量安全快速、低成本、精準檢測技術和茶葉中農藥殘留、重金屬元素、環境污染物的風險評估技術等,以保障茶產品質量安全,減輕對環境的存載壓力。

          3. 產品結構性過剩將會在未來一定時期存在,茶產業急需向穩面積、調結構、增效益方向發展

          近年來茶產業規模持續擴張,茶產品結構性過剩壓力不斷加大,急需促進茶樹品種和茶葉產品品類結構調整;從供給端發力,滿足消費者對茶產品趨向優質化、特色化、便利化的需求,推動茶葉從過去單一飲茶向飲茶、吃茶和用茶等多用途方向轉變。

          4. 茶產業業態趨向多樣化,急需多學科交叉和綜合集成技術支撐發展

          單一學科技術已經難以滿足發展需求,需要把“茶文化、茶產業、茶科技”統籌起來,走依靠多學科協同攻關、區域綜合集成發展的技術創新路徑,推動茶產業高質量健康發展。

          四、“十四五”茶葉科技發展建議

          按照“四個面向”要求,以“提升茶葉科技高水平自立自強和支撐茶產業高質量發展”為目標,以實施“五大行動”任務為抓手,力爭在茶學基礎前沿和茶葉綠色發展、智慧發展、質量安全、營養健康等領域取得一批原創性科學發現、重大關鍵技術突破和重大產品創新,高效支撐我國茶學一流學科建設和鄉村振興戰略的實施。

          1. 實施學科創新能力提升行動

          一是進一步完善茶學學科體系;二是促進新興學科與傳統學科融合發展建設;三是推動茶文化、茶產業、茶科技統籌發展研究。

          2. 實施種業創新能力提升行動

          一是加強茶樹種質資源收集、精準鑒定與利用;二是加快茶樹高效育種技術創新;三是開展突破性品種選育。

          3. 實施茶葉優質安全與營養健康提升行動

          圍繞綠色發展理念,重點開展茶園省力節本高效生產技術研究及產品研制;構建不同品種、不同產地的茶產品評價和溯源系統,建立新“三品一標”全程質量控制生產體系;開展茶葉營養健康功效評價及關鍵成分互作效應研究、多元化營養健康特色茶產品的智造技術、茶葉營養健康成分含量的快速檢測技術及評價體系研究。

          4. 實施數字茶業建設行動

          基于農機、農藝技術融合的研究思路,采取專用化、輕量化、電控化和數字化設計理念,結合茶樹品種、茶樹生理、茶園種植、土壤和加工等農藝特性角度協同突破,系統開展茶葉生產、加工全程數字化、智能化關鍵技術裝備研究,構建茶園、茶葉、加工品質和機械裝備的協同智能制造體系,減少對勞動力的過度依賴,提高我國茶葉生產加工效能和數字化、智能化水平。

          5. 實施茶產業區域協調發展行動

          為鞏固拓展脫貧攻堅成果,做好脫貧攻堅與鄉村振興的有效銜接,根據區域生態資源特點和產業存在的問題,綜合集成應用先進技術,研究提出適宜區域發展的茶葉綠色高效生產模式,建立茶產業特色鄉村振興示范區,為實現區域茶產業提質增效和實施鄉村振興提供強有力的科技支撐。


          注:本文轉載自中國茶葉,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如有侵權行為,請聯系我們,我們會及時刪除。

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