香蕉也是全球鲜果贸易量和消费量最大的水果。2003年世界香蕉出口量为1550.49万吨,进口量为1436.54万吨,贸易额117.09亿美元,其中进口69.23亿美元,出口47.86亿美元。从图3中可看出,世界香蕉进出口贸易量近9年来一直保持增长,平均年增长率分别为1.89%和1.75%。厄瓜多尔是世界上最大的香蕉出口国,2003年香蕉出口量为466.48万吨,占世界香蕉出口总量的30.09%;其次是哥斯达黎加,出口量为204.25万吨,占13.17%;菲律宾居第三,出口量为182.82万吨,占11.79%。(见图4)。主要进口地区和国家是原欧盟15国为492.47万吨,占世界香蕉进口总量的34.28%;美国为387.05万吨,占世界香蕉进口总量的26.94%;日本的进口量居第三,为98.66万吨,占6.87%。
目前,世界三大公司垄断着国际香蕉贸易市场。如总部设在美国加利福尼亚州的Standard Fruit Company,商标Dole;总部设在Cincinatti;Ohio的COBAL公司,前身为United Fruit(UF),商标Chiquita,该公司生产世界上1/4的香蕉,在拉丁美洲有127个生产点;总部设在美国的佛罗里达的Banana Development Corporation (Bandeco)公司,商标Del Monte。
如上所述,世界香蕉多年来产销两旺,收获面积、产量、贸易均保持增长势头,其中产量的增长大于面积的增长,而科技进步对香蕉产业的稳定发展发挥了重要作用。
二、科技对香蕉产业的历史贡献
科技对香蕉产业的历史贡献主要表现在以下几个方面:
(一)新品种的选育与推广使香蕉产业实现了良种化
世界主要生产国和国际组织INIBAP都非常重视香蕉种质资源的收集和创新利用工作。其中INIBAP设在比利时KUL的国际香蕉改良网络种质交换中心(ITC)收集保存1300多份、印度收集保存670份、菲律宾收集保存300多份、澳大利亚收集保存500多份、中国收集保存300份,等等。这些种质为育种工作提供了宝贵的材料。新品种的培育与推广使香蕉产业实现了良种化
通过选育种,现已筛选出一批适应各国生态条件的优良品种。如:Williams、Grand Naine、Vallery、Umalay、Lakatan、Nelson Mons Mari、J.D.Special Williams、Pisang Mas、巴西蕉等等。我国也选育出广东高脚顿地雷、福建天宝、广西浦北高杆、广东1号、2号新品种,并引进威廉斯、巴西蕉、墨西哥蕉、泰国蕉、大奈因、台湾金蕉、8818、台湾8号等优良品种。其中威廉斯及其选育后代和巴西蕉迅速成为我国主栽品种。一般株产比当时的优良品种广东香蕉2号高2.5-3.5公斤,蕉果梳型均匀,蕉指比广东香蕉2号长4-5cm。果实卖相靓、质量好,为市场接受,卖价好,比广东香蕉2号每担卖高5-10元。一级蕉产出率高,一般90%,比广东香蕉2号高10%。我国台湾地区引进、选育的商业品种包括李林蕉、旦蕉、玫瑰蕉、台蕉系列、北蕉系列、吕宋蕉、红皮蕉、粉蕉和蜜蕉等。
此外,从上个世纪70年代中期开始,在世界四大育种机构的引导下,全球掀起抗性育种的研究热潮。经过20多年的不懈努力,获得不凡的成就。如洪都拉斯农业研究所(FHIA)培育出20多个FHIA系列香、大蕉杂交类型,其中“金手指”(FHIA01),抗叶斑病,抗CMV、BETV病毒,抗线虫,耐寒,果型大,成为商业推广品种。台湾香蕉研究所利用体细胞变异培育出的抗枯萎病的株系和品种有GTTCV-247、GTTCV-106、GTTCV-215、GTTCV-119、GTTCV-218、TCI-229等,其中“台蕉7号”(GCTCV-215-1)己于1992年投人商业生产,属高型中抗类型,在带病果园感病率为69.0%(1994)和42.6%(1995),“台蕉1号”抗病性更高,其感病率分别为6.5%和5.1%,GCTCV-218(宝岛蕉)从2000年开始进入较大规模推广,其高抗黄叶病,发病损失可降低至5%以下,并具丰产特性,单位面积产量可提高40—50%,抗病品种的培育和推广在很大程度上挽救了台湾的香蕉产业。也为世界香蕉产业的可持续发展奠定了基础。
通过新品种的选育与推广,使世界香蕉产业基本实现了良种化,我国的良种覆盖率更是达到了100%。
(二)组培技术的广泛应用使香蕉种苗实现了工厂化生产
科技对香蕉产业贡献的另一个重要标志是组培技术的广泛应用使香蕉种苗实现了工厂化生产。香蕉组织培养是20世纪初以德国植物学家G.Haberlandt的植物细胞具有全能性的理论发展起来的一项技术,1986年Gupta和Wong利用茎尖培养技术获得成功。目前,世界各香蕉主产国绝大部分应用组培快繁技术生产香蕉种苗。我国1989年开始工厂化育苗,现已可通过工厂化大规模生产。我国的福建、广西、广东、海南等主产省区大多数香蕉园都种植组培苗。香蕉组培苗的工厂化生产及其应用,使我国乃至世界的香蕉生产方式发生了革命性变化。首先是工厂化大量生产有利于优良品种(系)的迅速推广,同时在严重受灾年份可及时提供大量香蕉苗以恢复生产;其次是控制了病毒类病害通过种苗而传播,推广组培苗后,我国香蕉束顶病等病害的发病率显著降低;第三是组培苗生长整齐,有利于管理与销售;第四是种植组培苗可以提高产量和商品率,据测算,组培苗比传统繁殖苗增产30-50%,商品率达90%,效益显著增加。通过组培苗的推广,我国香蕉的种植面积、产量、效益等保持比较快的增长势头,香蕉的收获面积从1987年的15.27万公顷增加到2004年的25.51万公顷,增长67.06%;产量从202.90万吨增加到629.32万吨,增加两倍多。
香蕉组培苗的工厂化生产在世界上已形成一个新兴的生物技术产业。目前仅我国就有近100多家组培苗工厂,年产量1亿多株。从80年代中后期开始逐步推广组培苗起,到目前累计推广应用组培苗4亿多株。仅中国热带农业科学院组培中心2005年便生产香蕉组培苗1300万株,约占海南香蕉组培苗产量的50%,对海南香蕉产业的发展起着举足轻重的作用。
(三)先进栽培技术的应用为产业的发展提供了可靠的技术支撑
主要生产国及美国、澳大利亚、中国台湾等发达国家和地区都对香蕉的发育生理、营养生理、水分生理、生长调节物质应用以及施肥、套袋等进行了系统研究,取得许多成果,总结出一系列配套技术,如良种组培苗配套栽培技术、香蕉营养诊断指导施肥及香蕉专用肥的研制与推广应用技术、香蕉病虫害综合防治技术、节水灌溉技术、套袋技术等。使香蕉单产水平有明显提高。如:80年代初世界香蕉平均单产为13.2吨/公顷,90年代初提高到13.8吨/公顷,2004年提高到16吨/公顷;肥料利用率提高30%以上;可节约用水30%~80%。特别是近年美国等发达国家在植物调节剂、生物肥料、生物农药等高科技领域取得突破,促进了香蕉生产向无公害、绿色食品化发展。我国相关的基础研究虽然起步较晚,但栽培技术方面的进步非常迅速。如反季节栽培技术、滴灌等节水灌溉技术、平衡施肥技术、断蕾、疏果等树体管理技术、套袋技术,病虫害防治技术等先进栽培技术都得到长足的发展,并在生产上得到广泛应用。使我国香蕉实现了全年性生产,单产迅速提高,单位面积产量从1987年的9吨/公顷,提高到2004年的24.67吨/公顷,增加约三倍;广东、海南、广西一些主产区香蕉单产水平已经达到45吨/公顷以上,接近哥斯达黎加世界最高产的53吨/公顷的水平;香蕉的商品率从90年代初的60%提高到2004年的90%,香蕉一级商品果率从35%提高到70%以上。水资源和肥料的利用率也有了实质性的提高;可以说我国香蕉的栽培水平达到了国际先进水平。
(四)病虫害诊断、检测与控制技术的进步为香蕉生产及产品质量安全提供了保障
香蕉病虫害是香蕉生产重要的限制因素。其危害可造成严重的产量、质量损失,甚至造成区域性、全局性的产业波动。香蕉枯萎病曾在中美洲及我国台湾严重发生,在中美洲丢荒的大舍蜜品种的蕉园就达4万公顷,曾致使台湾的香蕉面积从最高峰时期的5万公顷剧降至6000-8000公顷;香蕉束顶病、花叶心腐病等病毒类病害及香蕉象甲等钻蛀类害虫在一些蕉园发病率高达70%以上,香蕉黑条斑病在中美洲地区造成严重的大范围的产量与质量下降。各国依靠植保技术进步基本保障了香蕉生产与产品质量安全。
1、病虫害种类的正确的诊断为香蕉病虫害的控制提供了有效依据
对香蕉叶斑病、枯萎病、病毒类病害等提供准确的诊断技术,使防治针对性显著加强,为有效防治病害提供了依据。如通过DNA分析方法正确诊断区别叶斑病、利用聚合酶链式反应(PCR)技术对Mycosphaerella fijiensis 、枯萎病等进行分子鉴定,为该病的检疫、早期诊断和防治等起到重要作用。
2、准确、快速的病毒检测技术使得控制病毒病通过组培苗传播成为可能
香蕉病毒病检测已从早期的Elisa技术检测发展为利用PCR技术检测,我国已初步建立起香蕉病毒病害的多重PCR检测技术体系,新技术具有灵敏度高、特异性强、简便、快速、可靠等优点。通过检测确保大量无毒苗应用于生产,改变了香蕉束顶病等病毒类病害随种植材料传播蔓延的历史,组培苗推广前后,香蕉束顶病的发病率降低达90%以上。
3、病虫害的综合控制技术有力保障了香蕉生产与质量安全
通过香蕉病虫害控制技术的进步,目前对香蕉假茎象甲、香蕉叶斑病等多种病虫害已具有较为可靠的防治技术,包括高效、低毒药剂使用、农业防治措施应用等,技术进步使得无公害香蕉生产成为可能,绿色香蕉、有机香蕉生产等也得到一定发展,这极大地促进了香蕉产品质量安全。
(五)采收和采后处理技术的突破大大提高香蕉的商品化水平和效益
科技对香蕉产业的又一突出贡献就是采收和采后处理技术的突破,大大提高香蕉的商品率,显著改善香蕉的外观质量,延长产业链条,提高了效益。90年代以来,由于国际香蕉贸易市场由三大跨国公司垄断,他们利用美国等先进国家的工业基础和先进技术,开发出先进的保鲜技术和设备设施。在香蕉采收、搬运、处理、包装、储运过程中使用空中索道代替人扛肩挑搬运;用纸箱包装代替筐装和条蕉;用制冷集装箱、冷库等冷链系统代替普通棚车运输,中间环节少,机械损伤少;利用生长调节剂(如GA3)、乙烯吸收剂、乙烯拮抗剂(如1-MCP)延缓果实衰老,明显减少贮藏过程中的重量损失,利用噻苯达唑(TBZ)、多菌灵、特克多、抑霉唑、丙氯拉嗪和扑海因等化学杀菌剂处理,明显延长果实货架寿命。我国香蕉采收、搬运、处理、包装、储运也取得长足的进步。从2002年开始引进了香蕉索道采收技术,实施香蕉不落地采收。与传统采收方法相比,机械损伤减少90%以上。利用化学杀菌剂处理蕉果结合常温保鲜、包装、储运技术,使我国香蕉外观质量明显改善,有效保鲜期达20天以上。使全国各地一年四季均有香蕉供应,开拓了国内香蕉的巨大市场,带动了产业的快速发展,取得了良好的经济效益和社会效益。采用索道采收,并配套相应的保鲜和包装处理措施的香蕉,一般每公斤香蕉的市场售价可提高0.6元,每公顷可增收18000元。
总之,世界香蕉产业的发展与产业的科技进步是分不开的,科技是香蕉产业不断升级的原动力。特别是我国在短短的20年里,由于科技进步使香蕉产业基本实现良种化,香蕉试管苗的普及,使一系列的新技术得到应用,从而加快了产业化的进程。特别是从2002年开始农业部农垦局组织实施香蕉产业升级项目,迅速地在广东、广西、海南、福建等省区进行了示范推广。大大提高了我国香蕉在国内外市场的竞争力。
三、香蕉产业发展面临的主要问题
虽然技术进步对香蕉产业发展已发挥了重要作用,但在香蕉产业发展过程中仍存在突出问题,主要表现在:
(一)香蕉资源共享与创新利用程度不高
世界上的香蕉主产国、国际香蕉改良网络等国际香蕉研究组织都在重视香蕉种质资源的收集、评价和创新利用,但目前资源的交换与共享及创新还远远不够。就我国而言,国内主要香蕉科研单位还是各自为政,互相封闭,信息不畅,缺乏协调共享机制及合作研究,缺乏有效的鉴定技术手段,重复收集保存,共享性差,有知识产权的创新利用远远落后。
对于种质资源的评价与利用,目前仍主要依赖田间性状比较为主的选育种,通过诱变、杂交、生物技术等方法进行资源创新利用等对生产上的贡献还很小。表现为通过杂交育成的品种数量不多,利用生物技术方法对抗病虫、成熟控制等特异基因的定位、克隆与表达等与其他作物相比有很大差距,香蕉转化体系还很不完善,转基因植株仍主要停留在研究阶段,还未实现大田应用,香蕉丰富的种质、基因资源还有待于更充分的创新利用。
(二)香蕉产业发展面临着重大病虫害等严重威胁,香蕉产业抗风险能力有待提高。
1、病虫害危害仍是香蕉产业发展的重要威胁
虽然香蕉病虫害防治技术的进步为香蕉产业发展提供了良好的保障作用,但目前对香蕉枯萎病、Moko病、香蕉穿孔线虫等香蕉危险性病虫害的防治仍有相当难度,其表现为传统的化学防治方法效果差,抗病品种的培育与推广速度缓慢、抗性表现在不同地区间不稳定,其他有效防治新技术缺乏等。随着国际间农产品、繁殖材料、包装材料等交流的日趋频繁,这些危险性病虫害在不同香蕉种植区域间的传播、蔓延风险日益加大。如香蕉枯萎病现已几乎蔓延至所有的香蕉种植国家和地区,我国大陆于1996年在广东发现,现每年的扩展速度在20%以上,据估计,目前在广东的发生面积已达5万亩,全国的发生面积已达10万亩,海南于2001年发现该病危害,现在乐东、昌江、东方、澄迈等多个市(区)县的蕉园出现危害。与香蕉枯萎病相比,香蕉Moko病、香蕉穿孔线虫虽在世界上的分布范围较小,但我国已多次在口岸截获,传入风险极大,一旦传入蔓延,对香蕉产业将产生巨大威胁。此外,国内一些次要或局部发生的病虫害,如在云南局部地区严重危害果面的叶甲、香蕉次要害虫介壳虫、香蕉叶螨等也有演变与扩散流行风险,由于大量药剂的不合理使用一些重要病虫害叶斑病对药剂产生抗药性风险在不断加大。
国外有科学家警告:“香蕉巴拿马病和叶斑病将摧毁香蕉种植园,就像历史上马铃薯曾一度被病害摧毁殆尽一样”,他们发出惊人预言:“香蕉在10年后可能从地球上消失”。
2、香蕉产业对台风、寒害等自然灾害的抗风险能力低
从世界范围看,目前香蕉产业对风害、寒害的抵抗能力很低,香蕉品种的抗风、抗寒能力不强,抗风、抗寒、丰产栽培技术水平有待提高。如:菲律宾、我国海南等多台风地区及广东、福建、广西等冬季时有严重寒潮地区,往往每隔3-5年遭受一次严重的风灾或寒害。另外香蕉商业栽培品种高度单一,如我国,目前进行商业种植的品种主要为巴西蕉,几乎占90%,品种高度单一,一旦单一品种的抗病虫能力下降,将有可能导致产业的大范围灾难。
(三)香蕉标准化生产水平不高,市场竞争力弱
世界各国香蕉标准化生产技术水平参差不齐,单产水平与质量差异很大。2004年在10大香蕉主产国中,最高的哥斯达黎加为53.4吨/公顷,最低的泰国仅13吨/公顷。除菲律宾外,世界香蕉主要出口国主要为中、南美州的厄瓜多尔、哥斯达黎加、哥伦比亚、危地马拉、洪都拉斯等,这些国家主要是美国三大贸易公司垄断生产和贸易,栽培水平较高。而其他自产自销的生产国标准化水平还有较大的差距,特别是在采后保鲜技术及配套设备设施方面较落后。我国虽已进行香蕉标准化栽培示范推广,但推广的覆盖面还很小,特别是分散的蕉农其标准化栽培技术更差。
四、香蕉产业科技发展潜力分析
香蕉产业发展已具有较好的基础,尽管其发展过程中还存在突出问题,但随着相关科学技术的进步及国际间经济一体化和合作、交流的进一步加强,香蕉产业发展的相关技术具有很大的发展潜力,对香蕉产业发展将发挥新的重大的促进作用,科技仍将是香蕉产业升级的原动力。
(一)资源共享水平及创新利用技术将得到继续增强,香蕉品种多样性将更加丰富、不断满足不同的生产需求。
1、世界香蕉资源共享体系建设将促进国际间的合作,加快资源创新利用
基于香大蕉的重要性,国际遗传资源学会(IPGRI)专门成立了国际香大蕉改良网络(INIBAP),从国际层面组织协调国际香大蕉研究发展工作,其成员国包括了世界香蕉主要生产国,并在比利时KUL建立种质交换中心,收集保存世界香大蕉种质资源1300份。改良网络的主要目标是组织和协调全球香蕉种质资源的保存、评价、改良和测试;促进世界各国在香蕉生产方面的合作与联系;支持和资助香蕉资源收集和信息交流合作。主要项目有:全球香大蕉品种测试项目;香大蕉种质信息共享网络系统建设项目;各成员国香大蕉资源的保存、繁殖和分发项目。改良网络设立了四个地区网络:拉丁美洲和加勒比海网络(MUSALAC)、亚太网(ASPNET)、西部和中部非洲网络(MUSACO)、东部与南部非洲网络(BARNESA)。各地区网通过其成员国实施相关项目,并鼓励各成员国利用INIBAP提供的资源和信息,结合本国的香蕉研究项目开展工作。香蕉种质资源日益呈现出收集范围全球化、资源管理系统化、保存设施现代化、技术规程标准化、共享服务信息化的发展趋势。目前,“国际香蕉改良网络”等国际组织及香蕉种植国间的合作日益频繁,大大促进资源共享。除国际组织外,厄瓜多尔、洪都拉斯、哥斯达黎加、印度、越南、中国、泰国、缅甸、印尼、危地马拉等主产国都非常重视收集和保存香蕉种质资源,从上世纪50年代开始,至今已收集到大量的丰富的香蕉种质资源。
在技术上,为避免香蕉种质在迁地保存过程中避免重复保存,提高保存效率,将建立起大量种质的RAPD、AFLP和SSR指纹图谱,并对不同地区起源的香蕉品种进行遗传多样性和系统学研究。在现有研究的基础上,分子标记技术将可以更有效地指导保护野生香蕉种质,为进一步有效进行种质交换和利用提供支持。
中国是亚太网的成员之一,在香大蕉种质资源收集、鉴定与保存方面也做了许多工作,分别在云南、广西、广东和海南收集到100多种的香大蕉栽培种和野生种,并从其它国家收集引进了许多优良种质资源,这些种质已在田间建立起种质圃,大部分已建立起离体保存无性系。我国的香蕉种质资源也已被纳入国家自然科技资源共享平台项目建设内容,其目标是使香蕉种质资源的搜集、保存、鉴定、评价现代化和系统化及标准化,通过香蕉种质资源数据信息全国共享网络平台,建立起跨部门、跨地区、跨领域的资源共享体系,实现香蕉资源信息和实物的社会共享;构建一个全国香蕉种质资源研究工作网络和基地;共同解决资源研究中的关键问题,加快香蕉种质资源的创新利用。
2、香蕉种质创新利用技术发展将使丰富的香蕉种质资源得到更有效的利用,满足不同的生产需要。
通过资源评价、芽变选种、诱变育种、有性杂交育种、分子育种等途径,培育优良的抗病、抗虫等抗逆性品种将是今后资源创新利用的最重要目标。
(1)芽变选种
芽变选种是目前香蕉选育种的主要手段。该方法在生产实践中既操作方便效果又显著。香蕉的自然突变频率虽然很低,仅为百万分之二,但有人统计在全世界300多个香蕉品种中,有一半是从香蕉体细胞的突变中选出来的,可见香蕉芽变选种在香蕉品种改良及培育新品种中的重要作用,在将来,芽变选种仍将是香蕉种质资源创新利用的重要手段,将有通过芽变选育出高产、优质、抗病、抗虫和耐贮藏性能良好的香蕉品种。
(2)诱变育种
诱变育种是通过使用伽马射线、药剂等物理和化学手段等诱导体细胞产生变异,然后通过组培而获得变异植株,是自然芽变选种的人为干预和补充,随着香蕉组织培养技术如分生组织培养、愈伤组织培养、悬浮细胞培养、原生质体培养等技术的改进,在离体条件下进行自发或诱变育种已成为可能。上世纪90年代国外已报道了以香蕉离体试管芽为材料进行60Coγ射线辐照诱变育种,并取得初步成效。我国福建通过辐照诱变选育出新品种“漳蕉8号”已在生产上推广应用。近年来香蕉愈伤组织培养、悬浮细胞培养、原生质体培养和体细胞胚胎发生方面的研究取得了较大的进展,本方法将是今后种质创新利用的重要途径,其诱变效率将由于技术的进步而提高。
(3)有性杂交育种
有性杂交育种将是香蕉育种的另一手段。对于香蕉而言,有性杂交育种难度仍很大,目前发现香牙蕉为高度雌性不育,不能作母本,龙牙蕉为母本亦难获得种子。大蕉、粉蕉类为母本,可获少量种子,与BB型野生蕉杂交后代,可获得植株粗壮、叶片厚绿、下垂、果实无籽的四倍体。目前,世界已育成了一些品种,如Bodles(AAAA)、FHIA-01(AAAB)都具有抗枯萎病的特性。由此可见,通过杂交育种对培育抗性品种具有较好的发展前景。
(4)生物技术育种
目前国内外对香蕉抗枯萎病、抗病毒、抗黑条斑及保鲜相关基因的分离、鉴定与克隆等在进行大量研究,来自欧洲、美洲和澳洲等11个国家的科学家正在联合绘制香蕉的基因组图谱(The Global Musa Genomics Consortium),该项目计划在5到10年内完成香蕉基因组绘制。国内外目前已发现相关的特异性基因,并在采用电激转化、基因枪法、农杆菌介导法和基因枪与农杆菌介导相结合等方法,分别将不同的目的基因转入了香蕉胚性悬浮细胞、原生质体或茎尖分生组织和茎微盘,获得了转基因植株,这为进一步的香蕉转基因研究提供了良好的基础。随着建立高效的受体系统等香蕉转化体系的继续研究和完善,通过导入抗病、抗虫、抗旱、抗寒等相关基因,定向改变现有香蕉品种的某些性状,培育出具有多抗特性同时又具有其它优良品质特征的香蕉品种的新种质或品种将成为可能,此举将引发全球范围内新一轮的香蕉生物技术革命,对世界香蕉产业的发展将产生巨大的影响。可以预见,不久的将来,转基因香蕉品种将应用于大田种植。
3、随着技术发展,香蕉作为生物反应器将成为可能。
香蕉是植物生物反应器的理想载体。除了具有所有植物生物反应器的优点外,它特别具有生长期短,果实产量高的优点。香蕉是鲜食水果消耗量最大的水果,鲜食性可以保证水果中的基因表达的药用蛋白保持活性,是发展中国家儿童口服疫苗的理想载体。据测算,如果在香蕉中某一基因的转录水平和所表达的蛋白质达到总蛋白的1%,那么,一个42公顷的香蕉种植园所生产的单个口服免疫原就可以满足当年全世界的需求量。对香蕉特异高效表达启动子的分离及高效再生体系的建立将极大地推动这一研究的进行。
(二)香蕉生产关键技术将继续取得突破,促进香蕉产业的全面升级。
1、香蕉病虫害检测与控制技术
(1)通过简便、灵敏、准确的诊断和检测技术可有效控制香蕉危险性病虫害在区域间的传播与蔓延
随着分子生物学等技术在香蕉病虫害的诊断和检测上的成功应用,对香蕉枯萎病、叶斑病、线虫病等多种重要病虫害的诊断鉴定将更加简便、灵敏和准确,其将为有效拦截枯萎病、Moko病、黑条斑病等外来有害生物侵入、传播和提供早期预警提供保障。
(2)香蕉病毒病的检测和脱毒技术进步将大幅度提高香蕉无毒苗的覆盖能力。
对病毒类病害的分子检测技术将实现对束顶病、花叶心腐等多种香蕉病毒的简便、灵敏、快速、准确的有效检测,大幅度提高繁殖种源的被检率,同时通过脱毒技术处理,保证香蕉种苗不带病毒,实现香蕉种苗的无毒化,从种苗环节有效控制香蕉病毒病的危害。
(3)通过香蕉非疫区建立控制病虫害危害将成为保障香蕉生产和扩大出口重要技术措施
非疫区建设是应对香蕉贸易中的技术壁垒、保护国内生产安全的有效措施。WTO-SPS协议(实施动物卫生检疫措施协定)规定,缔约方应承认非疫区以及有害生物低度流行区的概念。非疫区是指主管机关认定的不存在某些特定有害生物的地区,在该地区,即使已知存在某种特定的有害生物,但已采取地区防治措施,如采取禁闭和根除该种有害生物的防治措施、监测并建立缓冲带,这一地区仍然是非疫区。这样,不管其它地区病虫害情况怎样,非疫区内出产的农产品出口不应受到限制,其它国家也不能以检疫性病虫害为由拒绝进口。美国、澳大利亚、智利、墨西哥和巴西等在上个世纪80年代初就开始建立水果非疫区,取得良好效果。非疫区建设也是控制危险性病虫害在区域间的传播与蔓延、扩大香蕉出口的重要途径。澳大利亚为避免从菲律宾传入香蕉Moko病,曾要求只能从菲律宾Moko病的低度流行区进口香蕉。随着非疫区靶标生物的快速检测技术、靶标生物监测技术、靶标生物扑灭技术等技术进步及世界上香蕉种植国对香蕉外来入侵生物的日益关注,可以预计,将有越来越多的国家和地区通过非疫区建设而控制病虫害传播蔓延及增强香蕉产品市场竞争力。
(4)香蕉病虫害综合防治技术进步将更加有效的保障香蕉的生产和质量安全
首先是各单项防治技术将不断突破。针对香蕉叶斑病、黑星病等病害及香蕉害虫等而开展的化学药剂研究将开发出更高效、低毒的防治药剂;以减少防治对环境的不良影响、保障香蕉产品质量安全为主要目的的生物制剂的研究将不断取得突破,害虫天敌、害虫病原微生物、害虫性激素、香蕉内生细菌或内生真菌、病害生防菌、植物性杀虫、杀菌剂等生物制剂将逐步应用于生产,这些单项技术对各个单一病虫害的防治将发挥重要作用。
其次是各单项技术的协调配套将不断优化,病虫害标准化控制技术将不断完善,可保障香蕉无公害生产、绿色香蕉、有机香蕉的生产,提高香蕉生产效益。
2、水、肥管理技术
(1)营养诊断与配方施肥技术
将继续系统摸清香蕉的养分需求规律,解决香蕉不同生长阶段、不同地力环境下的养分配比、施肥量及方法。我国肥料平均利用率较发达国家低10%以上,氮肥为30-35%,磷肥为10-25%,钾肥为40-50%,香蕉肥料利用率更低。其中,氮肥的利用率为15%-25%,钾肥利用率更加偏低。因此,测土配方平衡施肥技术的大面积推广可降低成本、提高产量、改善品质、减少污染发挥更大的作用。
(2)节水灌溉技术
香蕉是需水量比较大的作物,传统的漫灌方式,水的利用率低,近几年香蕉的灌溉方式已逐步从漫灌向喷灌、微喷灌、滴灌等方向发展,同时配以地膜覆盖,使水的利用率有了较大幅度提高,可节水30%-60%。但目前的灌溉还不能依据香蕉对水分需求规律而进行,还有较大的改进空间。同时,微喷灌、滴灌及地膜覆盖技术使用的覆盖面还不大,水分浪费仍相当严重。将来的节水灌溉技术将依据香蕉的需水规律,从灌溉时间、灌溉水量进行合理安排,并配套大面积推广微喷灌、滴灌技术,水利用率可提高到70%以上,并可降低香蕉生产成本10%,同时,控制香蕉病虫害随灌溉而扩散。
3、激素利用技术
激素利用对香蕉产量提高具有重要作用,但目前激素使用存在对香蕉品质、贮藏和安全有不良影响等较大风险。研究开发内源激素等新型的激素种类将为香蕉产量、质量的提高发挥重大作用,此外,改进激素的使用方法也将对香蕉的产业发展有重要作用,如改变目前直接使用激素喷施果面的传统做法,研发通过叶面喷施或根部早期使用技术,本技术将避免激素使用对果品质量的影响。
4、抗风栽培技术
香蕉本身抗风能力差,目前对香蕉的抗风栽培重视不够。今年第18号台风“达维”过后,在海南昌江等地,采取抗风栽培措施的香蕉园遭受的损失比不采取措施的低50%左右。抗风栽培的主要措施包括矮化品种培育、反季节栽培、采用支撑材料、栽种模式选择、科学种植防护林等,这些综合措施的研究与应用使香蕉抵抗风灾能力将有明显的提高。
5、香蕉标准化生产技术集成
目前香蕉标准化生产技术主要是经验式规范,在无毒苗标准化生产技术、病虫害防治技术、水肥管理技术、激素利用技术、抗风栽培技术等各个单项技术的不断创新突破的同时,以如何有机综合集成这些生产技术为目的的香蕉标准化生产技术研究也将取得进展,标准化生产技术的先进性、科学性和可操作性将得到提高。通过推广集成技术,估计香蕉的生产成本将下降30%以上,抗风险能力也将得到显著提高。
(三)香蕉保鲜与加工的技术进步将延长香蕉的产业链和提高效益
1、新的保鲜剂开发与应用将为香蕉采后保鲜提供丰富、高效、低成本的药物选择。
开发天然药物保鲜将是新的保鲜剂研究的重要内容,如从南药等植物、动物中开发具有保鲜活性的物质、从果实中筛选拮抗微生物等正在进行研发。目前国内外有较多的研究报道,已发现了一些在实验条件下对香蕉等保鲜效果达到或超过目前高效的化学药剂的活性物质或菌株,随着发酵及剂型加工技术、稳定性与生产成本控制技术等的研究解决,可望开发出新的保鲜剂,其前景看好。
2、分子保鲜技术将为香蕉保鲜开辟新的途径。
香蕉的分子保鲜目前仍处于研究阶段。分子保鲜的研究重点是乙烯生物合成及基因调控,目前,对香蕉的乙烯生物合成及基因调控研究得比较清楚,正在深入研究的主要有:1)香蕉等跃变型果实中诱导成熟的乙烯生物合成是如何被启动或加强的?其过程的分子遗传学基础是什么?2)乙烯的信号经转导过程最终作用于什么靶基因,而引起成熟相关基因转录与调控,导致成熟过程的进行?通过这些机理探讨,将有助于开发出新的保鲜技术。目前现有的保鲜方法中,除了植物保护措施外,都将调控点集中在乙烯和氧气这两种物质上。实际上当乙烯或呼吸作用开始增加时,各种因素对它们的控制都是十分有限的。深入分离并研究香蕉果实采后初期与成熟相关的基因,可以在这些基因的表达和调控研究中寻找新的调控位点。这样不仅将保鲜调控的位点前移,而且还可获得更多的调控位点。在结合现有技术的基础上,可能产生出新的保鲜技术,使保鲜的效果更加理想,降低贮运成本,延长贮藏期和货架寿命。对控制成熟的关键基因的深入研究有也有助于通过RNAi等技术培育转基因耐贮香蕉新品种。
3、综合保鲜技术的配套、完善及普及推广应用将为香蕉的保鲜效果提高发挥重要作用。
主要通过对果实采前潜伏侵染病原菌的控制及科学的水肥管理技术、无损伤采收技术、采后处理等技术环节的综合配套,提高保鲜效果,满足无公害、绿色及有机香蕉的保鲜要求。
通过香蕉的保鲜技术的进步,香蕉常温下的保鲜可达30天,在冷链条件下将达到120-180,销售价格平均提高30%以上甚至更高。
4、香蕉加工产品将得到进一步发展
一方面将根据市场需求,开发出新产品,另一方面,还将根据香蕉果实的营养、风味等进行产品开发引导市场消费。此外,针对香蕉受台风灾害后大量未成熟断果、香蕉次果等的浪费,将研究解决未成熟断果和香蕉次果的加工利用途径。可探讨进行发酵制酒、动物饲料、饮料、糕点、果酱等加工,增加效益。
(四)茎秆综合利用技术将有效解决香蕉生产废弃物利用问题,提高香蕉产业效益,减少环境污染
香蕉茎叶资源非常丰富,仅我国茎叶年产量约1800万吨,其中可利用提取纤维的茎秆量约1200万吨,不能提取纤维的茎叶和蕉头约600万吨。目前,农民以收获果实为唯一目的,大量的茎秆资源作为废弃物,全部被丢弃于田间地头,既浪费资源又污染环境,并且全部依赖人工清理,费工费时,劳动强度大。据初步试验,香蕉茎秆可提取0.8%的纤维,一般每亩有4-5吨茎秆可供提取纤维,即每亩可提取纤维32-40公斤,纤维价格按16元/公斤计,则每亩可增加收益512-640元,按年茎秆量1200万吨,可提取香蕉茎秆纤维超过9万吨,纤维产量相当200万亩亚麻或100万亩棉田的产量,节省大量土地资源,为我国纺织行业提供了一种优质新型天然纺织材料,拉长香蕉产业链条。且剩余残渣仍可制作有机肥或加工饲料等,可制得青饲料600万吨或可满足60万户农村家庭沼气原料需要或可以生产有机肥600多万吨,可缓解畜牧业饲料供应的压力。不能提取纤维的香蕉茎叶和蕉头经粉碎回田后,其肥效相当于40万吨化肥量,可增加土壤的有机质,减少化肥用量,改良土壤,建立起有机生态循环利用系统,有助于香蕉产业的可持续发展。香蕉综合开发利用后预计新增产值超过8亿元。
结束语:科技的发展和进步为世界香蕉产业的发展作出了巨大的贡献也提供了诱人的前景。可以说科技是香蕉产业不断升级的原动力。虽然还面临了不少问题,有些还很严重。而且新问题还会不断出现,但是,我们有理由相信,随着世界合作的进一步加强,新技术的不断突破,香蕉产业在资源利用率、生态和产品安全,新技术、新产品开发,新用途的发现等方面都会有巨大的发展潜力。 中国热带学会网
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网址: 香蕉产业科技的发展潜力 https://m.huajiangbk.com/newsview1395974.html
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