摘 要：麻类作物是重要的特色经济作物，为高端纺织、食品医药、生物材料等领域提供重要工业原料，持续加强麻类产业科技创新对我国农业农村现代化建设具有重要意义。针对新时期麻类产业发展承担的新职能，文章梳理了近年来我国麻类产业技术研发重要进展，分析了麻类产业发展面临的新挑战，并结合新兴技术研发态势，提出了我国麻类产业科技创新的重点任务。研究建议，新时期我国麻类产业科技创新应进一步夯实种质资源研究，推进现代生物育种技术应用；加快抗逆丰产技术创新，在盐旱渍涝污染等边际土地中拓展种植空间；研发全产业链绿色低碳技术，促进麻类生产高产高质高效；创新加强麻类新材料创制，带动麻类产业创新发展，赋能粮食安全与重要农产品有效供给。
关键词：麻类作物；绿色发展；边际土地；生物育种；生物材料
当前，我国迈入以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的新时期[1]，加快推进农业农村现代化是实现农业大国向农业强国跨越的基础和支撑，是中国式现代化的重要组成部分。随着我国农业资源环境瓶颈加剧、种养产业持续增收增效难度提高、气候变化不确定性加大等因素的发展，我国农产品供求将长期处于紧平衡状态，农业农村现代化仍然面临严峻的挑战[2]。在当前背景下，我国农业农村现代化一方面要坚决确保国家粮食安全和重要农产品有效供给，另一方面要加快做好“土特产”文章，为农业增效、乡村产业振兴提供充足动能，这是统筹好农业农村领域国家安全与发展的本质要求。
麻类作物是以获取茎、叶纤维等为主作为纺织、编织、造纸、生物质利用等原料的一类作物的统称[3]。大面积栽培的麻类作物主要有苎麻、亚麻、黄麻、红麻、大麻、剑麻、蕉麻、荨麻、罗布麻等，也有椰壳麻等种子纤维。麻类作为我国最早驯化利用的作物之一，其应用历史可追溯到5000年前，其产业、历史、文化等元素是传承东方文明的重要载体。得益于麻类作物物种的多样性、产品的多元性、生物体的多功能性，近年来麻类作物多用途技术及其产业迅速发展，逐步成为高端纺织、食品医药、生物材料等领域的重要原料，也成为水土保持、污染耕地修复、盐碱地利用等领域的先锋作物，在“土特产”经济发展中发挥着重要作用。
我国幅员辽阔，地形地貌和气候特征复杂多样，农村生产生活方式各异，麻类作物生产利用与丰富多彩的农业资源环境相融合，形成了我国独有的区域发展模式。受耕地资源不足等因素冲击，我国麻类种植面积局部增长而整体下滑，但麻纺和多用途产业需求持续扩大，年均进口各类原料100余万吨，麻类原料自给率不足1/3。亚麻、黄麻纤维等原料90%以上依赖进口，亚麻打成麻等原料价格迅速攀升，孟加拉国、印度等主产国限制黄麻原料出口，麻类原料供需矛盾对企业稳定持续发展造成严峻威胁，亟待扩大国内生产，构建国际国内相协调的产业结构。
在农业资源环境约束加剧的背景下，保障我国特色麻类产业的健康持续发展，根本出路在科技创新。本文结合近年来麻类产业技术研发的重要进展和农业产业发展的态势，讨论了新时期我国麻类产业的战略定位和科技创新的重点任务，以期为加快推进麻类产业科技进步理清方向、凝聚共识。
一、我国麻类产业科技创新进展
（一）突破麻类作物分子育种瓶颈，育种效率和品种水平大幅提升
在国际上率先解析了苎麻、黄麻、红麻和剑麻等主要麻类作物染色体级别基因组。实现了麻类作物的稳定基因编辑，建立了高效分子育种技术体系，促进麻类育种周期从10年缩短到5年。“十四五”以来育成麻类品种22个，麻类作物单产较体系建立之初平均提高1.5倍。育成纤维支数2500支的苎麻新品种，实现特高支纱纺织；工业大麻大麻二酚（CBD）含量提升至13.9%，打破国外垄断；工业大麻籽粒蛋白含量首次突破25%，亚麻籽含油率最高达到44%，苎麻全株蛋白含量超过20%，为保障我国食/饲用蛋白和油脂供给提供了新的支撑。
（二）推进边际土地利用，扩大国内麻类种植空间，破解资源环境约束难题
积极统筹“不与粮争地”和保障重要农产品有效供给，推动盐旱坡洼污染等边际土地麻类高产高效种植与生态修复技术研发。研发镉污染农田苎麻强化修复技术，在湖南湘潭、湘阴千亩连片镉污染农田中示范，4年内实现土壤镉含量从1.8mg/kg下降至0.8～1.0mg/kg，下降幅度40%以上[4]。甘肃张掖万亩中度盐渍土亚麻产量达到3405kg/hm2，较当地常规种植产量提高1.47倍。建立石漠化区剑麻施肥制度，剑麻氮肥利用效率提升29.7%，生态修复指数显著高于撂荒地和玉米。GAO等[5]提出了罗布麻耐盐提质丰产技术，在1%含盐量的重度盐旱区域中显著提高了产量和叶片总黄酮含量。建立了亚麻田恶性杂草菟丝子安全高效防控技术，有效解决了亚麻菟丝子和亚麻药害防控协同难的问题。
（三）创制新型生物基材料，助力我国粮食安全与重要农产品供给
利用苎麻落麻等原料，创制出完全生物降解麻纤维膜新材料，应用于水稻机插育秧，解决了水稻育秧根际盘结不牢、易散秧、机插伤秧、漏插多、返青慢等问题[6]。与现行水稻育秧技术相比，麻育秧膜育秧技术机插效率提高20%～30%，南方早稻平均增产13.2%，东北稻区增产8.6%，每公顷节本增效1650～2400元。该成果累积推广应用近667万公顷，使粮食增产15亿千克以上。推进麻类作物全秆纳米化研究，成功制备麻类纳米纤维素，用于增强PLA/PBS相容性，显著改善复合膜材料的拉伸强度，解决了现有可降解薄膜机械性能不足、吹膜过程牵引速度慢、用膜过程容易断裂的弊端，生产成本降低至塑料薄膜的2倍左右（2550元/hm2），应用成本与塑料薄膜（含回收）基本持平，为塑料地膜替代提供了新的可能。延伸麻类副产物基料化技术，开发了由无柄灵芝与农业废弃物制备的轻型环保包装材料，为替代聚苯乙烯泡沫塑料提供了新材料。储备研发了麻纤维基的活性智能食品包装膜、基于麻类果胶的纳米纤维素膜等新产品。
（四）加速麻类产业绿色转型，全程机械化和清洁脱胶一体化实现规模化应用
丘陵山地麻类作物收获机械研发在适应崎岖地形、切割高大茎秆方面取得突破性进展[7]。整合化学助剂、新型菌剂和覆膜的措施，构建强化雨露脱胶技术，缩短脱胶周期80%以上。创新短纤DES脱胶技术有效解决非织造原料低成本制备的问题，创制2种无胶型全生物降解“黄麻非织造布购物袋”，建立年产能600万平方米的生产线，成本从2万元/吨下降至1.4万元/吨以下，与传统塑料制品价格相比，生产成本从前者的3倍下降至2倍以内，获评中纺联十大纺织创新产品。“干法纺纱用亚麻纤维制备关键技术”突破了亚麻湿纺流程长、效率低、污染重的限制，打通先进棉纺设备在麻纺生产中的应用瓶颈，整体效率提升60%以上。
（五）打造麻类特色产业“一县一业”，助力乡村产业振兴
以“一域之力”助力乡村振兴是麻类产业技术创新的重要任务。尽管麻类作物在我国农业产业中占比较小，但在国际市场贸易和产业格局中具有重要作用，在麻类主产县区的农业经济发展中极具特色。四川大竹、黑龙江青冈、孙吴、新疆尉犁、广东雷州、广西巴马、湖南汉寿、湖北阳新、江西分宜、云南楚雄、甘肃山丹、山西榆社等县（市、区）均以麻类产业为支柱产业，在国家麻类产业技术体系的支持下以打造产业集群的方式推进乡村振兴。
二、新时期我国麻类产业发展的挑战
（一）种植空间受限的瓶颈亟待打破
构建国际国内相协调的产业结构，必须在确保国家粮食安全的基础上，探索新的种植空间，扩大国内生产，建立多元稳定的原料供给渠道。联合国粮农组织数据表明，当前全球主要麻类作物种植面积约200万公顷，是仅次于棉花的第二大类天然纤维植物。我国纤用麻类作物种植面积约8万公顷，纤维产量约22万吨，全球占比仅为4%左右，但加工了全球90%
以上的苎麻纤维、70%以上的亚麻纤维，并进口大量黄麻、剑麻、椰壳麻等原料。根据国家统计局数据，2022年全国3.63万户规模以上纺织企业累积实现利润总额0.21万亿元，同比下滑24.81%，但268家规模以上麻纺企业实现利润总额14.36亿元，同比增长47.71%，麻纺在我国纺织行业中获利能力突出。在此背景下，原料需求进一步加大，但随之而来的是进口价格飙升，对产业持续健康发展造成严重威胁。扩大麻类作物种植空间，一方面要强化麻类科技与贸易作为“一带一路”倡议实施的窗口作用，以技术输出提高合作区域产量和质量，以贸易订单与技术输出绑定的方式，构建稳定的国际原料供给渠道；另一方面更要持续推进盐碱地等边际土地抗逆丰产技术应用，在非宜粮田中探索出促进生态恢复和生产发展相协同的技术路径，强化国内原料保供能力。
（二）全要素生产率亟待提高
农业全要素生产率是对农业生产系统总体效率的度量，是指除有形生产要素（如资本、土地、劳动等）投入外，能够影响农业产出增长的所有因素[8]。全要素生产率可直观理解为科学技术，其水平越高，代表着农业发展对有形生产要素的依赖性越小、可持续性越高。改革开放以来，中国农业全要素生产率以年均1.90%～3.05%的速度持续增长，但与发达国家相比，我国农业全要素生产率水平和对农业的增长贡献率仍然较低[9-10]。为扭转农业粗放生产经营方式，党的二十大报告将“着力提升全要素生产率”确立为加快建设现代化经济体系建设的重要任务。当前麻类生产依赖生产资料、劳动力投入的问题没有得到根本性的转变。一方面传统麻类作物以收获韧皮为目标，而韧皮纤维的产量仅为鲜茎产量的5%左右（鲜茎出麻率），其生物学特性决定了土地产出率、劳动生产率和资源利用率偏低；另一方面在较高的经济效益驱动下，种植环节高投入、高产出的生产习惯尚未扭转。推动麻类产业全要素生产率提升，必须加强品种改良、新技术推广、资源配置优化、产业结构调整、经营体制创新等，增强产业链供应链韧性和安全水平。
（三）全产业链绿色转型亟待加速
二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。这是我国加快推动经济社会发展全面绿色转型的战略举措，涉及现代化建设的方方面面。农业是重要的碳排放源，其碳排放占全球人类活动碳排放总量的34%[11]。同时，农业生产也通过光合作用、有机物还田等方式具有强大的碳汇潜力。就麻类产业链而言，生产过程中，土地利用不当、化肥使用过量、干旱盐碱和强降水影响、有机物低效还田、农机设备能耗高、初加工环节污染物量大、麻纺行业碳基能源使用占比大等都是导致该产业温室气体排放强度较高的原因。随着麻类作物种植区域向边际土地加速转移，在气候变化和环保要求持续提高的大背景下，要素瓶颈加剧。如何实现麻类作物低碳生产、推进麻类初加工环节绿色转型、调优麻纺行业能源结构，当前还缺少必要的理论与技术支持。如何构建具有气候韧性的麻类作物生产技术体系以应对盐旱、强降水、旱涝急转等自然灾害？麻类作物高生物产量的碳汇能力和高资源投入对碳排放的贡献是否达到平衡？丘陵山地等复杂地形麻类生产对多功能机械的需求和高能耗的矛盾如何破解？精纺对纤维脱胶质量要求的持续提高与集约化脱胶减污降碳难度大的矛盾如何攻克？这些问题均需要加大科技创新，逐步得到解决。
三、新时期我国麻类产业科技创新的重点任务
新时期，我国麻类产业承担着保障重要工业原料供给、促进生态脆弱区生产生态协同发展、助力区域特色经济发展、夯实生物资源基础等重要功能，持续促进麻类产业发展有助于我国加速实现农业农村现代化目标。现提出如下重点任务：
（一）加强种质资源研究，为生物育种提供原始创新的物质基础
种质资源是种业原始创新的物质基础，生物育种的基石。截至目前，我国构建了国家农作物种质资源保存中心（长期库）、国家麻类作物中期库（圃）、地方库（圃）及科研企事业单位自建库形成的四级保护利用体系。其中，国家麻类作物中期库、国家苎麻种质资源圃依托于中国农业科学院麻类研究所建设，现保存有1.5万余份麻类及其近缘种资源、2000余份苎麻资源。收集、保存、发掘、利用优异种质资源，探寻革命性、颠覆性的种质新资源、新基因，是推动麻类种业发展的关键要素之一。同时，麻类作物资源研究聚焦的韧皮发育、次生代谢物合成、抗性、污染物转运等性状形成机制与重要基因资源，能够为其他作物育种、合成生物学等提供底盘技术和资源。当前，生物技术与信息技术加速融合，育种技术向数字化、信息化、智能化方向发展。因此，必须加快现代生物育种技术在麻类作物种质资源研究中的应用，推动我国从资源大国向育种强国迈进。
（二）加强育种与抗逆丰产技术创新，持续提升边际土地麻类作物生产水平
种子和耕地是保障麻类生产的要害。近年来，我国把种源安全、耕地保护提升到关系国家安全的战略高度，深入推进种业振兴、高标准农田建设、耕地土壤污染治理和修复等工程实施，并将积极开发各类非传统耕地资源、抓好盐碱地综合改造利用作为稳步拓展农业生产空间、提高农业综合生产能力的关键抓手。综前所述，自2009年国家麻类产业技术体系提出麻类作物种植走向盐碱地、冬闲地、山坡地的“三地”战略以来，持续推进抗逆丰产技术研发，目前已经在盐碱地亚麻/罗布麻/红麻种植、干旱山地工业大麻种植、镉污染农田苎麻种植、石漠化区剑麻种植等领域取得重要进展。针对当前麻类作物品种难以满足市场快速发展需求、边际土地麻类作物种植效率偏低、宜机化改造滞后等问题，亟需加强育种、抗逆丰产与机械化技术创新。
（三）加强全产业链绿色低碳技术创新，促进麻类生产高产高质高效
麻类作物生产环节多、产业链条长、产品分枝多，通过绿色低碳改造，对产业的增值空间具有很大赋能作用。围绕水肥效率提升、施肥用药减量、低碳田间管培、节能机械收剥、清洁高效脱胶、秸秆资源化、产品绿色制造等重点环节，持续打造“低碳生产、低碳制造、低碳服务、低碳文化”四大产业支柱。具体来说，一是要建立适于麻类产业的碳排放监测与评价体系，明确麻类作物种植的碳排放特征，梳理出当前产业链条产生碳源的重点环节及问题，明确固碳减排的主攻方向；二是持续推进培育高产高资源利用效率的麻类作物新品种，创新耕地固碳减排技术，积极应对气候变化和极端气候冲击，加快高效生物加工技术创新与多用途技术研发，尤其是清洁脱胶方面的技术研发，促进麻类作物种养体系由“碳源”向“碳汇”型生态系统转变。
（四）加强麻类新材料创制，赋能粮食安全与重要农产品有效供给
当前，我国农业科技工作，总体围绕“一体两翼”布局推进，简要来说“一体”即围绕“加快建设农业强国”的工作主线；“两翼”一是保障粮食和重要农产品的稳定安全供给，二是巩固拓展脱贫攻坚成果，全面推进乡村振兴。近年来，我国农业新材料产业发展迅猛，关键技突破不断，产品种类速增，产品经济性增强，逐渐成为乡村产业发展的重要组成部分。麻育秧膜在水稻、油菜机插育秧中应用，表现出显著的增产作用；高分子麻地膜为替代塑料地膜提供了新的可能；黄麻纳米纤维素对维持肠道菌群的平衡、降低抗生素引起的细胞毒性表现出巨大潜力。这些实例表明，麻类产业科技创新不仅能够解决麻类产业自身发展问题，还可以为粮食安全与重要农产品有效供给赋能。强化麻类产业战略地位，要持续发挥在先进农业材料创新领域的特色和优势，以“全力抓好粮食生产和重要农产品供给”为切入点，加快生物降解材料、高效肥料、新型保护材料等创新。
总的来说，自2008年财政部、农业农村部启动国家麻类产业技术体系建设以来，汇集了全国80%的麻类科研力量，结束了长期以来麻类科技创新资金“小、散、断”的历史，建立了从资源到产品的全产业链研发队伍，构建了全球保有量最多、研究最系统的麻类种质资源资源库，实现麻类作物纤维单产从“跟跑”向“倍增”跨越，推动麻类产业从单一纤维到“纤饲食药材”多用途转变，打破了高生物活性物质含量麻类作物品种国外垄断，持续促进麻类产业技术在保障国家粮食安全、区域经济发展等领域发挥重要作用。我国麻类产业科技创新不仅在促进传统产业转型升级、助力乡村特色产业发展中发挥着关键作用，而且在保障粮食安全与重要农产品有效供给方面具有独特的作用。持续强化麻类产业科技创新，能够为我国农业农村现代化提供有力支撑。
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文章摘自：陈继康，赵浩含，朱爱国．新时期我国麻类产业科技创新的重点任务[J/OL]．中国麻业科学. https://link.cnki.net/urlid/43.1467.S.20240118.1732.002
