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中国大豆振兴有“一号文件”,美国大豆称霸世界靠什么?
      
原发表日期: 2019-02-25  文章来源: 新饲料  
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导语:2019年的“一号文件”强调实施大豆振兴计划,而在美国,大豆产量40年来呈阶梯式增长,不但一步一步蚕食了东北大豆的市场,而且称霸了全世界,这是转基因的功劳,还是另有其因?

来源丨扑克投资家(ID: puokertrader)

美国目前是世界上最大的大豆生产国。

根据美国农业部最新发布的产量报告,2018/19年度美国大豆产量预计为45.44亿蒲式耳,低于两个月前预测的46亿蒲式耳。大豆平均单产预计为51.6蒲式耳/英亩,低于早先预期的52.1蒲式耳/英亩。 

【图1】1973-2017年美国大豆总产量

从上世纪70年代到现在,美国大豆的产量稳步上升。从图1可以看出,从1973年到2017年,美国的大豆总产量增长了近2倍,和同期的中国的大豆产量形成鲜明对比。

【图2】中国大豆产量与种植面积 

如果就单位面积产量相比较而言,美国大豆更是“完爆”中国大豆:截至2015年,美国大豆的平均单产已经达到3200公斤/公顷,相比之下,国内大豆平均产量只有1800公斤/公顷,相差1400公斤/公顷;而39年前的1980年,差距只有700余公斤/公顷。而2017年的美国的密苏里州,更是创造了至今天下无法打破的大豆高产神话记载:1388.5斤/亩,折算下来相当于10000多公斤/公顷!美国的一亩,相当于中国好几亩大豆产量。

【图3】1980-2015年中美大豆单产比较

 主席1965年重上井冈山时,面对着今非昔比的景象,曾发出“三十八年过去,弹指一挥间”的感慨。短短40年不到的时间里,中国不但从大豆种植大户,变为大豆进口大户,变为大豆消费大户,并且无论是单产还是总产,都被昔日的“小阿弟”远远甩在身后。

 

【图4】东北大豆,种植面积正在急剧减少

 美国大豆究竟有着怎样的魔力,靠着产量的阶梯式增长,一步一步蚕食了东北大豆的市场,并称霸全世界的呢?今天我们就从美国大豆的种植史讲起。

美国大豆是怎么来的?

众所周知,中国是大豆的发源国,用大豆制成的食品更是数不胜数,每一道都是餐桌上的美味。

 

【图5】形形色色的大豆制品

 在19世纪早期,随着航海事业的发展,原产于中国的大豆乘上远洋的巨轮,来到地球另一端的美洲大陆,成为当地的新物种。不过,在大豆初到美国的100年里,并没有被意识到其身上蕴含的能量。

 然而在欧洲和美国,大豆一直都不是制作食物的主要原料。欧洲人主要是用大豆作为饲料,而美国则利用大豆能够固氮的性质,种植大豆提高耕地的有机氮含量,生产出来的大豆,则直接送去榨油厂。但由于当时榨油技术所限,榨出来的油有股青草味,因而没有进炒菜锅,而是变成油漆刷在了汽车上。

【图6】大豆的根瘤菌具有固氮作用

 直到20世纪初,美国出现了油脂短缺,大豆作为重要的油料作物,又一次进入了美国人的视线。美国不但开始加大对华的大豆引种力度,还曾要求其引种者收集中国人用大豆制作“奶酪”(实为豆腐)的技术。至此,大豆在美国开始站稳脚跟。不过此时的美国,大豆主要还是依赖东亚进口。

 到了二战期间,太平洋战争爆发之后,日本切断了东亚对美国运输大豆的交通线,同时,在战争期间,黄油的生产也遭遇到了阻力,不得不使用人造黄油替代。以上种种因素迫使美国自力更生,自己生产大豆。

 1941年美国农业部开始第一个政府大豆价格支持计划,鼓励农民生产大豆。结果到了一年之后的1942年,美国的大豆产量就超过了中国,成为全球最大的大豆生产国,一直保持到今天。到1973年,大豆已经成为美国的头号经济作物,并领先于小麦和玉米。

 以上种种,便是美国大豆从无到有,从弱到强的简单历程。从中可以看出,美国大豆的产量并不是一蹴而就的,而是从披荆斩棘开始,逐步走上了一条康庄大道。那么这条大道是怎样铺就的呢?难道美国大豆种植真的用了“金坷垃”,也能让大豆亩产一千八?

【图7】被神话的金坷垃肥料

 其实“金坷垃”之流终究只是传说,美国大豆产量之所以能不断刷新记录,科技和资本的力量才是幕后英雄。

科技的力量——美国大豆产量为什么那么高?

从上面的图可以看出,自从上个世纪80年代以来,美国大豆无论单产还是总产,都呈现出台阶式增长的格局。其中,单产大幅增长的周期约为6~8年,总产量大幅增长的周期要略微长一些,约为10年左右。正是依靠这种“蚂蚁搬家”式的上升,美国大豆在产量上逐步取得了压倒性的优势。

 然而“冰冻三尺非一日之寒”,美国大豆之所以能有今天这么高的产量,既拜其独特的自然地理条件所赐,又离不开其几十年如一日,科技的不断创新。大豆的高产,只是美国农业高度现代化的一个缩影。

 独特的自然地理条件

 美国地形最重要的特点是“东西高,中间低”。西部高耸的落基山脉和东部低矮的阿拉巴契亚山脉一起,夹着中间一望无际的大平原,为农业的发展提供了得天独厚的优势。

 

【图8】美国地形图(来自维基百科)

 其中广阔的中央大平原,为农作物的灌溉,生长提供了难得的优越环境,大豆自然也不例外。据统计,美国的大豆主产州,绝大多数位于中央大平原,在这里,经常能看到一望无际的大豆,壮观程度宛若汪洋大海。

 

【图9】美国的大豆产区

 良好的自然环境只是外因,一流的科技支持,才是确保农业持续稳产丰产的不二法门。那么美国到底有着怎样的“黑科技”,使得大豆产量连上新台阶,并成为美国农业的支柱产业的呢?这还要从农业的特性讲起。

工业化的农业——武装到田间地头的高科技

 在传统的理解里,农民的工作不是“锄禾日当午,汗滴禾下土”,就是“足蒸暑土气,背灼炎天光”。在漫长的农耕社会里,由于科学技术的极端不发达,农业不但没有足够的机械应用,产量也是极为低下。因此农民虽然辛苦,然而一年的收成在交完苛捐杂税后,常常所剩无几。 

【图10】传统的农业模式,农民非常辛苦

 但工业革命以来,这一切发生了翻天覆地的变化。各种农业机械不断被发明,将农民从繁重的体力劳动中彻底解放出来。只要能够想到的农业步骤,统统都可以用机械来完成。特别是在美国这样地广人稀,劳动力价格极为昂贵的国度,这一优势就更为明显。

大豆,就是“工业化农业”的典型。它生长快,对环境要求低,适宜机械化种植,因而在北美广袤的中央平原上大展身手。如今,大豆从播种到收割,每一个步骤都可以用对应的机器来完成。只要几个操作人员,就能管理种植着几千英亩大豆的农场。

【图11】美国的大豆农场,一望无际

 机械化带来的产量增长是惊人的:以播种为例:一台播种机一天的播种量,相当于1000多个农民一天的播种量。现在甚至可以直接采用直升机播种,使得播种效率达到最大化。和传统的农业相比,完全属于“鸟枪换炮”式的存在。

 大豆的播种不光机械化,甚至已经实现了信息化。在美国的一些大豆种植园里,已经可以利用计算机精确计算大豆每天的需水、需肥量,从根本上控制大豆的生长节奏。一颗小小的大豆,已经成为高科技的结晶。 

【图12】美国北达科他州的高科技大豆种植园

 然而这一切,似乎还不足以揭开美国大豆高产的秘密:外在条件再好,也只是为大豆生长提供的外因,而大豆之所以产量稳步上升,其内因才是关键中的关键。那么什么才是内在因素呢?当然是大豆的种子。

科技只是外因,种子才是内在——种子背后的产业帝国

虽然我们给了大豆最为充沛的资源条件,可谓“要风得风,要雨得雨”,但有一样东西是难以克服的:病虫害!各种各样的“天敌”,成为影响大豆产量的顽疾。

 

所幸20世纪有一家公司,解决了这样的顽疾,培育出了“百毒不侵”的大豆种子,使得大豆产量连上新台阶。同时,也使得自己成为20世纪最伟大,也最富有争议的农业帝国之一。接下来,我们就来研究这家公司的大豆故事

是天使还是魔鬼?大豆增产的秘密

 目前美国、巴西、阿根廷种的都是抗除草剂转基因大豆。全世界大豆产量最高的四个国家分别是:美国9000万吨,巴西6800万吨,阿根廷5000万吨,中国1500万吨。而中国一年大豆需求量超过9000万吨,每年从巴西、阿根廷和美国进口8000万吨左右。

 可以想象,如此规模的大豆种植,一种就是几万亩,依靠人工除草显然是天方夜谭,否则需要多少人力?

 要么不除草行不行呢?更不行!草就会和大豆争夺营养。原本一亩地产三四百斤的,不除草最多只能收一两百斤。所以用除草剂是唯一的选择。

 除草剂有各种各样,其中最常用的是草甘膦,它通过抑制合成芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸)过程中的酶(EPSP synthase,一种莽草酸合酶),从而使植物不能合成芳香族氨基酸,进而抑制蛋白质合成,这样杂草的新生芽就枯死了,从而和大豆争夺养料。

【图13】草甘膦农药

 草甘膦是1971年由美国孟山都公司研发的,并迅速投入农业生产当中,在此后的几年时间里,美国大豆产量连创新高,对应于图1中的1973~1980年区间。1978年8月2日在捷克斯洛伐克的布拉迪斯发举行的国际化学博览会上,孟山都也因这项发明获得技术成果金奖。被誉为1977年最重大的新发明。

 为什么需要转基因?

 一切似乎都那么美好。不过好景不长,正当人们沉浸在丰收的喜悦中时,草甘膦的弊端也在渐渐浮出水面。

 正如癌症的化疗不但杀死癌细胞,也杀死正常细胞一样,草甘膦在杀灭杂草的同时,显然也会“误伤友军”——阻碍大豆蛋白质的合成,而这严重制约了大豆产量的进一步上升。也正是由于草甘膦的这个特性,其商品名称叫做“农达”——英文Roundup(一扫光)的音译,也象征着“农达出征,寸草不生”的名声。农民依然不得不使用多种除草剂。

 既然误伤友军难以避免,那么提高友军的识别度似乎是另一条可行的路径:如果有这样一种“超级”大豆,草甘膦对其完全不起效果,不就万事大吉了么?但是,去哪找这样的大豆种子呢?这样的种子真的存在么?

一次偶然的发现

 又是孟山都公司,在发明草甘膦20年后的1993年,从矮牵牛中克隆获得了抗性基因(EPsPs基因),并应用粒介导转移脱氧核糖核酸(DNA)技术,将矮牵牛质粒(caMv)中35s启动子控制EPsPs基因导入大豆基因组中,进而培育出抗草甘膦大豆品种,也宣告了第一代转基因大豆的诞生!

【图14】第一代转基因大豆的种子

 这种抗草甘膦的转基因大豆有耐除草剂草甘膦基因,因而对草甘膦有高度耐受性。在大田中施用草甘膦除草剂,不会影响大豆产量。而其他的一切杂草则会被草甘膦杀死。真正做到了“罢黜百草,独尊大豆”。

 1995年,孟山都公司终于推出世界上第一个商业化的转基因大豆品种——“抗农达(草甘膦)转基因大豆”,有了这样的转基因大豆,农民就不必像过去那样使用多种除草剂,而可以只需要草甘膦一种除草剂就能杀死各种杂草。也正因为转基因大豆的这种特性,从1996年至上世纪末,美国的大豆产量迎来了再一次飞跃,也为孟山都公司带来了丰厚的利润。 

【图15】孟山都公司(现已被拜耳收购)

 免耕技术的广泛推行——转基因大豆“如虎添翼”

中国是传统的农业大国,农业一直是以精耕细作为特征的。但自上世纪30年代开始,国外科学家开始质疑精耕的做法,认为这种方式造成了土壤水分的丧失和耕层土壤的流失,继而开始质疑,古老的耕作技术是否真的能帮助作物生长,是否真的改善了土壤结构,除草是否真的只能靠锄和犁。

 于是,国外有人开始试验少耕或免耕,更准确的说法叫作“保护性耕作“(Conservation Tillage),其核心要素就是尽量少地扰动土层,尽量少地裸露地表,尽量少地田间作业,尽量多地保留秸秆。美国和南美已经广泛地采用了免耕法,收到了很好的效果,土壤有机物含量持续增加,产量也随之提高。

 有人不禁要问了:采用免耕法,对转基因作物有何优势呢?

 地表的残茬覆盖对杂草有一定的抑制作用,但还是需要使用除草剂。科学家们先后研制出了各种类型的选择性除草剂,可以除掉某一类杂草而不伤苗,但效果均不理想。而抗除草剂转基因品种的出现,才使得免耕条件下的除草问题得到了根本解决,最大程度发挥了免耕法的优势。

 转基因大豆就是这样的典型。因为它本身“百毒不侵”——对除草剂有着天然的抵抗力,因而应用免耕法,可以使得杂草被杀灭干净后,可以变成腐殖质,增加土壤的肥力,进一步为大豆的生长做贡献,可谓“落草不是无情物,化作春泥更护豆”。

 

【图16】免耕法种植的大豆。

 “鸟枪换炮”——转基因大豆后续升级版

 虽然转基因技术解决了杂草对大豆技术的影响,然而在自然界中,大豆的天敌远远不止杂草,还有形形色色的害虫。而Roundup虽然对属于植物的杂草可以“一扫光”,对属于动物界的害虫却无能为力。因而农民在种植大豆时,依旧需要使用多种杀虫剂,这不仅造成环境污染,同时也会带来农药残留问题。 

【图17】农药带来了严重的污染

 按照第一代转基因大豆的思路,能否找到这样的一个基因,使得大豆不仅抗草甘膦,同时还抗各种病虫害呢?

 到了2010年,还是孟山都公司,发明了第二代转基因大豆种子Intacta RR2 PRO,这种大豆不但可以抗杀虫剂,还可以“百虫不侵”抗多种病虫害,最大程度将养料用在生长上,因而种植农民不必再使用名目繁多的杀虫剂,从而保护了土壤环境,起到“一举两得”的作用,自此,美国的大豆产量迎来了新一轮的增长,对应于图3的2010年之后部分。

【图18】种植着Intacta RR2 PRO的农田

 人类对增产的追求是永无止境的。继第一代,第二代转基因大豆之后,2018年孟山都发布的消息称,预期第三代转基因大豆Intacta 2 Xtend将于2020年10月前在巴西上市。

 和前两代相比,第三代转基因大豆在抗虫和抗杂草这两大最重要的性状上又取得了新的突破:能够耐麦草畏除草剂,并拥有三种抗虫蛋白:Cry1A.105 ,Cry2Ab2 以及Cry1Ac,将显著增加目前Intacta转基因作物对鳞翅目害虫的防护能力。可以大胆预言的是,一旦第三代转基因大豆大规模种植,预计美国大豆产量将再上一个新台阶。 

【图19】第三代转基因大豆

(比第二代多了Extend,扩展的意思)

 依靠科学的管理,高产的品种,都是美国大豆产量节节攀升的坚实后盾。但仅仅这些就够了么?

 正如前文所言,和东亚一家一户精耕细作的零散式经营模式不同,美国的农业商品化已经有几百年的历史,而大豆,作为美国几大主要农产品之一,早已成为商品化的典型。每位大豆行业从业者,都不是一个人在战斗,而是背后有着强大的支持力量。

强大的后援团——豆农不是一个人在战斗!

众所周知,美国的农业世界领先,并且实现了高度的工业化。农产品产、供、消的每一个环节,都已经形成了一系列的头部企业,这些企业的存在,为美国大豆在全世界打开了销路,也使得美国农民放心种植大豆,不必担心“卖豆难”问题。不光如此,美国的豆农还有一系列的后援力量。

美国大豆协会——大豆行业与政府的桥梁

 美国大豆协会,American Soybean Assiciation(ASA)。它从1923年成立至今已经95年了,目前是全美21000个大豆种植者的代言人。作为行业协会,ASA负责制定行业发展的政策和规则等,通过全体会员共同讨论的方式来决定行业发展的重要事项。

 经过了几十年的发展,目前ASA的主要任务是组织农民和成员制定行业发展目标,通过游说国会和政府、联系会员、沟通媒体等等想办法去达成目标。讲穿了,就是充当农民和决策者之间的桥梁纽带,而且在一定的时候,这种纽带链接起的,远不止是大豆。

【图20】美国大豆业协会标志

 例如:在2018年的中国对美国大豆增加关税中,ASA就起了这样的重要作用:在短短不到一个月时间里,从大战打响,到ASA与特朗普政府交涉,再到政府拿出解决方案,最后ASA态度180度大转弯,可以说是一气呵成,滴水不漏,体现了很强的职业素养。

 高额的农业补贴:种豆赔了怎么办?有政府来兜底

 在去年的中美贸易摩擦如火如荼之时,为了应对中国加税给美国农业带来的冲击,美国农业部“火速”宣布,将给蒙受损失的农民发放120亿美元援助,其中大豆便是受援最多的行业之一。

 此次“应急”补贴,只是美国大豆行业名目繁多补贴的一个缩影。

 美国,是对农业实行补贴最早的国家,补贴的体系也最复杂。美国农业政策也不断地在进行“改革”,不断修修补补,原来的不能彻底废除,又叠加上新的。最后到了现在,形成了一个叠屋架床的结构。而大豆,便是补贴的重点。

 在此我们仅举2014年修改过的美国《农业法案》为例,说明美国农业补贴的精细程度:

 产品补贴政策分为两类:价格损失保障和农业风险保障。前者只考虑价格变化,单产是固定的;后者既考虑价格变化,也考虑单产变化。每个农场,只能二选一。

 有人将农业风险保障,理解为农业保险的一种,这是不对的。因为,农业保险,是要支付保费的,而农业风险保障,并不需要支付保费,也不涉及到任何商业性保险机构的介入。本质上,同目标价格补贴一样,属于国家对农民的直接收入补贴;不同的是,其除了价格,还考虑单产,故也可以称之为目标收入补贴。

 补贴设定上限限制。每年收入超过90万美元的大农场,不能享受补贴;低于90万美元的农场,每年可获得的补贴额,最多不超过12.5万美元。

 适用上述补贴机制的产品包括:小麦、玉米、高粱、大麦、燕麦、大米、大豆、油料、花生、干豌豆、小扁豆、鹰嘴豆等。

 总而言之,优越的地理环境,高度工业化的农业模式,高产品种的培育,以及良好的支持体系,使得和玉米,棉花相比,美国农民种植大豆的收益达到最优,进而造就了美国大豆的高产神话。

【图21】和玉米、棉花比起来,大豆的比较优势明显

 美国大豆的高产,只是美国综合国力的一个缩影。中国的农业要真正达到这种做大做强的程度,还有很长的路要走。但是再难走,也必须走,因为这是关系到“谁来养活中国”的重大问题。

来源:神农岛。原标题:美国大豆产量40年“台阶式”增长之谜:是转基因的功劳,还是另有其因?本文转载自公众号扑克投资家,全球产融人士的加油站。

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