海洋产业经济

中国条斑紫菜产业的历史、现状与发展趋势本文为南通市科技计划(MS12015068、MS22015025、MS22015026)、江苏省水产三新工程重大项目(D2016-19)、江苏省农业科技自主创新资金项目 [CX(16)1018] 成果。

陆勤勤 周伟 朱建一 阎斌伦 倪建忠 杨立恩陆勤勤(1964~),男,江苏省海洋水产研究所所长,研究员。主要研究领域:紫菜优良种质研发、种苗培育技术及紫菜栽培模式研发和推广。周伟(1982~),女,江苏省海洋水产研究所国家级紫菜种质库副主任,高级工程师。主要研究领域:紫菜优良种质研发、种苗培育技术及紫菜栽培模式研发和推广。朱建一(1953~),女,常熟理工学院教授。主要研究领域:紫菜优良种质研发、种苗培育技术及紫菜栽培模式研发和推广。阎斌伦(1962~),男,淮海工学院海洋生命与水产学院院长,教授。主要研究领域:水产养殖技术及推广。倪建忠(1962~),男,南通市水产技术推广站站长。主要研究领域:水产养殖技术及推广。杨立恩(1983~),男,江苏省海洋水产研究所国家级紫菜种质库高级工程师。主要研究领域:紫菜优良种质研发、种苗培育技术及紫菜栽培模式研发和推广。


摘要 条斑紫菜是中国重要的经济栽培海藻。本文介绍了目前条斑紫菜产业的发展现状,回顾了条斑紫菜产业发展的历史背景和科技推动发展的重要性,认为当前该领域主要存在生境问题、劳动力问题、产品价格问题等。并提出建立与全球变暖的大环境条件相适应的栽培模式及技术;培育出品质良好、抗逆性强、具稳产优势、适合主产区推广栽培的品种;加强紫菜育苗生产设施装备的改进及配套技术体系的推广;开发适应新栽培环境的栽培技术与生产工艺,研制相匹配的高效、环保、自动化的栽培作业装备及设施;按原藻的级别和功能进行细化和分割,生产出更多满足消费者个性化需求的产品等对策。

关键词 条斑紫菜 食用纤维 种质保存 海洋碳汇 海域富营养化指数

紫菜是一种生长在沿海潮间带的海藻,主要分布于温带、寒带和热带地区。中国的紫菜资源较为丰富,分布于渤海、黄海、东海、南海各个海域。

紫菜作为一种可食用并富含蛋白质、维生素、矿物质和食用纤维等营养成分的大型海藻,是中国重要的经济栽培海藻,同时也是海水养殖支柱产业之一。中国南方浙江、福建和广东沿海主要栽培坛紫菜(Pyropiahaitanensis),北方江苏、山东沿海主要栽培条斑紫菜(P. yezoensis)。自20世纪60年代以来,中国紫菜栽培业的发展,产生了丰硕的经济效益、社会效益和生态效益。

一 中国条斑紫菜产业现状

条斑紫菜是北太平洋西部特有的紫菜种类,分布于中国、朝鲜半岛和日本沿海。中国的条斑紫菜种群自然分布于浙江舟山群岛以北的东海、黄海和渤海沿岸[1]。中国、日本和韩国是主要的紫菜生产国。条斑紫菜藻体薄而柔嫩,质量优良,加工后的产品深受人们喜爱,也是国际紫菜销售市场的主要产品。

中国条斑紫菜栽培区域主要分布在长江口以北的黄海南部沿海,99%以上的生产企业分布在江苏省沿海,因此江苏沿海成为中国条斑紫菜的主产区。江苏目前紫菜产业情况为:全省拥有紫菜栽培及加工企业近500家;从业人员有5万多人;条斑紫菜栽培面积约3.5×104hm2(180m2网帘/亩),海域实际使用面积约1.3×105hm2;紫菜种苗培育室面积约4.2×105m2。紫菜制品生产能力已达年产标准制品50亿张,占国际紫菜市场贸易份额的65%以上,出口5大洲近80个国家和地区,年出口额超2亿美元,总产值超过50亿元(见表1)。除出口外,随着人们对食材营养品质认识的提高,作为健康食品,国内的紫菜消费市场正在以每年10%以上的速度快速增长。目前已形成种质保存、制备、良种培育、海区栽培、产品加工、市场营销和机械制造等配套完整的产业体系。紫菜产业是江苏海洋渔业的特色产业。

表1 江苏省条斑紫菜产业简况

数据来源:江苏省紫菜协会,http://www.jslaver.com

特别需要指出的是,条斑紫菜栽培在产生稳定的社会经济效益的同时,还兼具对海域氮、磷的转移能力和碳汇能力,具有修复近岸海域环境的生态效益。以条斑紫菜年产量15000t计算(按50亿张紫菜制品折算),则通过条斑紫菜栽培及采收,每年总计从栽培区海域中移除945~1110t氮和135~150t磷。按此计算,紫菜栽培期间海域固碳量为5406t,减排CO2的经济价值相当于2.25×106~9×106美元。紫菜的栽培不仅可以给人类直接提供健康产品,降低栽培海域富营养化指数,还可增加海洋碳汇,兼具社会经济效益和生态效益双重意义[2]

二 条斑紫菜栽培历史

中国条斑紫菜的人工栽培试验最早在其原产地青岛、大连一带开始,当时受环境条件等影响,栽培试验面积未能得到扩展。20世纪70年代初,在坛紫菜全人工栽培技术取得成功的影响下,藻类工作者在江苏启东进行了条斑紫菜的栽培试验并取得了成功。至70年代末,栽培面积发展至330多hm2(约5000亩),主要集中在毗邻长江北岸的启东、如东沿海。因加工设备及技术落后,加工制品质量低下,主要内销。进入80年代,生产发展速度依旧缓慢,其间从日本引进了国内第一条全自动加工机组,产品质量明显提高,并开始外销。80年代后期,通过补偿贸易方式,又引进了数条加工机组,使产品的外销渠道开始通畅。至80年代末,栽培面积突破万亩。

90年代是生产的快速发展期。由于冷藏网技术、种质改良技术、栽培作业技术的形成与建立,以及作业所需机械设施的逐渐配套,对生产起到了强劲的推动作用,栽培区迅速拓展,发展至海州湾沿岸和苏中辐射沙洲,形成了黄海南部海域的条斑紫菜中心栽培区。特别是90年代后期,第一台国产全自动加工机组的研发成功和迅速推广,形成了以产品加工为中心的产业体系,栽培面积迅速扩大。至90年代末,栽培面积达5660多hm2(约85000亩)。

2000年以来,产业发展趋向成熟。一是条斑紫菜各主产区的格局已经形成,近岸滩涂与海区的利用基本饱和,江苏外海独特的辐射沙洲栽培区的生产发展迅速,产业抗波动、抗风险的能力增强。二是生产企业资金迅速积累,实力得到较快提升,集栽培生产与加工于一体的企业数量增加。龙头企业、骨干企业迅速增加并壮大,对产业发展的引领作用日益增强。三是产业配套趋于完善。紫菜种苗培育室、专用冷库、专用船舶、作业机械、物流、市场建设等条件齐备,为主产业服务的技术与市场体系正在形成,产业日臻成熟。四是产业组织化程度明显提高。在江苏省政府和省海洋与渔业局等相关部门的支持与帮助下,按照市场经济模式运作的要求,于2003年2月正式成立了江苏省紫菜协会,协会组建了统一的按市场经济模式运作的干紫菜交易市场,协调了生产与国内外两个市场的需求关系,使江苏省条斑紫菜的生产稳步发展(见表2)。

表2 江苏省2012~2016生产年度条斑紫菜生产简况

数据来源:江苏省紫菜协会,http://www.jslaver.com

回顾江苏条斑紫菜产业的发展历程,每一个阶段都显示出科技进步对产业发展的促进和支撑作用。产业发展不断对科研提出需求,而立足于紫菜栽培实践的科学研究,又为中国紫菜全人工栽培技术的建立和发展,提供了坚实的理论基础和技术保障。

20世纪50年代,中国著名藻类学家曾呈奎等完成了甘紫菜生活史的研究,揭示了异型世代交替循环的生活史规律。特别是对条斑紫菜丝状体和叶状体两个异型世代的个体生长发育开展的实验研究,较为系统地阐述了条斑紫菜各生长发育阶段的培养与栽培条件。这些立足于实验生态的研究工作,为中国紫菜全人工栽培技术的建立和后续产业的发展,提供了坚实的科学基础[3]。20世纪60年代,在国家科委和水产部立项组织下,水科院黄海水产研究所等12个科研院所和生产单位的科技人员齐聚福建沿海,开展坛紫菜栽培技术的科技会战,通过关键技术的突破,实现了坛紫菜的全人工栽培,这些技术对中国南北紫菜栽培产业的发展产生了重要影响。

理论为应用技术的研究提供了基础,产业的发展离不开技术的进步。早期传统的种藻采果孢子育苗,采苗效率仅为90m2网帘/m2贝壳,目前栽培良种(或自由丝状体)接种贝壳及种苗高效培育技术的生产应用,使育苗效率平均达到180m2网帘/m2贝壳的水平;海区苗期管理技术改变了以往一网养到底的生产模式,将苗期和成菜栽培分为两个管理阶段,为成菜顺利栽培提供了良好的保证;冷藏网技术是对条斑紫菜栽培技术的重大改进和完善,它的生产应用对稳定生产、提高产量和质量发挥了不可或缺的作用;海区栽培机械化采收突破了劳力和栽培面积的局限;以加工机械的全面国产化为核心的加工装备的研发与加工技术的进步,彻底改变了以往加工机械依赖进口及加工技术相对落后的局面。

在条斑紫菜产业的发展过程中,农业部国家级紫菜种质库、江苏省海洋水产研究所藻类科研团队始终坚持以产业需求为研究方向,实实在在地解决产业发展过程中面临的困难和问题,并把研究成果及时应用于产业实践,为产业发展做出了重大贡献。20世纪90年代起,该团队基于系统的紫菜遗传、育种学研究和大量的海区实验,首次建立了较为完整的紫菜细胞育种技术和种质保存技术体系。以种质创新成果“苏通1号”“苏通2号”为代表的新品种,改写了条斑紫菜栽培生产无良种的历史。该研究团队针对“良种难育”这一瓶颈,建立了“条斑紫菜种子工程”技术体系,有效实现了良种稳定、规模化供种,使种苗培育效率提高了30%~50%。推进示范基地的引领作用,形成了良种推广应用网络,加快了栽培良种化进程。

三 产业存在的问题

(一)生境问题

1.温度

自然界条斑紫菜的生长期为11月至翌年6月,是适宜低温生长的藻类。据统计,从1976年至今,中国黄海海域的水温以每年0.068℃的速度上升,即从1976年至今,黄海海域的水温已上升了2℃,适宜栽培的区域逐渐北移。

2.杂藻

海洋生态环境的变化一直影响着紫菜产业的发展。自条斑紫菜栽培以来,绿藻等杂藻的影响始终存在,处理绿藻的人力、物力成本逐年上升。2016~2017生产年度爆发的褐藻灾害,给产业带来了巨大的损失。

3.海域

根据《江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要》要求,到2020年江苏省将建设21个围垦区,围垦面积270万亩,几乎覆盖了目前条斑紫菜主产区70%以上的栽培海域。这就意味着原有的栽培海区和栽培模式必须进行转移和改变。

4.陆源污染

根据《2016年江苏省海洋环境质量公报》,实施监测的14个入海排污口水质状况均未达标,主要超标因子为COD、BOD、总磷、氨氮等。其中,连云港排淡河入海口、灌云化工园区排污口、盐城王港排污区排污口和南通洋口化工园区排污口等4个重点排污口,严重影响着临近海域自然保护区、养殖区、增殖区、捕捞区等海洋主导功能的正常发挥。

(二)劳动力

紫菜栽培和采收的时间是从秋末到翌年初夏,整个冬季工作环境恶劣,劳动强度大。对部分主产区的调查数据显示,从业人员年龄在40岁以下的仅有1%~2%,绝大多数在50岁以上(60岁以上的人员无法参加保险),已鲜有年轻人愿意从事这个行业。缺乏年轻力量、人力成本大幅度上升等劳动力问题是当前该产业中较为突出的问题。

(三)产品价格

从20世纪70年代至今,条斑紫菜原藻的加工品“干紫菜”价格一直维持在0.3~0.5元/枚。从栽培的成本来看,栽培区已由原来的近岸步行或小型拖拉机即可到达的滩涂发展至远离大陆的辐射沙洲滩涂主产区,与之相适应的是栽培器材抗风浪的性能要加强,必须配备大型运输船只,船只燃油价格以及人员工资每年递增,这些必要的生产成本翻了几番,可干紫菜的价格并没有随着成本的上升而改变,直接影响了紫菜海区栽培和原藻加工企业的利润和收益。

四 紫菜产业的可持续发展的对策

紫菜富含蛋白质、维生素和各种微量元素,以及β-胡萝卜素、高度不饱和脂肪酸等生物活性物质,是人类重要的营养源。如何实现紫菜产业的可持续发展,发挥藻类在海洋环境保护等方面的作用,使产业发展符合现代农业的要求,与沿海社会经济发展水平相当,成为摆在从业者面前的重要课题。

(一)主动适应、积极应对

据《气候变化国家评估报告》预测,未来50~80年,气候变暖将使中国的平均气温升高2~3℃。紫菜从业者只有主动适应全球变暖的大环境,建立与之相适应的栽培模式及技术,才能保证产业的稳定发展。

(二)技术创新

1.种质创新

培育出品质良好、抗逆性强、具有稳产优势、适合主产区推广栽培的品种,加大良种选育及种质保存方面的研究与专业技术人才的培养。

2.种苗高效培育

加强紫菜育苗生产装备及设施的改进及配套技术体系的推广,提高紫菜种苗培育的自动化和智能化水平,不断提高种苗培育效率。

3.提高栽培单产

目前,正常生产年景条斑紫菜平均单产在8400~12600枚/180m2栽培面积。要开发适应新栽培环境的栽培技术与生产工艺,研制与之相匹配的高效、环保、自动化的栽培作业装备及设施,提高单产水平。

(三)市场开发与品牌创建

紫菜产业规模相对较小,目前产品除出口外,国内的消费市场需求在以每年10%以上的速度增长。应关注国内这一庞大市场的需求,按原藻的级别和功能进行细化和分割,生产出更多满足消费者个性化需求的产品,开拓市场,提升产品的附加值。同时,要加强品牌创建,以此引领生产和消费。

(四)标准化生产

条斑紫菜产业是典型的外向型产业经济,具有广阔的发展前景和巨大的潜力。推行标准化生产有利于规范产业内部的管理行为,提高产品质量,降低生产成本,提高市场竞争力。当前,中国紫菜行业从种质制备、种苗培育、海区栽培、原藻加工到食品加工的相关标准正在逐步形成体系。

(五)政策支持

紫菜产业是沿海地方海洋经济的重要组成部分,对农渔民的增产增收具有重要意义。政府及相关部门应在支持农业发展的政策指引下,更多地关注紫菜产业,尤其是在渔机补贴和产业保险方面给予政策和财政支持,引导产业持续健康发展。

藻类栽培和藻类生物技术是发展“蓝色农业”、确保21世纪食物安全、提高人民生活质量的重要基石。《国家中长期发展规划纲要》把“海洋生物资源保护和高效利用技术”以及“海洋生态与环境保护技术”列为“优先主题”,其中藻类将在资源和环境领域发挥重要作用。条斑紫菜作为人工海藻栽培领域经济价值最高的海藻之一,兼具社会、经济和生态效益,理应得到社会的高度关注和积极评价。

参考文献

[1] 许璞、张学成、王素娟等:《中国主要经济海藻的繁殖与发育》,中国农业出版社,2013。

[2] 陆勤勤、周伟、邓银银:《条斑紫菜栽培的经济效益与生态效益概述》,《中国水产》2016年第1期。

[3] 中国科学院海洋研究所:《条斑紫菜的人工养殖》,科学出版社,1978。