“十四五”专题:十三五中国茶叶科技进步与发展思考

【编者按】“十三五”期间，我国茶叶科技在多个领域取得重大进展。依靠茶叶科技创新，茶产业得以实现高质量发展，成为许多地方帮助农民增收脱贫的支柱产业。当前，我国正处于实现“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，也是重要的战略机遇期。为分析我国茶科技发展趋势，探讨“十四五”茶科技发展方向、目标和重点任务，规划“十四五”茶科技发展蓝图，使茶科技更好地服务于茶产业，使茶产业成为乡村振兴的支柱产业， 《中国茶叶》特别开设“中国茶叶科技“十四五”展望”专栏，邀请全国专家对中国茶叶科技各领域“十三五”进行总结分析。 “十三五”和“十四五”时期中国茶叶科技发展的思考：姜仁华，熊兴平，姚明哲，中国农业科学院茶叶研究所，浙江杭州310008茶产业是一个富民、生态、健康、文化的产业。“十三五”以来，我国茶产业快速发展，生产规模不断扩大，综合产值不断提高，为脱贫攻坚和乡村振兴发挥了重要作用。目前，中国茶叶种植面积、总产量、消费总量和出口量均居世界第一。与此同时，中国茶叶科技取得长足进步，有力支撑了中国茶产业快速高质量发展。在看到成绩的同时，也要清醒地认识到，我国茶产业发展还面临着产能出现逃顶序列、生产成本持续上升、综合效益有待提高、科技对产业贡献率有待进一步提高等挑战。“十四五”是我国茶产业和茶科技发展的重要战略机遇期。2021年3月22日，习近平总书记在福建武夷山考察调研时指出，要把茶文化、茶产业、茶科技融为一体。因此，总结\"十三五\"中国茶叶科技发展的重要成就，分析未来茶叶科学发展趋势和茶产业对科技的需求，并对\"十四五\"中国茶叶科技发展提出建议是十分必要的。一、“十三五”中国茶叶科技发展成就1。国家科技投入显著增加。“十三五”期间，国家改革科技计划管理，形成新的国家科技计划体系。在茶叶领域，在新的国家科技计划体系中，国家科技投入大幅增加。在国家重点研发；d计划，安排了“化肥农药减施增效综合技术研发”等6个茶叶领域专项，已签约国家财政资金1.32亿元。国家自然科学基金方面，茶田共获得各类基金项目资助285项，合同金额1.2亿元，其中杰出青年科学基金项目2项，国际(区域)重点合作研究项目1项，区域创新发展联合基金重点项目3项。在项目类别、项目资助、资助金额等方面都有新的突破。2.科技产出的数量和质量都在上升(1)获奖成果数量不断增加，质量明显提高。“十三五”期间，茶产业获省部级奖励107项，其中省部级一等奖及以上奖励14项，获国家科技进步二等奖3项(其中1项已公示)。与“十二五”相比，在奖项类别方面，2016年，实现了
在高质量期刊上发表的文章数量也创下新高。(3)申请和授权的发明专利数量普遍增加。以茶为关键词，排除茶油、油茶等。在智慧芽PatSnap全球专利数据库中检索了2008-2020年在中国大陆申请和授权的发明专利(图2)。2016年专利申请量和授权量达到最高，“十三五”期间发明专利申请量比“十二五”增长52.1%，但授权的发明专利。3.科技创新取得新进展(1)茶树基因组与功能基因研究在国际上率先完成茶树全基因组测序，完成四个染色体水平的基因组组装，构建茶树基因组精细图谱。已鉴定出一批重要基因，如分离克隆的苦味茶碱合成酶基因，以及调控花色苷、儿茶素等品质成分合成、抗逆性等性状的关键基因。(2)在茶树资源和育种方面新收集了一批野生近缘等珍稀特有资源，使国家种质茶圃拥有保存资源3 700余份，资源多样性继续保持世界第一；鉴定出一批叶色变异、功能成分特异的茶树资源，为特定品种的选育和多样化产品的开发提供了种源依据。“十三五”期间，我国新品种注册51个，植物新品种授权72个。品种支撑产业发展作用突出，全国茶园良种率达到68%。(3)茶树次生代谢的研究，阐明了茶树中茶氨酸等重要次生物质的代谢途径和调控机制，进一步揭示了茶树中茶氨酸生物合成和运输的分子机制，发现了新的咖啡因代谢途径，揭示了茶树中芳樟醇和橙花叔醇生物合成的新调控机制。(4)茶叶绿色生产技术研究建立了茶园减肥增效的理论、方法和技术体系，集成了13套创新的减肥增效技术模式。该技术模式推广面积超过14万hm，平均施肥量减少37%，肥料利用率提高40%以上，节本增效明显。针对中国茶园的茶小绿叶蝉、茶尺蠖、茶尺蠖等重要害虫，攻克了昆虫视觉信号的电生理筛选、性信息素微量成分的鉴定等技术难关。提出了茶园绿色病虫害综合防治技术模式，化学农药平均施用量减少70%以上，大大提高了我国茶园绿色病虫害防治技术水平。(5)茶叶加工技术与装备开发了一批提高茶叶加工质量的新技术和关键加工设备。超细茶粉(抹茶)、茉莉花茶等再加工茶叶加工技术和装备取得较大进展，基于近红外和机器视觉的茶叶水分和茶叶品质智能传感技术取得突破。数字化加工技术在部分茶叶中得到应用，主要茶叶基本实现了连续加工，茶叶加工装备和技术水平显著提高。(6)茶叶加工化学初步明确了绿茶、红茶、白茶、黑茶等代表性茶叶的特征成分。(7)茶叶深加工，开发冷溶性、高香气的优质特种速溶茶；绿色高效提取合成茶叶功能成分的新产品呈现出多样化、功能化、时尚化、便捷化的特点。(8)茶叶质量安全。开发了基于石墨烯和纳米技术的茶叶农药残留样品快速预处理技术，开发了基于微流控纸芯片的茶叶多酚含量和农药残留快速测定技术。提出了茶园农药选择的评价体系，为茶园农药选择提供了新的依据
2.中国茶产业与茶学科发展趋势1。中国茶产业未来发展趋势(1)茶产品市场需求趋向多元化(2)茶叶生产方式趋向现代化(3)茶产业业态趋向多元化(2)茶学科未来发展趋势(1)与新兴学科融合，加快茶科学基础理论和技术创新发展(2)与生命健康学科交叉发展，催生茶科学研究新热点(3)集成解决方案成为茶技术发展的重要方向。第三，茶产业发展对科技的需求。中国茶产业面临的机遇和挑战对茶科技的进步提出了新的要求，同时也表明茶科技在未来有着巨大的潜力和光明的前景。1.劳动力的短缺和生产成本的增加在短期内是不可逆转的。茶叶行业急需“机器换人”，解决采茶工短缺、生产依赖大量劳动力投入的问题。也迫切需要转变生产方式，发展高效节本的茶叶田间生产技术、名优茶叶机采机械技术、茶园作业机械化自动化技术和茶叶加工机械化、自动化、智能化技术，推动茶叶生产从依靠过度使用化肥农药向绿色生产方式转变，从劳动密集型。2.为了保证茶叶产品的质量安全，减轻对环境的储存压力，茶叶产业迫切需要向绿色高效方向发展，解决茶叶生产过程中化肥、农药等生产投入品的不合理施用对环境造成的影响，急需培育高抗性、高肥效的品种。研发茶树绿色高效低碳栽培技术、茶园病虫害绿色防控技术、茶叶节能清洁加工关键技术、深加工产品绿色提取技术、茶叶产品质量快速、低成本、准确检测技术、茶叶农药残留、重金属和环境污染物风险评估技术等。从而保证茶叶产品的质量安全，减轻对环境的储存压力。3.产品逃逸序列在未来一定时期内存在，茶产业需要向稳面积、调结构、增效益的方向发展。近年来，茶产业规模持续扩大，茶产品逃序压力不断加大，推动茶品种和茶产品品类调整迫在眉睫。从供给侧着力满足消费者对茶产品高品质、特色化、便捷化的需求，推动茶叶从过去单一的饮茶向喝、吃、用茶等多用途方向转变。4.茶产业业态趋于多元化，急需多学科交叉和综合集成技术支撑单一学科技术发展，已难以满足发展需求。要统筹“茶文化、茶产业、茶科技”，走依托多学科协同研究、区域综合融合发展的科技创新之路，推动茶产业高质量健康发展。四。“十四五”茶叶科技发展建议，按照“四个定位”的要求，以“提升茶叶科技高水平，支撑茶产业高质量发展”为目标，以实施“五大行动”为抓手，力争在茶叶科学基础前沿和绿茶开发、智能开发、质量安全、营养健康等领域取得一批原创性科学发现、重大关键技术突破和重大产品创新，高效支撑国内一流茶学。1.实施提高学科创新能力行动。一是进一步完善茶学学科体系；二是促进新兴学科与传统学科的融合发展
4.数字茶业建设的实施。基于农业机械与农艺技术一体化的研究思路，采用专业化、轻量化、电控化、数字化的设计理念，结合茶树品种、茶树生理、茶园、土壤、加工等农艺特点，系统开展茶叶生产加工全过程数字化、智能化关键技术和装备研究，构建茶园、茶叶加工质量、机械设备协同智能制造体系，降低对人工的过度依赖，提升中国茶叶产量。5.实施茶产业区域协调发展。为巩固和扩大扶贫成果，将扶贫与乡村振兴有效衔接，根据区域生态资源特点和产业存在的问题，综合集成应用先进技术，研究提出适合区域发展的绿色高效茶叶生产模式，建立具有茶产业特色的乡村振兴示范区，为区域茶产业提质增效、实施乡村振兴提供强有力的科技支撑。来源：中国茶如涉及版权问题，请联系删除。