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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果转Bt基因抗虫棉生产的经济效益分析 摘要：转Bt基因抗虫棉是现代生物技术在我国农业领域广泛应用的典型，近几年有较迅猛的发展，并日益成为农业经济研究的热点。本文以实证的研究方法，对转Bt基因抗虫棉和作为对照的常规棉品种进行了经济效益的分析，得出转Bt基因抗虫棉在减少农药施用、降低生产成本、减轻棉农劳动用工以及增加农民收入等方面都起到显著的作用。 品种作为对照重点说明，在我们的调查点，其样本数占调查总数的10%。9418品种是中国农科院棉花研究所最近几年培育出的春棉
2、品种，其特点是早熟、丰产、优质，高逆抗性，适应性广高抗枯萎兼抗黄萎病，是春棉的主打品种。转Bt基因棉选取了在河北有广泛种植面积的3B、SGK321和在山东有代表性的 GK-12，它们所占比例分别为64%，14%和28%。33B于1995年引入河北省，经过点区示范其主要特点是抗虫性强，据称整个棉花生育期基本不打药，在干旱贫瘠含盐量较高的土壤上，生长健壮，易成早衰，适应冀中南区域种植。SGK321在1999年在河北推广，是将毒素基因构建、导入主栽品种石远321中，是我国育成的第一个双价转基因棉，属于抗虫棉的第二代产品，是唯一的通过农业部安全检测的双基因生产的品系，其特点是适合于直播、地膜覆盖、间作
3、套种等多种种植形式，具有较强的分枝优势和较大的单株增产潜力，花朵大，毒蛋白基因表达性好，早熟不早衰，适合在黄河流域种植，种植密度比33B每亩可减少55株左右。GK-12将抗虫的Bt基因加强为高抗虫的Bt基因后导入陆地棉泗棉三号中，多年选育而成，其特点是抗虫性特强，抗旱、耐涝、中需肥，生育后期缺钾，易感红叶茎枯病，适宜春播或套种。 三、经济效益分析 棉花生产的成本分析 抗虫棉和对照品种成本情况如表2所示。可以看出抗虫棉品种的总成本低于常规棉品种的总成本，这主要表现在农药和用工的成本，后者比前者高得多，说明了它具有的省药、省工的优越性。常规棉9418生产成本略高于其它常规棉品种的平均水平，它比Bt
4、抗虫棉每公顷成本高3225元，比非Bt的抗虫棉的每公顷成本高726元。三种Bt抗虫棉成本费用基本接近。表2. 每公顷棉花生产分品种成本分析33BSGK321GK-12其它品种的Bt抗虫棉非Bt的抗虫棉常规棉9418常规棉平均总成本(元/公顷）10701103111046689291316314288133271.农药数量(公斤/公顷）成本(元/公顷）244131337355258199717992.种子数量(公斤/公顷)291648493210298成本(元/公顷)5475713595176083063273.用工天数(工日）529371496432561641598其中农药用工2319332
5、829172141成本(元/公顷)5433369853914424616969126418农药用工成本645110370845154234.化肥(折纯量）数量(公斤/公顷)13062134108992675610231079成本(元/公顷)12721628117010321100140613685.其它成本(元/公顷)4476591143793549502850744784注：以上数据是作者在河北、山东5个县市382个品种的抗虫棉调查。其它品种的Bt抗虫棉指其它的转Bt基因抗虫棉品种，如GK-12，海2等，非Bt的抗虫棉指非转Bt基因抗虫棉品种，以下同。1.农药费用成本差异抗虫棉品种比常规品种
6、的最大优势在于其节药效用，从表2中可以看出抗虫棉用药量和施药成本远远小于常规棉。常规棉的施药量是Bt抗虫棉和非Bt的抗虫棉的6倍左右，非Bt的抗虫棉的施药量比Bt抗虫棉要高。常规棉品种9418每公顷费用比33B、SGK321和GK-12分别多1753元、1866元和1660元，比Bt抗虫棉品种农药费用高7倍！SGK321的每公顷棉花生产农药数量和成本最低，分别是常规棉品种的1/16和1/14，说明该品种中转基因蛋白毒素表达效果好，抗性高。研究表明转基因抗虫棉除对棉铃虫、红铃虫、小地老虎等鳞翅目害虫有显著抑制、毒杀作用以外，还通过影响生物群落的演变，间接对其他类害虫有限制作用。值得一题的是，根据
7、崔金杰等的研究，抗虫棉对捕食性昆虫和害虫天敌并无多大毒害作用，棉铃虫等农田害虫种类的减少大大降低了它们对棉花的危害，虫口基数的下降，也为控制来年或更远时期内虫害的不利影响打下了良好的基础，棉农用于农药费用的支出和施药数量也会随之减少，对农民收入持续增长和农业持续发展起到了良好的保障作用。棉花生长的不同时期，农民的施药是不同的。为了表明棉花生长的不同时期农药施用的情况，我们把棉花生长分为四个时期，即拌种期、苗期、中期和后期。由于拌种期的农药用量很少，与其它三个时期比较很微小，故这里只对其它三个时期进行分析，表3反映了不同品种不同时期的农民施药情况，常规棉品种在各个时期的用药远远多于抗虫棉。在不同
8、时期用药程度上，Bt抗虫棉在苗期和中期的用药量普遍多于它们在后期的用量，常规棉表现在中后期的用量比苗期多。表3. 棉花不同时期农药施用情况品种苗期中期后期药 量(公斤/公顷)成 本(元/公顷)药 量(公斤/公顷)成 本(元/公顷)药 量(公斤/公顷)成 本(元/公顷)平均抗虫棉33BSGK321GK-12其它 .8 2.非Bt的抗虫棉3.常规棉9418其它资料来源：同表1期中，SGK321用药量最少，只有用药量最多的常规棉品种9418药量的1/3，常规棉和非Bt的抗虫棉的用药量和用药成本大于Bt抗虫棉，分别多用药公斤和2公斤。中期是施药量和施药成本最多的时期，Bt抗虫棉表现出了极大的节药优势，
9、常规棉的施药数量和施药成本分别是Bt抗虫棉的7倍和9倍。SGK321仍然是节药最多的品种，比常规棉品种9418少施药36公斤，少花费农药成本924元。说明在病虫害发生最严重的中期，它对害虫的防治效果好。后期的农药施用较少，一方面是病虫害的危害减少，另一方面是植株的自身抵抗力增强，减少了病虫害的威胁。但一个值得注意的现象是施药量减少了，但施药成本却没有多大的降低，可能是因为施用在后期的农药价格较贵，农民因为对棉花最后的产量寄于厚望，舍得化钱购买质量好，价格高的农药来保障病虫害危害的降低和收成的提高。SGK321仍是施药数量和成本最少的品种，而常规棉仍然是农药数量和成本用的最多的品种，药量和成本分
10、别是Bt抗虫棉的12倍和15倍。虽然抗虫棉的种植总体上对农药起了相当大的替代作用，但各时期的农民施药仍然偏多，效果不是十分令人满意，主要是因为苗期抗虫棉对棉铃虫等鳞翅目幼虫抗性较强，有明显的致死作用，刺吸性害虫如红蜘蛛、蚜虫等数量加大上升为主要害虫。但生长缓慢造成后期既要进行营养生长又要进行生殖生长，棉株负担过重、组织老化，影响了转基因棉毒蛋白的表达。另一个原因可能是高温、高湿等生态环境对毒性基因的控制作用的限制也使棉花后期抗性下降( 崔金杰等，1998)。2.肥料费用成本差异从表2可以看出，Bt抗虫棉用肥数量较多，非Bt的抗虫棉用肥最少，而常规棉介于前两者之间。Bt抗虫棉用肥较多说明其植株生
11、长旺盛，本身的后继营养跟不上生长的需要，需要大量自然界肥源作保证。3.种子费用差异抗虫棉种子用量显著低于常规棉,仅是常规棉的1/61/2，主要是因为种子供应商对实际的产出以及考虑到棉花生长过程中对光线、植株叶片伸展程度的需要，而对棉花生产实行的严格数量管理。Bt抗虫棉种子使用量的节省，可以充分发挥棉花的生长势，增进了棉花的根系吸收营养，表现生长更强壮。Bt抗虫棉的种子成本高于常规棉种子成本，前者比后者每公顷高172元，主要的原因是Bt抗虫棉中的Bt基因包含着IPR的价格。非Bt的抗虫棉种子成本是常规棉2倍，主要的原因是统称为抗虫棉的种子都是较早时期种植的，那时的Bt抗虫棉还未大面积推广，其价格
12、偏高。33B的种子成本高的主要原因是种子价格高。孟山都公司的种子在中国成功的进行了5年的商业运作，实现统一销价、统一供种、统一收购，零售价是42元/公斤，其中IPR价占42。SGK321的价格与33B相近，欲于争夺河北种子市场，与外资公司竞争市场。GK-12在山东采取了较低的价格，以便及早占领山东这块大市场。常规棉的种子价格每公斤只有3元左右，这也是它们竞争种子市场、吸引农民的资本。4.棉花用工及成本差异抗虫棉与常规棉劳动用工每公顷相差120个工日。在农药用工中，常规棉的用工数量是抗虫棉的6倍。在所有调查样本中,SGK321的用工和农药用工成本最低，一方面说明植株自身的毒蛋白表达强烈，对害虫有
13、极大杀伤作用，另一方面说明其植株健壮、抽枝齐整。 单产( 籽棉)的差异 从总体上看，Bt抗虫棉的单产略低于以9418品种为代表的常规棉，但差异不大。这是棉农忍受着棉铃虫的危害，依然不改初衷种植常规棉的主要原因，也是生物技术研究者仍然需艰苦探索的方向和目标，说明转基因技术远未成熟，预示着还有更大的潜力和发展空间。SGK321的单位面积产量为仅为2814公斤，据说是由于播种时，种子没有及时到位，推迟了播种期以及部分棉农使用了种子公司陈年的棉种，苗期遇到了冷空气的影响以及出现出芽不整齐甚至不出芽的情况，造成部分棉农毁种，毁种平均花费100元/亩，虽采取一定措施但仍未达到满意效果，造成最后的收获产量下
14、降。据中国农业科学院生物技术研究所研究人员介绍，该品种一般亩产应达到37504500公斤。表4还显示了作者调查样本中，抗虫棉和常规棉品种的单产稳定性状。其中33B差距较大，最高产量比最低产量高出近倍，栽培差距较大，但标准差相对较低。GK系列产品高、低相差两倍多，表现出在一定程度上的稳定性。而9418品种高、低相差两倍，在形状表现上较稳定，据全国农业技术推广中心报道，1999年山东、河北是棉铃虫中等发生年，也在一定程度上减少了害虫对常规棉的危害。表4.品种单位面积( 公顷)产量分析品种产量(公斤/公顷)标准差最高产量(公斤/公顷)最低产量(公斤/公顷)Bt抗虫棉33B343953050631530SGK321281453243502250GK-12349558247252250其它341957942002250非Bt的抗虫棉271279837501125常规棉3389810318015009418370058549502625其它307810351410375资料来源：见表1 价格及销售渠道的差异
