我国是天然橡胶消耗大国,2017年天然橡胶消耗量达442.5万吨,同期全球天然橡胶产量为1321万吨。然而,多年来我国天然橡胶自有产量始终徘徊在80万吨左右,超过80%天然橡胶依赖进口。东南亚占据了全球天然橡胶93%的产能,是我国天然橡胶进口的主要来源地。我国天然橡胶的进口依存度较高,暗含危机,一旦发生政治性事件,供应线有可能陷入部分被掐断的尴尬境地,形势不容乐观。因此,开发天然橡胶的补充品对我国橡胶产业意义重大。蒲公英橡胶是从原产于我国新疆的野生蒲公英橡胶草根部组织提取出来的天然橡胶,其分子结构和宏观性能是最接近三叶橡胶(目前唯一实现商业化的天然橡胶)的一种天然橡胶,大力发展蒲公英橡胶有望缓解我国天然橡胶的进口危机。
南北呼应,打造中亚蒲公英橡胶产业集群
蒲公英橡胶化学结构为顺式-1,4-聚异戊二烯,与三叶橡胶完全相同。现有数据表明,蒲公英橡胶的分子结构、分子量及分子量分布、凝聚态结构及其物理化学性质十分接近三叶橡胶,可作为三叶橡胶的有效补充。此外,蒲公英橡胶草的根部还含有菊糖,它是一种良好的食品原料,也可以用来发酵乙醇,用作生物能源;提胶和提取菊糖之后废弃的根部残渣还可以制作有机肥;橡胶草的叶子可以制作饲料或者饲料添加剂。这些副产品的效益有望抵消掉蒲公英橡胶的生产成本,使得蒲公英橡胶在市场上可与三叶橡胶竞争。
基于我国三叶橡胶种植区域受限、自主供应严重不足的现状,蒲公英橡胶草因其根部含有丰富的天然橡胶,以及耐寒、耐旱、耐贫瘠的特点,是一种非常适合在我国温带地区大规模发展的天然橡胶作物。蒲公英橡胶的开发,摒弃了传统东南亚独特热带雨林气候条件、单一胶种垄断供应的发展格局,可减轻三叶天然橡胶产业对于热带雨林侵蚀的生态压力,特别是有望减轻我国西双版纳的生态压力。利用我国三北地区丰富的边际土地资源发展蒲公英橡胶产业,有望在中哈边界天山及伊犁河谷为中心,向东延伸至中国的三北地区,向西北穿过中亚五国、蒙古国、俄罗斯,一直延伸至欧洲的广大地区形成可与“东南亚三叶橡胶产区”比肩的“中亚蒲公英橡胶产业集群”,加之我国南方已有的三叶橡胶产业集群,则可形成我国天然橡胶产业南北呼应的格局,扭转我国天然橡胶严重依赖进口的局面,增强我国对于天然橡胶这一战略物资的话语权和定价权。
搭建平台,产学研全面起步
2012年,山东玲珑轮胎股份有限公司与北京化工大学签署了合作开发蒲公英橡胶协议,正式实施我国蒲公英橡胶商业化开发计划。2015年中国石油和化学工业联合会批准成立“蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟”,该联盟集结了国内20家相关领域的优势力量,形成产、学、研、用一条龙产业链平台。在实验室建设方面,黑龙江省科学院投资1600万元,建成占地面积2万平方米、建筑面积5000平米的哈尔滨橡胶草试验中心,中国热带农业科学院橡胶研究所在农业部200万元的资助下建成蒲公英橡胶品种资源收集与培育实验室,新疆农科院也拟建设橡胶草原产地品种资源收集与培育实验室。在种植基地建设方面,联盟的成员单位已经在新疆、内蒙古、黑龙江、山东、广东、海南、宁夏、甘肃等地建立了200亩种植基地,为蒲公英橡胶的科学研究搭建了良好的实验平台。
在产学研方面,与国外(美、欧、日等发达国家)相比,国内仍有较大差距。我国刚刚进入二代橡胶草选育阶段,分子生物学的工作刚刚展开,提胶技术还停留在溶剂法提胶阶段,相关栽培技术和农艺管理也正在摸索和整理中,应用方面仅制备出了概念原型样胎。为加速我国蒲公英橡胶产业化进程,推动我国蒲公英橡胶产业快速发展,应通过国际科技合作,引进蒲公英橡胶产业化关键技术,尤其是高品质的橡胶草种质资源。
目前,我国蒲公英橡胶产业还存在着一系列未解决的问题,阻碍着产业的顺利实施。这些问题包括:橡胶草的含胶量还不够高,达不到可产业化的要求;橡胶草的地下根部不粗大,生物质量不多,不具备商业化开发的条件;虽然我国可以改良的荒漠化半荒漠化土地,河湖滩涂、盐碱荒滩等中低产土地,易于间作的林地(特别是果林),轮作的土地资源丰富,但是不同环境条件下橡胶草高产栽培技术尚未做深入研究,不具备推广的条件;提胶技术处于向水基溶剂提取过渡阶段,提胶成本过高;副产品菊糖和乙醇的开发研究不全面,不能有效分担提胶成本;橡胶草生物质资源全产业链综合开发利用尚未展开,生物质资源利用效率不高。
多方助力,走好产业化之路
为加快发展蒲公英橡胶产业,笔者建议:
1. 坚持走独立自主与国际合作开发相结合的路子
在蒲公英橡胶产业开发方面坚持以自我为主,以联盟为纽带,集结国内从上游良种选育、高产栽培,到中游提取技术、分子结构与性能的研究,再到下游轮胎、输送带等相关产品的应用,形成产、学、研、用一条龙的产业链平台。在国际合作方面,要以美国和欧盟已经取得成功的产业化开发成果为追赶目标,继续加大我们自己的科研力度,争取在今后5年内缩小与美欧的差距,初步实现蒲公英橡胶产能的小规模商业化开发。在种质资源方面争取在国家层面加大与俄罗斯的合作,引进尽可能多的橡胶草种质资源,为我国橡胶草的优选优育提供尽可能多的资源。
2. 加大蒲公英橡胶草研发资金支持力度
由科技部、发改委、工信部、农业部、教育部等出面组织国内相关单位,针对橡胶草的先进种植技术和绿色、循环、高效、低成本的制备技术,布局一批高水平的科研项目,尽快使蒲公英橡胶质量和成本达到补充或部分替代东南亚三叶天然橡胶的水平。
3. 加大蒲公英橡胶草政策扶持力度
从宏观政策上大力支持蒲公英橡胶的研究、开发和生产,以便为尽早摆脱或者降低对于东南亚三叶橡胶的依赖做技术储备;建议将橡胶草的推广应用列入国家荒漠化治理和中低产田改良规划体系;橡胶草的种植应享有与牧草类种植相同的补贴政策。
4. 调动和整合资源,推动蒲公英橡胶草的协同创新
蒲公英橡胶草的研发包括农作物育种、栽培、基因工程以及生物资源高效提取利用,涉及多个行业和领域,要想实现蒲公英橡胶草的最大利益化,必须整合多个资源,实现协同创新。