糧改飼、草地農(nóng)業(yè)、草食畜牧業(yè)、草牧業(yè)……近年來(lái),國(guó)家將草業(yè)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用擺在了重要的位置。然而,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,尤其是畜牧業(yè),飼草供不應(yīng)求的狀況越來(lái)越明顯,如何進(jìn)一步發(fā)揮草業(yè)在保障國(guó)家糧食安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定的作用是農(nóng)業(yè)科技界面臨的重要課題。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者了解到,中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員劉公社團(tuán)隊(duì),圍繞羊草種質(zhì)資源,經(jīng)過(guò)二十多年的積累性研究,于2011年出版《羊草種質(zhì)資源研究》第一卷,日前出版了《羊草種質(zhì)資源研究》第二卷。他們利用豐富的基因信息建立了國(guó)際首個(gè)羊草基因組數(shù)據(jù)庫(kù),為理解中國(guó)鄉(xiāng)土草逆境適應(yīng)機(jī)制奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為小麥、玉米等作物的分子提供了新的抗逆基因資源。
鄉(xiāng)土植物羊草有哪些優(yōu)勢(shì)?我國(guó)在羊草研究中處在什么樣的水平?未來(lái)在其產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題?記者帶著上述問(wèn)題,采訪了包括劉公社團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士。
鄉(xiāng)土植物的馴化
“建設(shè)我國(guó)北方生態(tài)長(zhǎng)城和發(fā)展草食畜牧業(yè)是解決我國(guó)食物來(lái)源的重要途徑之一,而北方發(fā)展草食畜牧業(yè)最大的問(wèn)題就是飼料不足?!?
中國(guó)科學(xué)院院士李振聲當(dāng)年的這一戰(zhàn)略構(gòu)想讓劉公社將研究方向由向日葵轉(zhuǎn)向牧草,并接受其建議,選擇了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物羊草,從資源方面開(kāi)展系統(tǒng)研發(fā)。
在中國(guó)工程院院士、蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院教授南志標(biāo)看來(lái),對(duì)鄉(xiāng)土植物的馴化、選育與利用始終是科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的重要內(nèi)容,“就某種意義上而言,農(nóng)業(yè)發(fā)展史也是對(duì)野生動(dòng)植物認(rèn)識(shí)、馴化、選育與利用的歷史?!?
近年來(lái),可持續(xù)發(fā)展已成為時(shí)代主題,如何充分發(fā)揮和利用鄉(xiāng)土植物的優(yōu)異性更是各國(guó)科學(xué)家高度關(guān)注并積極研究的領(lǐng)域。
為此,美國(guó)創(chuàng)辦了《鄉(xiāng)土植物》刊物,全面反映這一領(lǐng)域的成果和動(dòng)態(tài)。
南志標(biāo)介紹,各國(guó)開(kāi)展的工作主要集中于兩個(gè)方面:一是將具有優(yōu)異特性的野生鄉(xiāng)土植物馴化為栽培品種,直接服務(wù)于農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。如新西蘭科學(xué)家利用野生車(chē)前含有單寧的特性,將其馴化為栽培品種,作為黑麥草白三葉混播草地的組成部分之一,用于克服放牧家畜的膨脹病。
“另一方面,各國(guó)科學(xué)家努力挖掘鄉(xiāng)土植物的優(yōu)異基因資源,用以改良牧草或作物品種,也取得了很好的進(jìn)展?!蹦现緲?biāo)說(shuō)。
據(jù)全國(guó)第一次草原普查資料顯示,飼用植物達(dá)6700余種,我國(guó)目前已育成的牧草品種中,馴化選育的鄉(xiāng)土草種約占三分之一。
在學(xué)界看來(lái),羊草是我國(guó)眾多鄉(xiāng)土草種中性狀十分優(yōu)異者,并廣泛分布于我國(guó)北方各地。
羊草的優(yōu)質(zhì)特性
“羊草是我國(guó)北方草原具有代表性的鄉(xiāng)土物種,而羊草草場(chǎng)是優(yōu)良的天然放牧場(chǎng)和割草場(chǎng),在發(fā)展畜牧業(yè)和北方生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有重要地位?!眲⒐绺嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。
羊草的適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、飼用價(jià)值好等特點(diǎn)早已受到了科技界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。
20世紀(jì)50年代,東北師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院綜考會(huì)等單位的學(xué)者便對(duì)羊草及羊草草原開(kāi)展了持續(xù)不斷的研究。自20世紀(jì)80年代以來(lái),內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原所、吉林省生物所等單位的學(xué)者們先后馴化、選育并通過(guò)國(guó)家草品種審定委員會(huì)審定了6個(gè)品種。
羊草作為我國(guó)北方草原的關(guān)鍵物種,的確受到了學(xué)界的持續(xù)關(guān)注?!叭欢涠嗄晟?xí)性、結(jié)實(shí)少和基因組大且復(fù)雜等特點(diǎn),使得研究工作步履艱難,進(jìn)展緩慢?!眲⒐缯f(shuō)。
記者在采訪中了解到,劉公社團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)20多年的探索,建立起一條實(shí)用高效的羊草種質(zhì)資源發(fā)掘技術(shù)路線,即種質(zhì)資源收集——表型研究——基因組分析——種質(zhì)創(chuàng)新——新品種培育。在此基礎(chǔ)上,已收集國(guó)內(nèi)外羊草種質(zhì)資源1000余份,培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的“中科1號(hào)”“中科2號(hào)”“中科3號(hào)”羊草新品種。
據(jù)了解,美國(guó)、日本、韓國(guó)、荷蘭、俄羅斯、蒙古等國(guó)也密切關(guān)注歐亞大陸羊草的生態(tài)和種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用,“但他們的研究比較零散,僅有一些學(xué)術(shù)論文和考察報(bào)告,尚沒(méi)有羊草種質(zhì)資源系統(tǒng)性研發(fā)的專(zhuān)著出版。”劉公社說(shuō)。
今年10月,劉公社團(tuán)隊(duì)正式出版《羊草種質(zhì)資源研究》第二卷。該書(shū)的出版也引起了業(yè)界的關(guān)注。南志標(biāo)對(duì)此評(píng)價(jià)道:“該書(shū)代表了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)重要鄉(xiāng)土草種羊草的研究水平,在植物基因資源研究、草業(yè)科學(xué)、畜牧學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域有重要價(jià)值,對(duì)國(guó)內(nèi)外牧草和鄉(xiāng)土草種的開(kāi)發(fā)利用具有借鑒意義?!?
產(chǎn)業(yè)化須靠技術(shù)支撐
記者在拿到此書(shū)后發(fā)現(xiàn),和第一卷相比,第二卷增加了一些產(chǎn)業(yè)化元素,諸如后五章重點(diǎn)介紹了羊草對(duì)除草劑的抗性、對(duì)水分的響應(yīng)、水肥需求特性、有性繁殖和施肥對(duì)種子生產(chǎn)的影響。
事實(shí)上,我國(guó)是世界草地資源大國(guó)。但記者在采訪中了解到,國(guó)內(nèi)天然牧草需求一直處于緊張狀態(tài),規(guī)模化牧場(chǎng)與牧區(qū)搶草的勢(shì)頭越來(lái)越明顯。與草地畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,單位面積畜產(chǎn)品生產(chǎn)水平只相當(dāng)于新西蘭的1/80、美國(guó)的1/20、澳大利亞的1/10。
在南志標(biāo)看來(lái),充分利用和發(fā)揮草地植物多樣性十分豐富的優(yōu)勢(shì),改良退化農(nóng)田和草地是我國(guó)科技工作者的一項(xiàng)重要任務(wù),也是治理退化土地資源的快捷途徑。
2012年中央推行“振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動(dòng)”,以3000畝為一個(gè)單元進(jìn)行扶持,第一年推行50萬(wàn)畝。這一年有130多家企業(yè)進(jìn)入行業(yè)當(dāng)中,這些企業(yè)部分具有生產(chǎn)經(jīng)歷和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
2012年,全國(guó)牧草種子田總面積為178.6萬(wàn)畝,2013年新增7500畝種子田。2014年,國(guó)家相關(guān)種子工程項(xiàng)目進(jìn)一步扶持牧草種子生產(chǎn)發(fā)展,我國(guó)牧草種子生產(chǎn)面積保持增加?!暗侨噪y以滿足市場(chǎng)需求,主要原因是牧草種子產(chǎn)量低、種子生產(chǎn)效益低,導(dǎo)致牧草種子仍為制約牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一?!眹?guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院教授張英俊曾向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者介紹道。
羊草產(chǎn)業(yè)化也面臨這樣的境地。塞北恒源農(nóng)業(yè)科技有限公司董事長(zhǎng)陳寶珠曾向記者表示,如果要加快羊草產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,種子的數(shù)量還需盡快增加。
在研究中,西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所教授郝明德認(rèn)為,施肥等栽培措施能大幅度提高羊草的結(jié)實(shí)率和種子產(chǎn)量。“今后在羊草種子生產(chǎn)過(guò)程中可通過(guò)科學(xué)施肥來(lái)提高羊草草地的生產(chǎn)力。”
“目前,關(guān)于羊草草地的施肥研究已經(jīng)廣泛開(kāi)展,但研究主要集中在單一肥料上,如單一的氮肥或磷肥對(duì)羊草的影響,而多種肥料配施對(duì)羊草產(chǎn)量和品質(zhì)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。”郝明德說(shuō)。
此外,劉公社認(rèn)為,在羊草產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中,如何使羊草群落更充分利用降水并減少水分流失、如何突破羊草有性繁殖低、如何篩選得到具有優(yōu)異抗除草劑特性的羊草新種質(zhì)并培育出新品種等技術(shù)難題,應(yīng)該是今后研究的重要課題。