糧改飼、草地農(nóng)業(yè)、草食畜牧業(yè)、草牧業(yè)……近年來，國家將草業(yè)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中的作用擺在了重要的位置。然而，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，尤其是畜牧業(yè)，飼草供不應(yīng)求的狀況越來越明顯，如何進一步發(fā)揮草業(yè)在保障國家糧食安全和經(jīng)濟社會穩(wěn)定的作用是農(nóng)業(yè)科技界面臨的重要課題。
《中國科學(xué)報》記者了解到，中國科學(xué)院植物研究所研究員劉公社團隊，圍繞羊草種質(zhì)資源，經(jīng)過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際首個羊草基因組數(shù)據(jù)庫，為理解中國鄉(xiāng)土草逆境適應(yīng)機制奠定了基礎(chǔ)，同時也為小麥、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？我國在羊草研究中處在什么樣的水平？未來在其產(chǎn)業(yè)化過程中應(yīng)該注意哪些問題？記者帶著上述問題，采訪了包括劉公社團隊在內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士。
鄉(xiāng)土植物的馴化
“建設(shè)我國北方生態(tài)長城和發(fā)展草食畜牧業(yè)是解決我國食物來源的重要途徑之一，而北方發(fā)展草食畜牧業(yè)最大的問題就是飼料不足?！?
中國科學(xué)院院士李振聲當年的這一戰(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)性強的鄉(xiāng)土植物羊草，從資源方面開展系統(tǒng)研發(fā)。
在中國工程院院士、蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院教授南志標看來，對鄉(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)展史也是對野生動植物認識、馴化、選育與利用的歷史?！?
近年來，可持續(xù)發(fā)展已成為時代主題，如何充分發(fā)揮和利用鄉(xiāng)土植物的優(yōu)異性更是各國科學(xué)家高度關(guān)注并積極研究的領(lǐng)域。
為此，美國創(chuàng)辦了《鄉(xiāng)土植物》刊物，全面反映這一領(lǐng)域的成果和動態(tài)。
南志標介紹，各國開展的工作主要集中于兩個方面：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，也取得了很好的進展?！蹦现緲苏f。
據(jù)全國第一次草原普查資料顯示，飼用植物達6700余種，我國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，羊草是我國眾多鄉(xiāng)土草種中性狀十分優(yōu)異者，并廣泛分布于我國北方各地。
羊草的優(yōu)質(zhì)特性
“羊草是我國北方草原具有代表性的鄉(xiāng)土物種，而羊草草場是優(yōu)良的天然放牧場和割草場，在發(fā)展畜牧業(yè)和北方生態(tài)環(huán)境保護方面具有重要地位。”劉公社告訴《中國科學(xué)報》記者。
羊草的適應(yīng)性廣、抗逆性強、產(chǎn)量高、飼用價值好等特點早已受到了科技界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。
20世紀50年代，東北師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)和中國科學(xué)院綜考會等單位的學(xué)者便對羊草及羊草草原開展了持續(xù)不斷的研究。自20世紀80年代以來，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(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、選育并通過國家草品種審定委員會審定了6個品種。
羊草作為我國北方草原的關(guān)鍵物種，的確受到了學(xué)界的持續(xù)關(guān)注。“然而其多年生習性、結(jié)實少和基因組大且復(fù)雜等特點，使得研究工作步履艱難，進展緩慢。”劉公社說。
記者在采訪中了解到，劉公社團隊經(jīng)過20多年的探索，建立起一條實用高效的羊草種質(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”“中科2號”“中科3號”羊草新品種。
據(jù)了解，美國、日本、韓國、荷蘭、俄羅斯、蒙古等國也密切關(guān)注歐亞大陸羊草的生態(tài)和種質(zhì)資源的開發(fā)利用，“但他們的研究比較零散，僅有一些學(xué)術(shù)論文和考察報告，尚沒有羊草種質(zhì)資源系統(tǒng)性研發(fā)的專著出版?！眲⒐缯f。
今年10月，劉公社團隊正式出版《羊草種質(zhì)資源研究》第二卷。該書的出版也引起了業(yè)界的關(guān)注。南志標對此評價道：“該書代表了當前國內(nèi)外對重要鄉(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)域有重要價值，對國內(nèi)外牧草和鄉(xiāng)土草種的開發(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，諸如后五章重點介紹了羊草對除草劑的抗性、對水分的響應(yīng)、水肥需求特性、有性繁殖和施肥對種子生產(chǎn)的影響。
事實上，我國是世界草地資源大國。但記者在采訪中了解到，國內(nèi)天然牧草需求一直處于緊張狀態(tài)，規(guī)模化牧場與牧區(qū)搶草的勢頭越來越明顯。與草地畜牧業(yè)發(fā)達國家相比，單位面積畜產(chǎn)品生產(chǎn)水平只相當于新西蘭的1/80、美國的1/20、澳大利亞的1/10。
在南志標看來，充分利用和發(fā)揮草地植物多樣性十分豐富的優(yōu)勢，改良退化農(nóng)田和草地是我國科技工作者的一項重要任務(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”，以3000畝為一個單元進行扶持，第一年推行50萬畝。這一年有130多家企業(yè)進入行業(yè)當中，這些企業(yè)部分具有生產(chǎn)經(jīng)歷和生產(chǎn)經(jīng)驗。
2012年，全國牧草種子田總面積為178.6萬畝，2013年新增7500畝種子田。2014年，國家相關(guān)種子工程項目進一步扶持牧草種子生產(chǎn)發(fā)展，我國牧草種子生產(chǎn)面積保持增加?！暗侨噪y以滿足市場需求，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?！眹夷敛莓a(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院教授張英俊曾向《中國科學(xué)報》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陳寶珠曾向記者表示，如果要加快羊草產(chǎn)業(yè)化進程，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為，施肥等栽培措施能大幅度提高羊草的結(jié)實率和種子產(chǎn)量?！敖窈笤谘虿莘N子生產(chǎn)過程中可通過科學(xué)施肥來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)廣泛開展，但研究主要集中在單一肥料上，如單一的氮肥或磷肥對羊草的影響，而多種肥料配施對羊草產(chǎn)量和品質(zhì)的研究鮮見報道?！焙旅鞯抡f。
此外，劉公社認為，在羊草產(chǎn)業(yè)化過程中，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。