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聚焦專業(yè)化草種生產(chǎn)
幾十年過去了，中國(guó)草種從野外收集轉(zhuǎn)向?qū)ｉT生產(chǎn)，且在一些地區(qū)形成規(guī)模。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授毛培勝說，制種對(duì)環(huán)境的要求非常嚴(yán)苛，所以專業(yè)化的種子生產(chǎn)需要選擇適宜的區(qū)域。“一個(gè)植株種到地里都能開花、結(jié)實(shí)，但是如果成千上萬(wàn)畝地種，如何保證同時(shí)成熟收獲？如何形成更多的枝穗并將更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)藏在種子里？這些對(duì)于收獲高產(chǎn)的牧草草種來講都是挑戰(zhàn)，也是值得進(jìn)行理論研究的地方。”
毛培勝認(rèn)為，我國(guó)北方地區(qū)制種最大的問題，就是水的問題。“灌溉是第一要素。”如果水的條件達(dá)不到，就很難達(dá)到高產(chǎn)。第二要素是密度。“寬行稀植”更適宜一些牧草品種的高產(chǎn)制種。
展望未來，毛培勝說，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)制種，需要從全產(chǎn)業(yè)鏈布局，開展系統(tǒng)研究。一是根據(jù)品種遺傳特性與種子生物學(xué)特性差異，針對(duì)性開展系統(tǒng)研究。二是不同地域的草種生產(chǎn)，其技術(shù)體系也不一樣，需進(jìn)一步加強(qiáng)針對(duì)不同生產(chǎn)區(qū)域育制種系統(tǒng)研究，建立專業(yè)化技術(shù)體系。三是希望加強(qiáng)專業(yè)化草種生產(chǎn)帶的建設(shè)，建設(shè)和管理并重。四是加強(qiáng)種子認(rèn)證體系的建設(shè)，保證種子品質(zhì)。五是以草種生產(chǎn)規(guī)模化、機(jī)械化和自動(dòng)化為目標(biāo)，加強(qiáng)現(xiàn)代草種生產(chǎn)、收獲和加工等相關(guān)機(jī)械的研發(fā)。
以青海草地早熟禾為例
以青海草地早熟禾為例，青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院（青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院） 副院長(zhǎng)、研究員馬玉壽談及了草種產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面存在的問題及看法。
青海草地早熟禾的野生原種生長(zhǎng)在青海省達(dá)日縣，位于海拔4125米處。青海草地早熟禾的主要馴化栽培地區(qū)是青海省馬青縣，海拔高度3780米，比其野生原種海拔低。馬玉壽說：“幾十年來，我們沒有一次將外地或者國(guó)外的草種引種成功。三江源地區(qū)海拔3500米以上的地方能生長(zhǎng)的草種，只有當(dāng)?shù)匾吧Z化的鄉(xiāng)土草種。青海草地早熟禾甚至可以在海拔4700米以上的地方很好地生長(zhǎng)。”
青海草地早熟禾具有發(fā)達(dá)的地下根莖，無(wú)性繁殖能力極強(qiáng)。作為“先鋒草種”，在黑土灘上種植青海草地早熟禾，可快速形成草坪，成為黑土灘生態(tài)恢復(fù)的一個(gè)“基礎(chǔ)操作”——以青海草地早熟禾為基礎(chǔ)，混播一些其他的鄉(xiāng)土草種，可取得良好的生態(tài)恢復(fù)效果。
青海草地早熟禾適口性好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是優(yōu)良牧草。
“不過，由于青海草地早熟禾有基毛且籽粒小，在收割和脫粒的時(shí)候工作難度較大，目前我國(guó)還沒有配套的機(jī)械設(shè)備。”馬玉壽說。
圍繞草種產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，馬玉壽認(rèn)為，一要加強(qiáng)原種生產(chǎn)，加快科技成果轉(zhuǎn)化，夯實(shí)操作生產(chǎn)基礎(chǔ)。二要加強(qiáng)生態(tài)草種的循環(huán)選擇。三要大力支持民營(yíng)企業(yè)，培育草種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的科技型龍頭企業(yè)，讓民營(yíng)科技型龍頭企業(yè)通過規(guī)范化的原種生產(chǎn)和市場(chǎng)營(yíng)銷等，成為草種研究成果轉(zhuǎn)化和生產(chǎn)的主體。
圍繞披堿草屬的探索
針對(duì)披堿草屬草種生產(chǎn)及保障，四川省草原科學(xué)研究院研究員游明鴻提出了自己的觀點(diǎn)。
披堿草屬是禾本科小麥族的一個(gè)重要類群，生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的抗逆性和抗病蟲害能力，并且種子繁殖能力較強(qiáng)，草產(chǎn)量也比較高……目前，披堿草屬是青藏高原地區(qū)改良退化草地維持生態(tài)平衡的重要生態(tài)草種，同時(shí)也是該區(qū)域草地質(zhì)量和產(chǎn)量改善的主要草種質(zhì)資源。
游明鴻介紹說，在四川，通過政府協(xié)調(diào)土地，科研單位整合技術(shù)及國(guó)家部委項(xiàng)目資金，省州縣共建公司，對(duì)相關(guān)草種基地進(jìn)行管理，最終形成“省州縣共建、利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)”的草種基地經(jīng)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)了種子基地的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)形成了國(guó)家購(gòu)買品種，企業(yè)集中繁種，項(xiàng)目配套轉(zhuǎn)化的突破性品種推廣模式。
此外，游明鴻認(rèn)為，對(duì)繁種基地來說，針對(duì)特定的草種，應(yīng)圍繞其對(duì)光照、降雨量等特殊氣候條件的需求，打造擴(kuò)繁集中生產(chǎn)區(qū)，推進(jìn)育種家種子、基礎(chǔ)種子和認(rèn)證種子育繁推一體化、標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)。
“希望在政策上可以強(qiáng)調(diào)，在實(shí)施草原生態(tài)修復(fù)、草牧業(yè)發(fā)展、國(guó)土綠化等重大工程當(dāng)中優(yōu)先使用國(guó)產(chǎn)鄉(xiāng)土草種品種，同時(shí)出臺(tái)草種生產(chǎn)補(bǔ)貼政策，降低草種土地的成本，減免草種企業(yè)稅收的一些相關(guān)支持政策。”游明鴻說。
加快羊草產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)
中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員、國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟種業(yè)專業(yè)委員會(huì)主任劉公社在1994年著手研究羊草時(shí)，幾乎在草原上收不到羊草草種。結(jié)實(shí)率低、發(fā)芽率低、育種周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期制約著新品種的開發(fā)和利用。
“我們另辟蹊徑，從遺傳資源的角度研究問題。通過對(duì)上千份種質(zhì)的自交和雜交結(jié)實(shí)評(píng)價(jià)，我們?cè)谶z傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上第一個(gè)提出了羊草自交不親和性作用機(jī)理模型。”劉公社說，“隨后我們通過雜交提高羊草的結(jié)實(shí)率，從數(shù)百份雜交組合中，選育出種子產(chǎn)量較高的新材料和新品種。”
20多年來，劉公社帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)從收集整理種質(zhì)資源入手，系統(tǒng)地開展了羊草野生種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)、科學(xué)問題探索、基因資源挖掘、新品種選育等方面的研究。先后育成了中科1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)羊草新品種，突破了“抽穗率低、結(jié)實(shí)率低、發(fā)芽率低”等困擾產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
為了加快中科羊草的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟攜手劉公社科研團(tuán)隊(duì)于2016年至2019年，分別在新疆奎屯、呼圖壁，北京昌平，內(nèi)蒙古赤峰成功主辦了4屆中科羊草現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)，業(yè)內(nèi)一致評(píng)價(jià)中科羊草在水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙、草原修復(fù)等領(lǐng)域展示出了巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
“如今，通過科技把羊草的種子繁殖能力等性狀進(jìn)行了提升和優(yōu)化，培育的新品種現(xiàn)在又回到科爾沁地區(qū)來種植，體現(xiàn)了鄉(xiāng)土草修復(fù)草原生態(tài)的基本原則，而且大大提高了羊草種子和干草產(chǎn)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益并兼顧了生態(tài)效益。為了有效地推動(dòng)我國(guó)早日建成專業(yè)化羊草種子基地，我們的目標(biāo)是打造中國(guó)版的俄勒岡——小街基羊草小鎮(zhèn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化大規(guī)模草籽生產(chǎn)和加工，徹底打破國(guó)外對(duì)優(yōu)質(zhì)鄉(xiāng)土草的壟斷。”劉公社說。
打好草種“翻身仗”
北京林業(yè)大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院教授、中國(guó)草學(xué)會(huì)草坪專業(yè)委員會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)常智慧說，我國(guó)是草業(yè)大國(guó)，但同時(shí)是草種業(yè)弱國(guó)——我國(guó)商品草種每年的需求量為15萬(wàn)噸左右，其中40%以上靠進(jìn)口；種植面積最大的牧草紫花苜蓿，80%以上需要進(jìn)口；綠化用草坪草種90%以上依靠進(jìn)口……“種子是草業(yè)‘芯片’，是草產(chǎn)業(yè)發(fā)展‘卡脖子’的關(guān)鍵，打好‘翻身仗’對(duì)草種業(yè)來說意義深遠(yuǎn)。”
從國(guó)產(chǎn)草種新品種培育情況看，我國(guó)草品種登記是從1987年開始的，過去20年（不包括2021年國(guó)家林草局審定登記的15個(gè)），共培育了602個(gè)。根據(jù)北美官方組織認(rèn)證機(jī)構(gòu)所發(fā)布的數(shù)據(jù)看，美國(guó)從1993年到2020年，共培育了3019個(gè)，是我們國(guó)家的6.5倍。
通過進(jìn)一步分析，常智慧得出，602個(gè)品種中，禾本科主要是黑麥草屬、高粱屬，占52%；豆科主要是苜蓿屬，占37%。從種類看，育成品種占36%，引進(jìn)品種占30%。從功能看，牧草新品種435個(gè)，占72%，草坪新品種72個(gè)，占12%，其他生態(tài)草新品種約占16%。
常智慧介紹說，我國(guó)草種質(zhì)資源十分豐富，有草原植物9700多種、牧草資源6704種、草坪草資源7500種，是世界上草種質(zhì)資源最豐富的國(guó)家之一。中國(guó)地形、土壤、氣候條件等復(fù)雜多樣，特殊的自然環(huán)境及長(zhǎng)期的自然選擇，造就了中國(guó)草原植物豐富且遺傳資源特性多樣。中國(guó)草原上的植物堪稱是抗逆、抗病、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)及一些特異性狀的基因?qū)殠?kù)，是遺傳育種的重要材料。
常智慧建議，主管部門應(yīng)組織力量開展全國(guó)性草種質(zhì)資源普查、鑒定、保護(hù)與評(píng)價(jià)工作，在摸清家底基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)良品種選育。選育出一批優(yōu)良品性突出、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種，從根本上改變草業(yè)發(fā)展被“卡脖子”局面，掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。
從根本上解決我國(guó)草坪草種業(yè)領(lǐng)域技術(shù)問題
中國(guó)林科院林業(yè)所研究員、國(guó)家林草局草原研究中心秘書長(zhǎng)錢永強(qiáng)說，“我國(guó)草種業(yè)發(fā)展起步較晚，特別是草坪草種業(yè)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。在草坪草種質(zhì)創(chuàng)新方面，技術(shù)層次差距快速縮小，但在新品種培育、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面進(jìn)展極其緩慢，在制種及種子加工方面仍幾乎處于空白。國(guó)內(nèi)草種生產(chǎn)相關(guān)企業(yè)相關(guān)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣力度非常有限，種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈仍不完善，極大限制了草種國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年進(jìn)口草坪草種子約3000噸，除極少量的結(jié)縷草和野牛草種子外，其他全部依賴進(jìn)口。”錢永強(qiáng)說。
錢永強(qiáng)認(rèn)為，推進(jìn)我國(guó)草坪草種業(yè)發(fā)展，需要針對(duì)以往種業(yè)發(fā)展存在的信息孤島、鏈條短、產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)離散且破碎等問題，重新定位目標(biāo)，挖掘草種業(yè)產(chǎn)業(yè)化重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，理順產(chǎn)業(yè)發(fā)展各方主體要素，切實(shí)發(fā)揮“政產(chǎn)研學(xué)用”協(xié)同創(chuàng)新效應(yīng)，合力推進(jìn)草種國(guó)產(chǎn)化礎(chǔ)。
以野牛草育制種技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化為例，“野牛草種子的應(yīng)用場(chǎng)景及性狀需求，才是野牛草育制種研究的根本基礎(chǔ)。我們團(tuán)隊(duì)將收集的野牛草種質(zhì)資源在全國(guó)22個(gè)區(qū)域建立資源圃備份庫(kù)和生態(tài)測(cè)試點(diǎn)，以實(shí)地篩選出的優(yōu)異材料為親本，開展育種研究，目前已育成46個(gè)優(yōu)異品系，其中3個(gè)獲評(píng)國(guó)審良種。育成品種在地方政府、企事業(yè)單位大力支撐下，突破了栽培管理、雜草防控、種子收獲與清選等重要環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，形成集資源收集與創(chuàng)新、育種、種子生產(chǎn)加工于一體的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系。”錢永強(qiáng)說。
通過種業(yè)發(fā)展體制機(jī)制創(chuàng)新，積極發(fā)展具備極強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的種業(yè)集群與創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，從根本上解決我國(guó)草坪草種業(yè)領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)問題。他建議：
尊重客觀自然規(guī)律，適地適草適綠。在北方大規(guī)模發(fā)展高耗水冷季型草，以維持較長(zhǎng)綠期，不僅增加了園林用水量，也顯著增加了日常管護(hù)成本。應(yīng)該豐富以抗旱低養(yǎng)護(hù)的草坪草種，改變以綠期為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的草坪景觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，增加冬季草坪休眠后形成的暖色景觀指標(biāo)。
打破學(xué)科隔閡，形成多學(xué)科融合種產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)體系。種產(chǎn)業(yè)形成涉及遺傳學(xué)、生理學(xué)、栽培學(xué)、植保學(xué)、種子學(xué)等多學(xué)科理論支撐，在整個(gè)草坪草育制種及場(chǎng)景應(yīng)用草種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)理論與技術(shù)支撐缺失，都會(huì)導(dǎo)致各環(huán)節(jié)取得的科技成果難以落地轉(zhuǎn)化，難以形成健康的產(chǎn)業(yè)。因此，應(yīng)推進(jìn)體制機(jī)制創(chuàng)新，以服務(wù)于產(chǎn)業(yè)為最終目標(biāo)，挖掘產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)理論與技術(shù)難點(diǎn)，從全局角度集中攻關(guān)和系統(tǒng)集成。
嘗試產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的資金及項(xiàng)目長(zhǎng)期支持模式。到目前，我國(guó)已育成649個(gè)草品種，也鑒定了大量科技成果，但真正有效轉(zhuǎn)化應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)的品種和技術(shù)成果極少，其主要的原因是項(xiàng)目支持缺乏長(zhǎng)期持續(xù)性，上游成果一旦沒有下游技術(shù)開發(fā)相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持，形成的成果就無(wú)法進(jìn)一步及時(shí)轉(zhuǎn)化，造成巨大的資源浪費(fèi)。因此，希望增加財(cái)政資金長(zhǎng)期穩(wěn)定支持，保障成果有效落地轉(zhuǎn)化。
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