為美麗中國增添綠意——
小小草種 大大效益
青海奔盛草業(yè)有限公司的牧草試驗田。
受訪企業(yè)供圖
蒙草集團呼倫貝爾耐冷寒植物種業(yè)研究院,已選育巴爾虎羊草、呼倫湖斜莖黃芪、興安嶺紅三葉等優(yōu)良草種。
蒙草集團種質資源庫,收存各類種質資源2300種、6.5萬份,標本17萬余份,土壤165萬份。
蒙草集團供圖
蘭州大學草地農業(yè)科技學院科研團隊在甘肅省酒泉市開展鄉(xiāng)土草種質資源野外調查。
武興貴攝
青海德令哈:
一粒苜蓿種的高原新生
記者 賈豐豐
從草原修復、防沙治沙,到城市綠化,草種就像芯片一樣,看似小,卻承擔著大作用。近年來,中國科研院所和相關企業(yè)培育出的優(yōu)質鄉(xiāng)土草種兼具品質和數量優(yōu)勢,為飼草生產和生態(tài)修復提供了堅實基礎。
地處柴達木盆地北緣,德令哈的風總帶著戈壁砂礫的棱角,可當它掠過萬畝苜蓿田時,卻被柔化成帶著甜香的綠浪。清晨6時,青海奔盛草業(yè)有限公司的試驗田管理員全志秀踩著露珠走進試驗田,手里的測高儀正對著一株頂著紫花的苜蓿讀數:“68厘米,比上個月又高了12厘米?!边@片曾被專家斷言“種啥死啥”的鹽堿地,如今正孕育著改變柴達木盆地生態(tài)的草種奇跡。
2020年深秋,第一批試種的苜蓿在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市尕海鎮(zhèn)成片枯死。奔盛草業(yè)董事長鮑奎蹲在地里,扒開結著白霜的土壤,手里的pH試紙瞬間變成深紫色——pH值9.2,遠超普通苜蓿耐受極限?!爱敃r連省農科院的專家都勸我們,德令哈海拔3000米,年積溫不足2000℃,種苜蓿就是白扔錢?!?/p>
想要苜蓿在戈壁灘扎下根,種苜蓿的人首先不能氣餒。鮑奎帶領團隊,向青海大學畜牧獸醫(yī)科學院、土肥所的專家求教,依托農業(yè)農村部企業(yè)重點實驗室(西北耕地保育與邊際土地改良重點實驗室)和重大科技專項(柴達木盆地鹽堿地改良與飼草高效栽培關鍵技術研究及產業(yè)化示范),與西北農林科技大學資源環(huán)境學院簽訂以科研合作、成果轉化、科技創(chuàng)新、人才培訓等為主要內容的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。
“經過反復摸索,我們探索運用禾豆混播方法、保護播種種植技術、水肥一體化技術、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導航等。一項項創(chuàng)新技術的應用,初步構建起以‘科研試驗基地+示范展示基地+基層農技推廣站點+新型經營主體模式’為范例的‘兩地一站一體’和‘產學研推結合’協(xié)同推廣機制,主要種植燕麥、苜蓿等糧飼兼用作物,面積達7.1萬畝(4733公頃),鹽堿地改良總體效果較為顯著?!滨U奎說。
經過幾年發(fā)展,青海奔盛草業(yè)公司在德令哈市建成了飼草料貯藏庫、農資貯藏庫、農機庫共9000平方米,牧草種子晾曬及青貯堆儲場2萬平方米,并承擔德令哈市抗災飼草儲備庫建設,每年可生產各類草產品4萬噸,并可承擔1000噸的抗災飼草料儲備任務。公司擁有投資近8000萬元的全球最先進專業(yè)農機裝備并搭載北斗導航系統(tǒng)進行種植管理工作,建設覆蓋7萬畝農田的節(jié)水灌溉設備,采用手機APP進行管理操控,并將無人機巡田、田間氣象站等信息化手段綜合利用到生產中。
在尕海鎮(zhèn)陶哈村,成片成片的苜蓿就像綠寶石嵌在戈壁中?!耙郧把虺愿瓯诓荩荒曛荒荛L20斤肉,現在喂這‘甜草’,半年就能長40斤?!碧展宓谝粫浐估阋荒橁柟?,“奔盛草業(yè)流轉的不少土地都是我們村的。通過改良,戈壁灘已經成了飼草基地,這對村里的發(fā)展有不少積極影響,就拿養(yǎng)殖業(yè)來說,村里養(yǎng)殖戶購買飼草時,無論青干草還是青貯草,價格都有優(yōu)惠?!?/p>
記者蹲在綠油油的苜蓿地里,撥開一叢苜蓿,草根在沙層中織成密不透風的網,沙塊都被鎖住,以前“干時硬邦邦,澆水白花花,種一茬賠一茬”的鹽堿地被激活,附近的村民告訴記者:“以前沙子燙得能烤雞蛋,現在草底下涼快,小動物自然就回來了。去年,還有攝影愛好者在苜蓿地邊緣拍到了遷徙途中的天鵝呢?!?/p>
鮑奎和團隊的探索還在繼續(xù)?!搬槍υ}漬化較重的300多公頃土地,我們在秋天深翻45厘米進行曬垡,春天完成燕麥播種,播種深度為3至5厘米,播種后及時采用指針式噴灌機進行淋灌,灌溉深度為15至20厘米左右,保持耕層濕度,避免地下深層水分攜鹽上升,有效阻斷鹽分上移。這種指針式噴灌、增施調理型有機肥和種植耐鹽堿作物燕麥相結合的方法,讓出苗率明顯增高,出苗后保苗很好”。
這兩天,正是苜蓿豐收的季節(jié)。記者走上觀景臺,看著落日為草田鍍上金邊,一旁的鮑奎感慨:“咱們的草,又往天上長了一截?!边h處的風電場葉片轉動,與草浪的起伏共振,在戈壁上奏響清亮的生命之歌……
蒙草集團:
“種、技、機”全鏈條防沙治沙
記者 張 棖
盛夏,內蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟正藍旗牧民新圍封的草場中,大片大片的蒙古冰草、披堿草、草木樨狀黃芪等鄉(xiāng)土草種郁郁蔥蔥,讓人難以想象這里曾是渾善達克沙地。過去流動的沙丘,如今被一望無際的綠色牢牢鎖住。
33歲的蒙草生態(tài)環(huán)境(集團)股份有限公司(以下簡稱“蒙草集團”)智能裝備研究院工程師牛小暉,此時在正藍旗上都鎮(zhèn)阿敦呼都嘎嘎查治沙前線,緊盯著控制屏,觀察著無人種繩播種機器人在渾善達克沙地上的作業(yè)情況。在AI輔助算法的幫助下無人種繩播種機器人能自動規(guī)劃作業(yè)路徑,開工、布繩、覆土、養(yǎng)護一體化有序推進,將一粒粒鄉(xiāng)土草種精準撒播。
“過去我們治沙全靠人背馬馱,一天種不了幾畝地不說,風吹日曬還常被沙埋。現在有了新機械,效率提高了20到30倍?!眳⑴c治沙多年的牛小暉感嘆道。
隨著防沙治沙不斷深入,科技賦能現代化治沙機械創(chuàng)新應用,在大幅提高防沙治沙效率的同時,顯著改善了治沙人的勞動條件,更加有利于生態(tài)環(huán)境保護。
“目前我們已通過自研、改造、引進等多種方式,擁有踏勘、動力、耕整、播種、養(yǎng)護、數字化監(jiān)管等現代治沙機械設備1270余臺,實現全流程自有機械化作業(yè)。”蒙草集團智能裝備研究院機械研發(fā)生產部部長馬雨濃介紹。
如今,蒙草集團創(chuàng)新研發(fā)的全地形獨立免耕補播機、播種機、固沙機、豎絞輪施肥車等已經廣泛應用于科爾沁沙地、渾善達克沙地、東烏珠穆沁退化草原、烏拉蓋退化草原等修復治理,為防沙治沙提供重要支持。
優(yōu)質草種是防沙治沙的基礎,更是科技賦能防沙治沙的重要一環(huán)。
蒙草集團依托草業(yè)技術創(chuàng)新中心平臺,聯合高校、科研院所,突破種質資源精準鑒定、關鍵基因挖掘、高效基因編輯與遺傳轉化體系等技術瓶頸,形成優(yōu)質草種選育技術體系,選育295種鄉(xiāng)土植物,擁有105個自主知識產權品種,25個入選國家林草局“三北”工程良種推薦目錄。
在巴彥淖爾市烏拉特中旗,11.2萬畝沙化草原治理便應用了由蒙草集團研發(fā)的蒙農1號蒙古冰草,長勢非常好,成活率十分可觀?!斑@種蒙古冰草抗旱、抗寒,適應性強,且春季返青早、秋季枯黃晚,青綠期長,是很優(yōu)質的草飼兼用草種?!泵刹菁瘓F項目經理蘇建光介紹。
“今年草場草長得很好,草原更美了,我們在這里參與治沙干活兒能掙錢,恢復后的草場產出草料還能再有一部分收入,治沙的同時還能增收致富。”烏拉特中旗新忽熱蘇木烏蘭朝魯嘎查牧民額爾登其其格說。
多年來,蒙草集團圍繞“種、技、機”進行全鏈創(chuàng)新,以優(yōu)良鄉(xiāng)土草種因地制宜應用為基礎,研發(fā)種子繩、種子塊、種子包等“一地一方”定制化創(chuàng)新產品。圍繞這些創(chuàng)新產品,集成科技治沙專利集群,從創(chuàng)新育種、機械研發(fā)、產品應用等多方面開展技術創(chuàng)新,取得授權專利628項,廣泛應用于防沙治沙各環(huán)節(jié)。
“敕勒川,陰山下。天似穹廬,籠蓋四野。天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊?!边@首南北朝民歌所描述的地方,就是位于內蒙古自治區(qū)呼和浩特市新城區(qū)的敕勒川草原,如今綠野如茵,白云舒卷,游人如織。
12年前,敕勒川草原地表沙石裸露,植被重度退化,風蝕、水蝕嚴重,風沙肆虐,成為當地沙塵天氣的策源地之一。當時,國內沒有大規(guī)模草原修復的標準參考,也缺乏相關的技術和機械裝備,在品種選擇上照搬其他草原的植被也不現實。
“為此,我們分片試驗,不斷嘗試,逐漸摸索出人工干預下模擬天然草原綜合治理方案,在最大可能保留原生植被的基礎上進行生態(tài)修復,選取適宜的羊草、冰草、披堿草等禾本科以及沙打旺、苜蓿、草木樨等豆科先鋒植物作為建群種,搭配黃芩、山蔥以及二色補血草、石竹等草原觀賞花卉,最大限度地再現原生生態(tài)?!泵刹菁瘓F成果轉化部負責人王君芳說。
依托扎根于實踐的創(chuàng)新成果,蒙草集團編制了包括《退化草地修復技術規(guī)范》國家標準等在內的各類標準540項,形成了可復制、可推廣的生態(tài)治理模式,創(chuàng)新產品、創(chuàng)新機械有效破解了生態(tài)修復成活率不高、治理效率不足等問題。
“科技賦能是三北攻堅的重要動力。未來,我們將進一步聚焦‘鄉(xiāng)土種源保障’與‘生態(tài)大數據導航’,堅持科學可持續(xù)的防沙治沙,恢復生物多樣性及自愈力,為筑牢我國北方重要生態(tài)安全屏障貢獻力量。”蒙草集團副總裁陳睿玨表示。
蘭州大學草地農業(yè)科技學院:
寫好鄉(xiāng)土草種選育文章
記者 銀 燕
在蘭州大學草地農業(yè)科技學院的實驗室里,圍繞鄉(xiāng)土草種質性狀評價的實驗正在進行。而千里之外的黃土高原陡坡上,一叢叢根系發(fā)達的隴東長芒草正牢牢抓住土壤,讓曾經斑駁的荒坡重現綠意。
草地農業(yè)在全球食物安全和生態(tài)安全保障中舉足輕重。中國草種短缺并且嚴重依賴進口,通過科技創(chuàng)新來優(yōu)化草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和草地農業(yè)可持續(xù)發(fā)展十分迫切。
多年來,針對生態(tài)修復可利用草種少、種子產能不足等問題,蘭州大學草地農業(yè)科技學院花大力氣馴化選育草種,研發(fā)草種生產技術。
在阿拉善沙漠的星空下,蘭州大學草地農業(yè)科技學院自1998年起,歷時近20年攻關,將荒野精靈馴化為生態(tài)衛(wèi)士——在年降雨僅120毫米的阿拉善荒漠,野生無芒隱子草以其頑強的生命力(抗旱、耐寒、耐瘠?。┏蔀槲鞅辈菰氖刈o者。這種優(yōu)質鄉(xiāng)土牧草生長季長(5—9月),營養(yǎng)價值高,適口性好,是我國西北荒漠草原的優(yōu)勢草種。
科研團隊成功解決了被馴化的無芒隱子草建植、管理和種子生產等關鍵技術難題。2016年,蘭州大學草地農業(yè)科技學院團隊培育的“騰格里”無芒隱子草通過國家審定,成為該草種的首個野生栽培品種。
“騰格里”品種繼承了野生種的優(yōu)良抗逆性,耐粗放管理,在草坪建設和生態(tài)修復中表現卓越。其應用成效顯著:已成功修復甘肅、內蒙古等地數萬公頃退化草地,并應用于甘肅省蘭州市南北兩山,甘肅省環(huán)縣、華池縣以及內蒙古自治區(qū)阿拉善盟的植被恢復。
在西北高寒、干旱半干旱區(qū)的氣候條件下,礦山的生態(tài)修復始終是一個難題。草地農業(yè)科技學院教授胡小文帶領科研團隊經過不斷研究,發(fā)現當前生態(tài)修復所用草種主要為觀賞性的商品化草種,對極端環(huán)境適應能力差,修復草地難以持續(xù),且修復和后續(xù)人工維護的成本花費高。
為此,團隊精選抗旱、耐鹽堿的鄉(xiāng)土植物作為修復主力。在內蒙古廣納煤礦的實踐中,鄉(xiāng)土植物養(yǎng)護成本比外來種降低至少一半。受“近自然恢復”理念啟發(fā),團隊精心調配“自然調色盤”,通過實驗探索不同鄉(xiāng)土草的種類、密度與組合方式,研究其對生態(tài)系統(tǒng)恢復的影響,最終建立了優(yōu)化的鄉(xiāng)土草“組配秘方”。在廣納煤礦排土場,以無芒隱子草為核心搭配抗旱灌木、禾草的群落,僅3年就讓昔日“傷疤”披上綠裝,生機盎然,并吸引了野兔、野雞等野生動物回歸。
除了無芒隱子草之外,隴東長芒草也被胡小文帶領的團隊發(fā)掘出來。2011年,研究團隊在野外考察時注意到這種常見草種的非凡特性,自帶埋藏功能,黑暗環(huán)境更利其萌發(fā),根系發(fā)達,耐旱,經常能在意想不到的地方出現。團隊自2011年起從甘肅多地采集種質資源,篩選抗逆性強、根系發(fā)達的植株;通過多代選育,優(yōu)化生長特性和種子產量,歷經10年培育,隴東長芒草于2021年通過甘肅省草品種審定。
“如同北方人難適南方水土,草原修復也需本土物種?!焙∥谋硎尽k]東長芒草的草種原生于草原,能快速建植并持續(xù)繁衍,與原有植物群落和諧共生。其發(fā)達根系可錨定陡坡土壤,減少水土流失。目前已在甘肅古浪縣等地推廣應用,為退化的黃土高原草原覆蓋上持久綠意。
“自2023年6月以來,古浪縣泗水鎮(zhèn)穩(wěn)步推進草原生態(tài)修復工作,成功建立了200畝以無芒隱子草為主的試驗基地,經實驗效果顯著。今年5月,直灘鎮(zhèn)完成了500畝隴東長芒草草種繁育基地的建設任務;7月,新堡鄉(xiāng)區(qū)域建成500畝無芒隱子草種植示范基地。”甘肅省武威市古浪縣林業(yè)局工作人員介紹退化草原修復情況。
隴東長芒草僅是該學院對鄉(xiāng)土草種研發(fā)的縮影。草地農業(yè)科技學院已經建立甘肅省寒區(qū)旱區(qū)草類植物種質資源庫,收集超1000物種、上萬份資源,近年更選育出騰格里白沙蒿(固沙)、騰格里沙冬青(常綠)等十余個新品種,從礦山修復到沙地治理,打造出“草種資源收集—品種選育—技術配套—生態(tài)應用”的全鏈條解決方案。
“每個草種都是為特定環(huán)境特別定制的?!焙∥慕榻B。白沙蒿固沙、長芒草護坡、沙冬青常綠、黃花角蒿漂亮……近5年,草地農業(yè)科技學院已經選育有12個新的鄉(xiāng)土草新品種,織就生態(tài)治理網絡。
“從發(fā)現一株草到培育一片草原,需要十年磨一劍的耐心?!焙∥哪囼炋镎f。在甘肅省寒區(qū)旱區(qū)草類植物種質資源庫中,新一批抗旱草種正在萌芽,它們將奔向沙海和草原、礦山,續(xù)寫綠色奇跡。