全 文 :文章编号: 1007-0435( 2004) 01-0075-05
略论中国草业科技的发展
呼天明1 ,刘崇林2,杨培志1,龙明秀1
( 1. 西北农林科技大学动物科技学院, 陕西 杨凌 712100; 2.西安市畜牧兽医中心 陕西 西安 710061)
摘要: 分析了国内外草业的发展现状及趋势,提出我国目前草业领域中有关草原治理、水土保持、牧草育种、草业产业化
及草坪等对我国国民经济的重要贡献以及迫切需要解决的问题。
关键词: 草业; 发展现状; 研究
中图分类号: S 812 文献标识码: A
A Brief Discussion on Chinas Forage Industry and Technology
Hu T ian-ming1 , L iu Chong-l in2 , Yang Pei-zhi1, Long Ming-x iu1
(1. Col lege of Animal Sciences and Tech nology, Northwest Sci-T ech University of Agriculture and For est ry;
2. Xian An imal Hunsbandry an d Veterinary Cen ter, Xian Sh aanxi Province 710061, China)
Abstract: The paper analyses the development and growing t rend of forage indust ry both in China and abroad,
and raises the urg ent problems facing Chinas forage indust ry today ; such as grassland managemet , soil and
w ater conserv at ion, for ag e plant breeding , industr ializat ion of for ag e and turf , etc.
Key words : For age indust ry; Developmet and g row ing trend; Study
草业是利用日光能合成草本植物,然后用牧草通过
家畜,通过生物,再通过化工、机械手段,创造物质财富
的产业。目前,草产业的发展主要集中于草原、牧草、水
土保持、草坪等对我国有重大贡献的领域。
纵览近几年草业科学相关期刊、著作以及笔者多年
参与草业科研、教学的体验, 深感草业发展滞后于世界
甚多,基于国际草业发展概况及趋势、国家及草业自身
发展的需要,提出以下迫切需要进行研究解决的问题:
1 草原退化的治理与改良研究应提到
重要议事日程
草地资源是我国国土重要组成部分, 面积为 4亿
公顷,占国土面积的 41% ,居世界第二位。其中牧区草
原 3 亿公顷, 农区草山草坡 0. 87亿公顷, 滩涂草地
0. 13亿公顷[ 1]。巨大的草地资源,是牧区农民赖以生存
的自然基础,每年至少生产 96875×104个羊单位, 是
一笔不可多得的财富, 但据近年来的报道[ 2~5] :全国各
地草原都有不同程度的退化,退化面积达 90%。其中,
中度退化以上(包括沙化、碱化)的草地达 1. 3亿公顷。
草地退化,面积减少将直接影响牧区牲畜的数量和质
量,并引起草地超载,目前我国草地载畜量总体超载达
60%以上[ 3]。据新疆草地勘测设计大队调查,新疆草地
退化使每年损失可食鲜草总量约 2000万吨左右,相当
于 1400 万个绵羊单位全年的饲草量,经济损失折合
17亿元; 在草地生产力下降, 优良牧草减少的同时, 引
起绵羊平均个体胴体重降低, 20世纪 60年代为 19. 5
kg, 1987年为 12. 5 kg, 减少了 7 kg ,造成经济损失达
25. 5亿元[ 2]。全国其他牧区的退化程度虽不尽相同,
但经济损失量却在逐年增大。因此,应从封育划区轮牧
入手,分区域研究确定科学载畜量;开展绿洲农区种植
节水作物- 牧草的研究工作; 加大人工草地建设的科
技投入;并进行家畜异地育肥或季节性育肥研究。在这
方面研究 3~5年即可取得突破性进展。
2 进行以草为基础的生态环境治理研
究
水土流失、土壤盐碱化、土地荒漠化在我国日趋严
重。据统计,全国水土流失面积从 20世纪 70年代占国
土的 22% ,扩展到 90年代占国土面积的 38%, 每年流
失土壤达 50亿 t以上,相当于从全国耕地上每年刮去
收稿日期: 2003-01-21;修回日期: 2003-12-25
作者简介:呼天明( 1958-) ,男,汉族,内蒙古人,教授,博士生导师,主要研究方向为牧草、草坪草的繁育及草畜一体化发展
第 12卷 第 1期 草 地 学 报 2004年 3 月
Vo l. 12 No. 1 ACT A AGRESTIA SIN ICA March 2004
3 mm 厚的肥沃表土,由土地荒漠化每年造成的经济
损失就高达 540亿元[ 6~7]。在生态环境恶化方面,最明
显的是气候变化, 在 20世纪,内蒙古自治区 80年代降
水量比60年代平均减少54mm ,温度上升1. 1℃,吉林
红星牧场 70年代较 50 年代降水量平均减少 87. 3
mm ,蒸发量增加了 262 mm[ 8]。由生态恶化招来持续
特大沙尘暴, 20世纪 50年代共发生过 5次, 60年代 8
次, 70年代 13次, 80 年代 14次, 90 年代 26次, 2000
年一年就发生 12次,仅沙尘暴造成的损失就高达上百
亿元[ 9]。
因生态环境的恶化,又导致许多江河流域水土流
失严重,特别是长江、黄河——中华民族两条母亲河的
水土流失尤为突出, 长江流域特别是其上游水土流失
面积高达 35. 2万 km 2, 年均土壤侵蚀量 15. 6亿 t , 占
长江流域的 65%; 而黄河已出现断流, 这不仅意味着
整个黄河流域生态环境正在恶化,还将影响到黄河下
游的经济发展和民众生存[ 27]。黄土高原水土流失面积
45. 4万km2 ,占总面积的70. 9% ,每年流失水量 300~
600 m
3
/ hm
2
, 流失表土 15~75 t / hm2 ,最高可达150 t /
hm
2
;流失土壤中含有机质 6~8 kg/ t , 全氮 0. 8~1. 5
kg/ t , 全磷 1. 1~1. 5 kg / t , 全钾 20 kg / t ,每年流失的
黄泥沙中氮磷钾总量约 4000多万 t , 相当于我国 1993
年化肥总产量的 2倍,经济损失严重 [ 10]。治理江河流
域水土流失已是一项刻不容缓的任务。
50 年来, 西部在绿化建设上, 一直执行以造林为
主的方针,造林几乎成为绿化与生态建设的同义词。每
年春天全国都搞一次植树活动,如把历年造林面积加
起来, 西部早应绿化了, 可造林不见林, 目前西部森林
总覆盖率还不到 9%。从西部地区环境看, 由于受高寒
阴冷、干旱缺水、风沙危害及土层脊薄等条件的影响,
造林很难成活,即使免强成活后形成的小老头树,也难
以起到维护生态的作用[ 11]。正如中科院院士、著名生
态学家阳含熙所讲: 从科学规律看, 在年降水量 400
mm 以下,甚至 100、200 mm 的干旱荒漠区, 或海拔在
4000 m~5000 m 的薄土石荒漠区, 造林则难以成活,
种草却有适宜的草种。
牧草能覆盖地表,根系多分布于 10~30 cm 的表
土层,对水土保持和防风固沙有着重要作用,有些可在
含盐量 1%的盐碱地上生长,有些牧草可以在戈壁、荒
漠上生长良好。在黄土高原地区,苜蓿(M edicago sati-
va) 草地比一般荒地减少地面径流 34%, 减少冲刷
50%;在 34°坡上种草比农作物减少径流量 32% ,减少
冲刷 95. 5% [ 11]。从经济规律看,绿化的生态效益不同
经济效益结合,就很难维持下去。造林则形成农民靠林
吃林,伐林为生,这也是长期伐林屡禁不止的原因。种
植的人工牧草生长快, 易更新,每年可刈割多次, 既能
产生绿化生态效益,又可饲养家畜获得经济效益,有些
地区草灌乔结合,产生了良好的生态效益。50年的经
验证明,西部绿化与生态建设走以草为基础,草、灌、乔
结合的道路方能奏效, 在这方面已有一些成功的范例,
但需要进行分区域系统化研究, 3~5年后则可获得指
导宏观实践的引导性成果。
3 加强牧草育种及种子生产的研发工
作
3. 1 种质资源保护与利用
3. 1. 1 国内种质资源概况
我国是世界上牧草种质资源最丰富的国家之一,
仅已知草地饲用植物约 6704种 [ 12] , 既是天然草地的
重要遗传基因资源,也是重要的经济资源。几十年来通
过出国考察、交换等方式从 31个国家收集优良牧草品
种和种质4093份[ 12] ,丰富了我国的牧草基因库。对于
牧草种质资源的研究,解放后开展的工作即分散也不
系统,大多数保存的种质资源在文革中业已丧失。截止
到 1997年,全国收集入库的牧草种质资源保存材料仅
3000余份, 而许多珍稀野生种质尚未得到保护, 濒临
灭绝;许多优良野生牧草也尚未充分开发利用[ 13]。
3. 1. 2 国外种质资源保护利用概况
国外十分重视种质资源的保护与利用。美国本土
植物资源很少,主要农作物、栽培牧草和饲料作物也不
例外。从 1776年美国就开展国外引种工作,到 20世纪
80 年代已引入植物 40 余万份, 牧草种质资源保存
25000余份;新西兰保存牧草种质资源 25000余份; 澳
大利亚牧草种质资源采取以堪培拉的 CSIRO(联邦科
工组织)为中心分片管理,仅昆士兰州布里斯班热带作
物和草地研究所保存牧草种质就达 2 万份,南澳大利
亚阿德雷德帕拉菲尔德植物引种中心保存牧草种质
1. 2万份, 西澳大利亚佩斯的西澳大学田间试验站仅
三叶草就保存着 6000余份种质;拉丁美洲哥伦比亚卡
利市的国际热带农业中心( CIAT ) 1988年已收集牧草
种质资源 1. 8万份 [ 14]。
3. 1. 3 建立种质资源库
从国外情况来看,我国对于种质资源的研究十分
落后, 现有种质资源库建设得不理想, 不健全,因此很
有必要建立系统的牧草种质资源库。笔者认为应建设:
一级种质资源总库 1个,下设 9个二级种质资源库, 二
级库按生态区域划分; 二级库下设三级种质资源库 32
或 34个,按行政区域划分, 以方便技术、人力等条件的
76 草 地 学 报 第 12卷
使用。其中一级库设在专门科研机构,二、三级库宜设
在大学及科研院所, 以充分发挥大学与科研机构的技
术、人力与资源优势。二、三级库定期向上一级库提供
种子,以保持种子活力,而三级库则定期繁殖并收集新
的种质资源。
3. 2 规范引种及其管理
发达国家十分重视引入国外的优良种质资源, 如
美国引入植物种约 40万份,而我国引入仅4093份。而
且引种单位各异,大多数单位引种后不交国家相关资
源库保存,许多牧草在引种后没有一个统一管理部门,
造成引种工作重复, 以及人力、物力和财务的巨大浪
费。应成立相关管理组织以利最经济的引入种质资源,
也有利于这些种质资源作用的发挥。
3. 3 高度重视牧草育种项目
植物产量的每一次提高, 都与育种工作的突破有
直接关系,牧草也不例外。选育优质高效牧草品种, 是
推动草业发展的基础动力之一。如德国 1964年多年生
黑麦草每公顷产干物质仅 8t 左右,多花黑麦草 15t , 进
入 20世纪 70年代就因新品种育成使多年生黑麦草与
多花黑麦草每公顷产量达 12 t和 18 t [ 15]。
发达国家每年都有十几个甚至几十个新品种问
世,也成为我国牧草种子进口的主要来源。而截止到
2001年底, 我国共审定登记牧草、饲料作物、绿肥作
物、水土保持植物和草坪草品种共 232个, 其中育成品
种仅 93个,其他均为地方品种、引进品种及野生栽培
品种[ 16]。从建国算起, 每年我国育成品种不足两个, 而
大部分登记品种已找不到育种家的原种或因多年来未
经提纯复壮, 早已退化。与发达国家比,育种工作十分
落后,主要表现为:立项难、经费、科研人员不足,设备、
技术手段落后等。
因此增加育种研究人员、育种经费投入是当务之
急。引进先进设备与技术, 加强合作,缩短与发达国家
间育种工作的差距,开创我国牧草育种业的新局面。
3. 4 扩大牧草种子生产,开展相关研究
由于育种工作及推广工作的滞后, 导致我国种子
生产能力不足。据报道[ 17] ,我国草种年需求量约 30万
t ;目前国内生产能力不足 10万 t ,年缺口量在 20万 t。
解决这一问题,一靠进口,二靠国内生产。从国内现有
基础条件分析,目前只能生产普通牧草种子,而优质牧
草种子还需从国外进口,这样会花掉大量外汇, 所以扩
大国内牧草种子生产田,改善现有技术条件,使牧草种
子生产产业化,是缓解目前种子紧缺的可行途径。
3. 4 1 开展牧草种子生产技术及区域性研究
多数草种由于其本身的生物学特性的限制, 种子
具有成熟不一致性、落粒性, 且牧草种子产量因生产
者、年际和地区的不同差异很大,环境条件和管理水平
也对种子产量的高低有很大影响 [ 18]。
牧草种子的生产地区与牧草的生产截然不同, 不
同种、品种适宜进行种子生产的地区也不尽相同,同一
草种不同地区的产种量差异很大;而气候条件则是种
子生产成败的关键 [ 19] , 气候条件的主要因素为: 生长
季节、温度、降水量、季节、适宜开花的日照长度、开花
成熟期的稳定、晴朗天气等。
目前世界上草籽生产主要集中在美国的北部、加
拿大西南部、丹麦西部和新西兰的南岛地区,这些地区
的气候特点可满足牧草种子生产对气候的特殊要求。
如美国俄勒冈州的草籽产量:早熟禾在 800~900 kg /
hm
2 ,鸭茅 900~950 kg/ hm 2,高羊茅达 1 100 kg/ hm2。
而我国平均种子产量仅在 100~300 kg / hm2。因此开
展种子生产技术及区域性研究已经势在必行。
根据牧草种子生产的特殊要求, 大量科研与实践
证明[ 19~22] , 黄土高原等西北地区光能资源丰富, 降水
季节分布与美国西部相近, 种子生产潜力大,如紫花苜
蓿在陕西可达 1 200 kg / hm2以上, 这些地方可发展温
带牧草种子生产, 而海南省可建设热带种子生产区。
3. 5 建立检验、区域试验网
目前由于市场的不规范, 导致种子检验也存在许
多问题。牧草种子合格率由 10%~100%不等[ 23] ,种子
质量水平仍很低,历年平均抽检合格率不足 75%。因
此建立我国牧草种子检验网已刻不容缓。由于我国迄
今未能建立有效的全国性的牧草品种区域试验及检验
网点, 育种者只能把试验安排在省内或更小范围内进
行,不能提供公正可靠的数据和跨省区或较大范围的
区域资料,影响了品种申报评价与推广工作,因此建立
区域试验网已显得迫在眉睫。
4 加快草业产业化发
4. 1 草业产业化发展已成为历史的必然
4. 2 建立牧草产业示范(园)区
4. 3 扶持龙头企业进行典型示范
4. 4 开发草产品及先进加工技术、机械、工艺流程
4. 5 进行草畜一体化产业建设及其示范
5 提升草坪业的科技水平
77第 1期 呼天明等:略论中国草业科技的发展
国民经济的发展促进了草坪业的兴起。由于草坪
具有美化环境、净化空气、涵养水土、防风固沙等多重
功能,受到人们的普遍关注。自 20世纪 80年代以来,
我国基本建设、体育事业和城市绿化以前所未有的速
度发展,人民环保美化意识的增强,对草坪数量与质量
的要求也越来越高, 越来越多的人认识到草坪对于城
市绿化及其发展的作用与重要性。随着 2008年奥运会
的举办与生态环境建设的进一步发展, 草坪业也将迎
来前所未有的发展高潮。
美国是当今全球草坪业最发达的国家,每年草坪
业产值达 250亿美元以上, 从业人员 50万。我国草坪
业起步晚,技术力量薄弱, 与国际草坪业相比,除了有
未加利用的野生种质资源优势以外, 其他方面几乎没
有什么优势可言。因此提升草坪业的科技水平是中国
草坪业健康发展的必由之路。
5. 1 培育中国的草坪种子业
我国现在全国城市人均草坪面积不足 1. 6 m2 ,
《走向 21世纪的中国城市规划宣言》中提出:要把活力
和绿色带给中国城市, 为保证城市居民的正常呼吸, 每
人需绿地 30~40 m 2, 而我国城市人均绿地只有发达
国家的 1/ 10, 绿地中草坪比例也很小。在今后 10 年
中,国家规定城市要达到人均草坪面积 7. 5 m2 , 全国
则需有 15亿 m2 的草坪, 每年将增建 1. 5亿 m2 ,年需
草坪草种 5 000 t左右,加之高速公路、铁路、大坝、矿
区植被恢复以及运动场草坪等,对草坪种子的需求将
是一个巨大的数字 [ 24]。
目前中国草坪种子市场已成为国外产品竞相逐鹿
的地方 [ 25]。入世后对国际市场的开放,使中国草坪业
面临更大的冲击。草坪草种国产化则首当其冲。据分
析西部地区光能丰富, 日照长,昼夜温差大,干旱少雨,
尤其在结种期与旱季同步, 又有良好的雪水灌溉,加之
病虫害较少, 为草坪种子生产提供了得天独厚的生产
条件。广阔的土地、低廉的成本,使现存的农业生产体
制为种子生产提供了低成本高效益的可能。加之历来
从事种植业生产的传统和完备的农业技术体系。顺应
西部大开发、大量种草植树、改良生态环境的大决策,
把西部建成中国不亚于美国西部的、世界性的商品牧
草种子生产基地大有可能, 当务之急是加大资金投入
和科技投入的力度 [ 26]。
5. 2 积极开展草坪育种与引种及野生草种驯化利用
工作
目前国内草种种质资源丰富,却未曾建立优质、稳
定和持续的草种生产和流通体系,这说明在相当一段
时期内仍要依赖国外进口, 故开展以草坪草育种、引种
及野生驯化利用的研究工作已刻不容缓。
5. 3 开展草坪建植、管理技术、草坪机具、专用肥料、
药剂等实用技术研发
5. 4 重视专用草坪、公路、铁路护坡研究
6 人才培养、国际合作与交流
我国由于草业研究起步晚,从事草业的人员少是
不争的事实。据统计[ 27] ,目前我国共有草业科学专业
本科院校 22个, 硕士点 10个,博士点 4个,国家重点
学科 2个,在校本、专科生 2600名, 硕士生 260 名, 博
士生 74名。这些人员远远不能满足迅猛发展的草业需
求,尤其研究人员(硕士、博士生及高级职称教学科研
工作者)更少,而全国仅草坪企业就已有 2000多家, 人
才与市场需求差距过大。因此应从草业科研、教学人员
的培养上下大功夫,加强国际合作交流,设立专项基金
来培养高层次草业人才,以从根本上推动草业发展。
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(下转第 82页)
78 草 地 学 报 第 12卷
2. 2 综合测定结果表明(表 1) , 在供试的早熟禾品种
中。
2. 2. 1 抗寒能力较强的是康尼、抢手股、纳苏、克利、
康派、肯塔基。
2. 2. 2 较为耐旱的是亨特、公园、优异、纳苏、肯塔基。
2. 2. 3 抗盐碱性较强的是:公园、克利、亨特。
2. 2. 4 成坪性较好的是:公园、抢手股、肯塔基。
2. 2. 5 耐热性强、抗锈病的品种是克利、康派、亨特。
2. 2. 6 绿期较长的有:康尼、克利、抢手股、亨特、万博
特、肯塔基。
2. 2. 7 叶色深绿的有纳苏、亨特、抢手股。
2. 3 在供试的高羊茅品种中,耐旱性较好的是凌志、
矮星。分蘖能力以猎狗较强。成坪性较好的是凌志、矮
星。绿期较长的是凌志。综合评价得分较高的品种是:
凌志、矮星、美洲虎、猎狗。
2. 4 供试黑麦草属草种尽管有良好的性状,但在河西
走廊基本上不能越冬, 不能作永久性建坪草种。
2. 5 21个品种中综合质量由高到低依为: 克利、亨
特、康尼、万博特、肯塔基、纳苏、公园、抢手股、凌志、康
派、优异、美洲王、矮星 2号、美洲虎 3号、托亚、普拉蒂
尼、博士、得比、尤文图斯、爱神特、猎狗(表 4)。
3 讨论
3. 1 在河西走廊中部, 综合评价结果, 质量由高到低
依次为:草地早熟禾、高羊茅、黑麦草。其中草地早熟禾
属的克利、亨特、康尼、万博特、肯塔基、纳苏、公园、抢
手股等在各方面表现突出, 是河西走廊最适种植的草
坪草种。
3. 2 高羊茅草种虽然耐寒性稍差(越冬率均不到
80%) , 但具有极强的分蘖力,翌春返青后 30 d, 高羊茅
草就能弥补越冬造成的损失,到了盛夏炎热干燥季节,
则表现出了良好的耐热性和耐旱性, 尤其是凌志、矮星
2号、美洲虎 3号可以做为河西走廊草坪搭配品种。
3. 3 黑麦草在河西走廊基本上不能越冬(越冬率<
40%) , 不能作为永久性建坪草种。但因其具有较强的
耐盐碱性和快速成坪的性状,故将其种植在盐碱性大,
向阳背风的庭院中可以提高其越冬率。同时,在种植早
熟禾时搭配 10%的黑麦草可以缩短草坪的成坪时间,
增加覆盖度。
(上接第 78页)
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