種康（左一）在飼草育種加速器實驗室調研苜蓿生長情況。2023年，農墾集團特泥河農牧場苜蓿青貯現場。2023年，農墾集團特泥河農牧場苜蓿及燕麥裹包青貯。呼倫貝爾示范區放牧場景。植物所供圖2024年3月，在全國政協十四屆二次會議經濟界、農業界委員聯組會上，全國政協委員、中國科學院院士種康匯報了利用鹽堿地發展飼草的研發和推廣情況，引起與會領導和委員的高度重視。種康介紹，一直以來，我國商業化生產飼草的種源嚴重依賴進口，飼料安全成為影響我國糧食安全的關鍵。為在不與糧爭地的前提下生產更多優質飼草，中國科學院生態草牧業專項團隊在素有“土地頑癥”之稱的鹽堿地上開啟了飼草開發的探索。短短幾年，示范區里曾經種糧困難的鹽堿地，逐漸被苜蓿、燕麥、甜高粱、藜麥等耐鹽堿牧草覆蓋，昔日的“白茫茫”，如今成了“綠油油”“紅艷艷”“金燦燦”。喚醒“沉睡”的鹽堿地，只是繪制草原“大糧倉”藍圖的一部分。中國科學院植物研究所（以下簡稱植物所）從2010年起就開始了探索，從最初十幾人前往呼倫貝爾解決草地退化恢復問題，到2015年開展生態草牧業科技示范，再到2020年中國科學院啟動A類戰略性先導科技專項“創建生態草牧業科技體系”，來自院內外56家單位的600余名科研人員協同開展種草、制草、養畜全產業鏈科技研發……這支越來越壯大的草原護衛隊將論文寫在祖國大地上，繪制了一張保護糧食安全、服務生態文明的草原“大糧倉”路線圖，讓草原更綠、牛羊更壯、牧民的口袋更鼓、國家糧食安全更有保障。破解草畜“兩張皮”的難題7月底，常年駐扎呼倫貝爾的植物所研究員潘慶民難得回到北京的辦公室，剛開完組會，打開手機，就看到由13個“徒弟”組成的微信群發來的數十條未讀消息。這些“徒弟”都是來自呼倫貝爾農墾集團（以下簡稱農墾集團）各個農牧場的技術人員，通過“師帶徒”活動，將潘慶民所教的草原恢復技術下沉推廣。與草原打了20多年交道的潘慶民親歷了我國草原嚴重的草場退化，也參與了修復草原的科技戰。解決14億多人的吃飯問題，是中國的頭等大事。我國草原面積遼闊，兼具生態屏障和保障糧食安全的雙重作用。隨著我國居民膳食結構中蛋白類食品比例持續增加，飼草料供應不足成為制約畜牧業發展的關鍵。作為生態草牧業項目的首席科學家，中國科學院院士方精云調研時發現，由于不合理利用，我國約90%的草地都出現了不同程度的退化。大量糧食用作飼料不僅造成了巨大浪費，化肥、農藥和除草劑的大量施用，也對我國江河湖泊和土壤造成了嚴重污染。因此，發展草牧業迫在眉睫。為了破解長期困擾我國草畜“兩張皮”的難題，方精云組織團隊在呼倫貝爾開展了多年基礎研究和小面積試驗示范。2014年，團隊正式提交了《建立生態草業特區，探索草原牧區發展新模式》的咨詢報告，提出“草牧業”的發展理念。2015年，“草牧業”一詞被正式寫入2015年中央一號文件。一場生態草牧業的大規模實踐正式拉開帷幕。方精云介紹，草牧業是在傳統畜牧業和草業基礎上提出的一種生態草畜產業，由種草、制草和養畜三個生產體系組成。草原牧區通過發展適度規模的人工草地，將大面積天然草地從放牧壓力中解放出來，充分發揮其生態功能。當年，擁有600萬畝耕地、1000萬畝草場的農墾集團正受困于傳統的生產模式，迫切需要注入新鮮的科技血液，走向更加高效生態的草牧業。2015年3月，植物所與農墾集團強強聯合，正式啟動呼倫貝爾生態草牧業試驗區建設項目。他們要在牧區利用僅10%的水熱條件適宜的土地，建立集約化人工草地，保障畜牧業發展，讓剩余90%的草場休養恢復。為了恢復退化的草原，潘慶民團隊基于長期的監測研究和大量的控制實驗，研發了“退化草原快速恢復技術”。但受傳統觀念影響，這項技術最初推廣時，不少牧民有些排斥，他們尤其擔心牧草會減產，或者收益減少。潘慶民團隊和農墾集團的科技人員挨家挨戶做工作，根據每戶情況制定方案，憑借“用這項技術修復草場，保證不會減產，如果減產了我包賠你的損失”的承諾給牧民吃下“定心丸”。技術措施實施的當年，牧草產量就增加了近1倍，優質牧草比例由10%左右提高到60%至80%。在鄂溫克族自治旗的草地快速恢復示范區，修復區的牧草產量、優質牧草比例比對照區分別提高了149%和308%。實實在在的效果，不僅打消了牧民的顧慮，還改變了傳統粗放的生產觀念。但新的“煩惱”隨之而來，特泥河的一些牧民找到農牧場的領導“抱怨”：“為什么給別人家示范，不給我們家示范？”直到聽到“退化草場都會被逐步改良”才安心。如今，在呼倫貝爾示范區，80萬畝的天然草場得到了恢復，產量增加30%以上，與對照區相比，累計凈增收入4800萬元至9600萬元，10萬畝飼草示范區實現增草約500萬斤。作為生態草牧業項目負責人之一，植物所研究員景海春坦言，示范應用并非科研人員的強項，但為了更好推動工作，他們跑遍了示范區的大部分牧區。此外，中國科學院還派出多名骨干前往農墾集團掛職，協助示范工作的開展。在生態草牧業團隊的努力下，我國家畜資源家底進一步被摸清。科研團隊不僅利用超高分辨率衛星影像數據，獲得了迄今最精準的我國草地分布和面積測算數據，還開發了多尺度、全鏈路的草畜動態平衡模擬和評估系統，為我國天然草地資源的可持續管理和利用奠定了重要的科學基礎。打造中國的草庫發展人工草地是解決飼草料不足的關鍵。而要讓占比10%的人工草地提高10倍的產量，優質飼草新品種的培育是關鍵。當前，我國僅有600多個飼草新品種通過審定，其中引進品種和引進改良品種占三分之二，而同期歐美國家的品種高達5000多個。更令人擔憂的是，我國商業化生產飼草的種源嚴重依賴進口，僅2020年1至10月，我國進口草種子就達5.82萬噸，同比增加17%，被稱為“飼草之王”的紫花苜蓿用種量更是80%以上依賴進口。作為生態草牧業項目首席科學家，種康連續多年在全國兩會上呼吁加快發展飼草育種。但我國飼草育種產業起步晚，研究力量分散、薄弱，育種隊伍群體小，相關學科基礎積淀不足，發展飼草育種并不容易。種康介紹，生物育種技術發展主要分為原始馴化選育、雜交育種、分子育種3個時期。目前我國飼草育種技術總體上還處于雜交育種階段，選育一個飼草品種往往需要12到15年。在另一條賽道上，我國水稻育種已經迭代至分子設計育種階段。這給了種康很大啟發：種子是農業的“芯片”，這場飼草種業的“卡脖子”攻堅戰必須盡快打響，而且要從最高階段的分子設計育種開啟。然而，飼草的分子育種格外需要跨學科的協同攻關。比如紫花苜蓿，為了加快其育種速度，科研團隊建立了室內育種加速器模擬它的生長環境。但室內開花授粉需要切葉蜂的輔助，這就要求助昆蟲學方面的專家，如果種植效果不佳，還需要請微生物領域的專家開“藥方”。當初的大膽設想終于成為現實。短短幾年，科研團隊就開發了多倍化雜合基因組解析技術和基因編輯平臺，育成了羊草、燕麥、飼用高粱優異品種6個，苜蓿品系3個，將育種時間從12至15年縮短到5至7年。在鹽堿地上，飼草分子模塊設計育種同樣大有可為。位于山東東營的黃河三角洲農業高新技術產業示范區（以下簡稱黃河三角洲農高區）是濱海鹽堿地的典型代表，為了破解此處鹽堿地的育種難題，生態草牧業團隊建立了耐鹽堿植物數字化育種加速器，變傳統田間經驗育種為分子設計育種，形成了“以種適地”的東營模式。僅僅幾年，1.28萬畝鹽堿地就被苜蓿、燕麥等耐鹽堿牧草覆蓋，凈收益達1600元至1775元/畝，較傳統小麥-玉米輪作種植模式增加了52.38%至69.05%。2021年10月，習近平總書記在山東考察期間，前往黃河三角洲農高區，走進鹽堿地現代農業試驗示范基地，察看大豆、苜蓿、藜麥、綠肥作物長勢，了解鹽堿地生態保護和綜合利用、耐鹽堿植物育種和推廣情況。習近平總書記強調，開展鹽堿地綜合利用對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰略意義。作為參加鹽堿地綜合利用情況匯報的一員，景海春回憶起當時的場景仍備受鼓舞。不同于草原，在東營鹽堿地開展分子設計育種尤為不易，這里的采集任務難度也被定為最高級。由于該地處于入海口，多變的氣候給高光譜數據采集帶來了很大困難，最佳采集窗口期經常遭遇突如其來的大風和持續的陰雨。每年200多天的田間作業，風吹日曬、蚊蟲叮咬、無功而返早已成為他們的家常便飯。為了采集更多的優質種質資源，科研團隊幾乎走遍了黃河三角洲，酷熱天氣下，采集完后的衣服經常能擰出很多汗水。經過多年努力，生態草牧業團隊在黃三角中重度鹽堿地上選育出150多個適宜種植的飼草種質。僅青貯甜高粱示范種植成本就較原來下降30%至50%，收益增加50%以上。此外，他們還攻克了首蓓、甜高粱、羊草基因組編輯關鍵核心技術，選育出9個牧草新品種，實現了從傳統育種到分子育種的跨越。在種康看來，通過分子模塊設計育種，帶動了實驗室里的學生和青年科研人員將所學知識、研究成果，用于真正解決和服務國家重大需求。服務好牛羊發展草牧業，還要解決飼草供應的季節性和地域性平衡問題。尤其是我國冬春季嚴重缺草，每年有大量牲畜掉膘或死亡，但傳統加工貯藏方式營養物質損耗大、霉變損失重、適口性低，往往打開窖池，一股臭味和霉味就撲面而來，連牛羊都不“待見”。2015年，中國科學院微生物研究所研究員鐘瑾來到內蒙古通遼市庫倫旗考察時，對這種傳統的貯藏方式憂心忡忡。在全國多處采集樣品后，鐘瑾開始有針對性地篩選及復配青貯微生物菌劑，通過這種方式高效保留飼草營養價值、提高適口性及利用效率。然而習慣傳統青貯方式的牧民從未聽過青貯菌劑，對這個免費“藥方”并不相信。為此，鐘瑾經常拿著小喇叭在現場示范，并親自指導農牧民如何使用菌劑進行青貯加工，每天去示范點“蹲點”，嚴格把控每個環節。一次，現場粉碎的草屑意外扎進了她的眼睛，等到了醫院時，她的雙眼已經紅腫得無法睜開。這一幕，讓陪同前往的牧場負責人為之動容，更多的質疑在技術應用效果中消失，更多的信任在科研工作者的汗水和擔當中增進。有一次，鐘瑾將牛羊不愛吃的蒿草做成裹包青貯飼料，一年多后，在打開裹包的瞬間，聞到草香味的牛群立刻沖了過來，“這說明我們的產品得到了‘牛用戶’的肯定”。鐘瑾介紹，優質苜蓿青貯替代或部分替代進口干苜蓿飼喂奶牛，每天每頭奶牛降本增效最高可達10元，也就是說，每頭奶牛一年可增收達3000元。在服務牛羊“客戶”前，鐘瑾更多的工作是在實驗室研究乳酸菌。但最近這10年，她幾乎都奔波在草原或牧場上，除了被強烈的紫外線曬得皮膚紅癢，從牧場回來，有時身上的牛圈味幾天也洗不掉。每當感到疲憊時，鐘瑾一閉上眼，腦海中就會浮現牧民求助的眼神，讓她更加堅定地走下去。“看到自己的研究能實實在在幫助牧民解決問題、提高收入，那種欣慰感是無以言表的。”鐘瑾與牧民打成了一片，時不時就會有牧民發微信請教問題。有些素不相識的牧民了解青貯菌劑后，會寫信希望獲取一些菌劑，她都一 一回復，并寄去一些菌劑。在呼倫貝爾等地，除了研發這些青貯菌劑，鐘瑾團隊還制定了相應的裹包、窖貯等青貯加工技術規程，每年示范加工優質青貯10萬余噸。同時，他們與草牧業其他團隊研發了薄層植入式青干草快速烘干線，日加工能力可達100噸，極大緩解了收獲時節雨季對干草生產的影響。如今，鐘瑾正帶領團隊研究如何利用菌劑進一步提升青貯的適口性及牛羊的采食量，提高飼草營養成分的利用效率，讓牛羊更愛吃、長得更健壯。為了保證草原羊營養均衡，中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員賀志雄團隊設計了各階段羊的日糧配方，不僅提高了繁殖母羊生產性能和羔羊健康水平，還使羔羊提前兩三個月出欄。同時，他們在農墾集團下屬農牧場挑選基礎條件好、懂經營、善管理的牧業職工共同探索“兩年三產”養殖模式。這一模式改變了傳統草原畜牧業“一年一產”的生產模式，使繁殖率提高約40%、每只基礎母羊年增收超過200元。在生態草牧業理念指導下，這個科技創新團隊在退化草地改良、牧草資源篩選及栽培技術開發、微生物篩選菌劑和牧草加工等方面取得一系列創新、突破，推進了我國生態草產業和畜牧業的發展變革，為我國草原地區的生態保護和草畜產業發展提供了理論指引和實踐指導。“千斤重擔萬人挑，人人頭上有指標。”種康至今記得在生態草牧業先導專項啟動會上，大家立下的“軍令狀”。隨著草原“大糧倉”的藍圖越繪越大，他感到身上的擔子也越來越重。每當想到還有很多問題沒有解決、想到國家面臨的大糧食安全問題，他時常夜不能寐。為了增強生態草牧業團隊的凝聚力和戰斗力，打好這場國家大糧食安全保衛戰，生態草牧業團隊成立了流動黨支部和青年突擊隊，經常組織成員重溫老科學家故事和精神。“李振聲等老一輩科學家在那么艱難的環境下，把畢生都奉獻給了國家和人民，這是非常令人敬佩的。”種康談到這些不由得眼睛泛紅，“作為科研工作者，尤其是中國科學院的一員，服務國家，奉獻人民，是我們應有的責任和擔當。”（原載于《中國科學報》?2024-11-07?第4版?專題）