小草大業|南志標院士講述我國草業科學的成就與挑戰

2018年底,中國農業大學草業科學與技術學院正式成立,蘭州大學南志標院士在會上作了主旨報告,先生從成果、任務和發展三個方面介紹了我國草業科學的成就與挑戰。

他提到,2018年是中國草業發展史上註定要大書特書的一年,註定要作為里程碑式的一年。

資料來源|南志標院士


中國農業大學草業科學與技術學院成立大會主旨報告

輝煌成就

初步建成具有中國特色的完整的學科體系和教育體系

我國草業科學從草原學發展而來,任繼周先生於1982年提出發展草地農業,錢學森先生於1984年提出發展草產業,其意見推動了全社會對草業的認同。在任繼周和其他老一輩科學家的努力下,形成了草地農業(草業)的理論體系和方法論。

同時,形成了中國特色草業科學的學科群,現在的草業科學包括了畜牧學的草原學與飼料生產學、園藝學的草坪學、作物學的牧草學與綠肥學、植物保護學的草地保護學、應用經濟與管理學的草業經濟與管理

,建立了有中國特色的草業科學格局。


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與歐洲、美國、前蘇聯相比,我國的草業科學框架體系內容更豐富、更系統,有更強的產業特徵。歐洲的重點是人工草地管理,美國關注的是天然草原管理,前蘇聯則是把整個草原作為飼料生產的一部分,而我國的草業科學既包括牧草與飼料生產又包括景觀生產和草畜產品加工與流通。


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1999年,在本科生教育體系中,草原學更名為草業科學,並升格為與作物學、畜牧學等並列的一級學科,但研究生教育仍然與家畜營養與飼料、家畜遺傳與育種、特種經濟動物等共同為畜牧學之下的二級學科。2011年,草業科學在研究生教育體系中成為一級學科,下設草原學、飼草學、草坪學、草地保護學、草業系統分析五個主幹學科。

全國設有草業科學學科的院校數量在增加。1984年,本科、碩士和博士教育設有草業科學學科的院校分別只有5所、5所和1所。2008年涉草院校的數量達到了高峰,2018年國家把學科調整權限下放到各個學校,本科、碩士和博士教育設有草業科學學科的院校分別為26所、29所和16所。


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我國草業科學獲得一批先進成果

我國草業科學的科學思維與國際同步。二十世紀五十年代提出了綜合順序分類法,該分類和賈慎修先生提出的分類形成了兩大體系;六十年代提出了畜產品單位,該單位可以統一衡量世界各地不同的畜產品;七十年代根據生產流程提出了季節畜牧業;八十年代提出了草地農業。現在又提出了“3+3+4”結構三類因子群,三個界面,四個生產層,體現了人和草地和諧共生。


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發表了一批高質量的研究論文,在抗逆優質高產鄉土草資源挖掘和品種選育取得重大進展。

轉霸王ZxNHX 和ZxVP1-1 基因苜蓿新品系的抗逆特性突出,T1代轉基因紫花苜蓿在大田條件下地上、地下部乾重和氮磷含量均顯著高於野生型(王鎖民等,2016);多年生飼草玉米玉草5號在西南地區發揮重要作用(榮廷昭,唐祁林等,2017),超旱生騰格里無芒隱子草適宜年降水120 mm地區,在西北地區前景廣闊(王彥榮等,2017);選育的高丹草、箭筈豌豆、飼草玉米、中科羊草、鴨茅、黑麥草新品種已示範推廣。


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建立了國家重點實驗室、國家野外臺站、國家創新引智基地和草地農業生態國際聯合研究中心等一批平臺和基地;形成了一支由院士、長江學者、國家自然科學基金委員會優秀青年基金獲得者等人才和科技人員組成的創新隊伍;創辦了草業學報、草地學報和中國草地學報等一批專業學術期刊;並先後舉辦了第八屆國際禾草內生真菌大會、第八屆國際草種子大會和第九屆國際牧草與草坪草分子育種大會等一批大型和專業國際學術會議。

面臨挑戰

未來任重道遠——國家提出更高需求

國家對草業草地提出了更高的需求:“五位一體”總體佈局、山水林田湖草和鄉村振興戰略

我國草原面積4億公頃,佔國土面積

41.7%,是耕地的3倍,林地的2.5倍,具備產品生產、生態調節、文化服務等多項功能。草地水源涵養佔全國水源涵養總量的14%,是農田的 40-100倍,森林的0.5-3 倍。草地有機碳儲量佔全國陸地碳儲量的16.7%,佔世界草地碳儲量 8%;草地生產了 45.4% 牛羊肉,49.7% 牛奶,75.2% 毛絨(旭日干、任繼周、南志標等2017),在生態和生產上都做出了不可替代的貢獻。

草產業迫切需要科技支撐

我國單位草原面積畜產品產值與發達國家有很大的差距,每公頃的產值是770元,比澳大利亞稍高些,但遠遠低於美國、巴西、俄羅斯、新西蘭。


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近5年,美國培育的牧草新品種數量是我國的6倍,紫花苜蓿品種是我國的10倍


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與美國相比,我國草業科學起步較晚。我國於1942年由王棟

先生在大學首開草原學課程,而美國的開課時間是1918年,相差了幾十年。我國草業科技隊伍規模小,與林業相比,全國尚無一所草業大學,科研機構、推廣機構和相關人才都存在一定的差距。同時,草業科學的5個二級學科,草原學、飼草學、草坪學、草地保護學和草業系統學之間的發展存在不平衡


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協力發展

加強對草地功能的認識

我國草地具有動植物棲息地、生活環境、物質產品、土地生物資源和草業生產基地等功能。對青海省2015年GEP核算,草地的生態調節服務價值遠大於物質產品價值。因此在衡量草地功能的時候,不應該只看肉、奶、毛等方面的產出,更要看其在生態服務方面的作用與價值。


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草地農業是一個古老而又新型的產業,根據任繼周先生的考證,中國漢代以前以草地農業為主,只是近2000年以來,才形成了以耕地農業為主導的狀況。草地農業文明和耕地農業文明共同組成了中華民族的燦爛文化。二十世紀三十年代中國牧草生產用地只佔農業用地的0.1%,遠遠低於同期的英國、德國、意大利和美國等國家。我們需要加倍努力,改變長期以來對草業認識的誤區,促進草業科技與產業的發展。


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栽培草地與天然草原面積的比例是衡量一國農業發展水平的重要標誌之一,我國這一比例只有5.3%,低於俄羅斯的13.2%和澳大利亞的10%,與新西蘭、英國和美國等國,更是相差甚遠。


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加強對草業科學的認識

草地是複雜的土地-生物資源系統,與種植業和林業相比,草業產業鏈較長,更需要多學科參與,共同進行研究,在此呼籲各學科的研究者積極參與草業科學研究。草業科技工作者要有海納百川的胸懷,以助多學科協同發展。


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加強對草原管理的認識

放牧是重要的土地管理方式,是維持草原生態健康和生產穩定的重要手段。全球範圍內,放牧地佔陸地面積的一半,新西蘭和澳大利亞更是超過2/3。現在,國家設立林業和草原局,把草原作為資源管理,農業農村部仍負責草地畜牧業生產,如何協調二者的關係是我們面臨的一個挑戰。

適度禁牧是治理退化草原的有效措施。2003年,國家開展退牧還草,但長期禁牧同樣不利於維護草原健康。在環縣、甘南、錫林郭勒、阿拉善的相關研究很能說明該問題。


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草地圍欄是科學合理利用草地,提高生產效率的重要手段,全世界普遍採用。美國從19世紀末在西部草原建立圍欄,1961年任繼周先生主編的《草原學》便提到可以利用天然障礙、壕壁圍欄、木質圍欄、鐵絲圍欄和電圍欄進行目標分區。埃塞俄比亞從1930年開始建設圍欄,近30年,在慈善機構的支持,圍欄建設方面的投入持續增長。關於傳統圍欄在生物多樣性保護方面仍存在爭議,有些學者認為其阻礙了生物多樣性。這是發展中分的問題,可以解決。圍欄的功能和作用不應該被否定。

林間草地利用:林間草地是重要的生物資源,放牧是管理與利用的重要途徑。1923年美國國家林業局出版了全國第一部草地管理著作《Range Management》。1998年歐洲總結了林間草地放牧經驗,出版了《Grazing as a Management Tool in European Forest Ecosystems》。

荷蘭、丹麥、奧地利、德國和希臘都是人多地少的國家,其林地都在進行放牧。而我國在這方面還是空白,現在成立國家林業和草原局,希望把林和草統一起來,充分利用。

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加強對草原管理的支持

首先,要加大投入:與林業生態保護投入(2013年,共投入1871 億元,899.5 元/公頃)相比,草原保護建設投入差距很大。


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我國目前關於主要草原保護項目的總投資與美國相近。美國有休耕儲備項目,我國有草原生態獎補;美國有環境質量激勵項目,我國有糧改飼項目;美國有農業資源保護地役權項目,我國有退牧還草項目等。但如果考慮到兩國在草原保護投入方面長期積累的差距,我國的投入則明顯不足。


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其次,啟動草業重大研發計劃專項:“十二五”草原科技投入為5億元,“十三五”草業沒有重大研發計劃項目,我們呼籲儘快設立“草地農業與國家食物安全研究”重大研發計劃專項,同時也希望國家基金委設立草原重大研究項目。

最後,完善法律和監管體系:關於草原相關法律,美國有27部,首次立法時間為1820年,而我國只有

5部,首次立法時間為1985年,需要切實加強。同時,加強監管隊伍建設,全國36%的地區和22%縣建立了草原監理機構,而大部分南方省份缺乏草原監理機構,全國縣級以上草原執法人員僅7000多人,平均每人監管85.7萬畝(草原監理中心,2018),監管力量明顯不足。據對全國12個草原省區初步統計,未批先建徵用佔用草原項目4588個,涉及草原590萬畝(劉加文,2018)。必須大力加強執法力度,切實停止對草原的破壞。

注:特別感謝南志標院士的悉心指導和修訂,感謝張英俊教授的支持和幫助。


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