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2019年度四川省草业发展研究报告
创建时间:2020-03-29     浏览次数:93


2019年度四川省草业发展报告

国家现代农业产业技术体系

四川饲草创新团队


一、我省草业领域发展需求分析

近年来,国家高度重视草牧业的战略定位和发展部署。“十九大”提出“统筹山水林田湖草系统治理”、“美丽中国”和“乡村振兴”战略。2015~2019年中央1号文件中强调:“加快发展草牧业,支持青贮玉米和苜蓿等饲草料种植,开展粮改饲和种养结合模式试点,促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展”。在全国草食畜牧业发展规划(2016—2020年)中指出:发展草食畜牧业是建设现代畜牧业的重要方面,对于加快农业转方式调结构,构建粮经饲兼顾、农牧业结合、生态循环发展的种养业体系,推进农业供给侧结构性改革,具有重要的战略意义和现实意义。

四川省是全国五大牧区之一,是资深畜牧业大省,全省草地面积为2086.67万公顷,其中天然草地面积2038万公顷,占全省幅员面积的43%,分别是现有耕地面积的4倍,森林面积的1.5倍。其中,盆周山区和盆地丘陵区的草山草坡面积为401.49万公顷,占四川省天然草原的19.7%,是四川省农区发展草食家畜巨大的物质基础。而优良饲草品种驯化、引进及培育利用工作的有力推进则是草牧业可持续发展的重要基础和支撑。

(一)保障粮食安全和畜产品供给

发展节粮型畜牧业是保障畜产品有效供给、缓解粮食供求矛盾、丰富居民膳食结构的重要途径。

在现代农业观念中,粮食安全不仅指人口消耗的粮食,还包括畜禽等动物的饲料用粮。改革开放40年来,城乡居民食品消费的变化从数量品种的增加逐步向质量营养的改善发展,动物源食物的比例不断增加,而直接的谷物粮食消费需求不断下降,因此,畜产品需求的增加带动了饲料粮需求的增长。四川省是传统的养猪大省,生猪的年存栏、出栏数多年来位居全国前三位,年出栏数7000头左右,养猪年需消耗粮食2100万吨以上。从四川省粮食产量与消耗来看,口粮需求不构成粮食压力,数量巨大的饲料用粮,势必对四川省的粮食安全造成严重威胁。四川省是多山省份,适宜农耕的土地不到 10%,而四川省的草地总面积 0.209亿公顷,占全省幅员面积的 43%,相当于两个半新西兰。如果四川省草地开发达到新西兰生产水平的1/2,加上与农区的耦合效应,可获600万个畜产品单位,约合4800万吨粮食,相当于增加了0.067亿公顷耕地,以此弥补目前的粮食缺口而有余。因此,在四川省更需要调整畜牧业结构, 发展以低耗粮为主的草食家畜是缓解四川省粮食压力的重要途径。

根据四川省2016年的统计数据表明,四川生猪、牛、兔、蜂群长期保持全国第一大省地位。畜牧业产值占农业总产值的39.4%,畜牧业增加值占农业增加值的30%,农民人均牧业收入862元,占第一产业经营净收入的28%。畜牧业对贫困户脱贫不返贫、实现增收致富形成有力支撑。目标任务是,到2020年,进一步巩固提升生猪、牛、兔、蜂全国生产第一大省地位,畜牧产值、增加值占农业总产值及增加值比重提高3个百分点;猪产值占畜牧业总产值比重提高5个百分点。农民牧业人均可支配收入在农民可支配收入中的比重提高2个百分点以上;初步建成西部畜禽种业大省和全国畜牧强省。由此可见,四川省农区草地畜牧业将成为畜牧业发展的重要增长点。

(二)促进生态文明建设

四川省人多地少,人均耕地仅0.048公顷,低于全国人均耕地面积 0.09 公顷,人地矛盾尤为突出。为了保证粮食产量,提高化肥使用量成为了增产的主要手段。自2011年以来,四川省化肥施用量常年在250万吨以上,是发达国家的1.66倍。过量施用化肥,导致土壤板结、水土流失严重,大量的氮、磷随着农田尾水或地表径流进入河流中,使水体富营养化,加剧了农业生态环境的恶化。而发展草业有助缓解环境压力。有报道称,我国如果改变畜牧业结构,压缩养猪数量的1/3,将耗粮型家畜代之以草食家畜,可节约 0.67亿吨谷物,相当于0.149亿公顷耕地当量,粮食压力得到大力缓解的同时,环境压力也将减弱。

首先,草地农业可充分发挥水热资源潜力,特别是节约水资源。牧草等饲用植物生长期比一般农作物长1~2个月,比农作物多利用20%~40%的积温,节约15%~20%的水分。研究表明:在农区实行划区草田轮作,若20%的农田种草,不但土壤肥力增加,水土流失减少70%,粮食反而增产40%,水利用率提高17%,日光能利用率提高40% 。

其次,种植饲草可培肥地力,保持水土,藏粮于草。目前的水土流失,70%来自耕地,草地一般比农田减少水土流失 70%~80%以上。草田轮作是沃土工程的有效途径。尤其是豆科牧草的根,可以大量供给土壤 N 素,1公顷草木樨作为绿肥时,可相当于1125~1500kg豆饼的肥力。根据试验,草田轮作一个周期(3~4年)可以提高土壤有机质23%左右,N素100~150kg/hm 2。牧草植株生活期死亡的部分细小根系群,在土壤中分解,增加土壤有机质,使土壤结构改善为水、肥、气并存的高肥力的团粒结构,使土壤肥沃,提高后茬作物的产量和品质。

此外,草、粮轮作、套作、间作以及多种牧草混播等措施可减少化肥农药的施入量,减少面源污染和畜产品污染。

(三)助力营养健康

发展生态草牧业,最终的产品出口主要是优质的乳肉等畜产品。随着社会经济的发展,居民对营养健康的刚性需求激增,膳食结构趋于多元化,消费结构不断升级,对安全、优质的牛羊肉和奶类等动物蛋白食物的消费需求与日俱增。三聚氰胺事件的发生,更加深了人们对优质牧草的认识,乳制品中添加三聚氰胺的根本原因就是乳制品蛋白质含量不高。因此优质饲草在牛羊等草食家畜养殖中具有不可替代的作用和地位,在奶牛养殖中尤为突出。草食畜产品是我国城乡居民重要的“菜篮子”产品,牛羊肉更是部分少数民族群众的生活必需品。近年来,我国草食畜产品市场供应能力逐步增强。2015年草食畜产品提供的优质动物蛋白总量比2010年增加6.6个百分点,改善了居民膳食营养结构。

最新的调研究报告表明,四川省城乡居民膳食结构为粮谷薯类适中,畜禽肉类、蛋类、奶及其制品类的总体摄入量较低,膳食中钙的摄入量为295.39 mg/标准人日,仅达到平均需要量的45.4%,存在摄入不足风险。为此,四川省农业农村厅在2019年畜牧兽医工作要点中指出,一是大力发展牛、羊、禽、兔、蜂等产业,确保畜产品供给总体稳定。二是出台《四川省奶业振兴行动方案》,在实施农村义务教育学生营养改善计划中,大力推广学生饮用奶,带动优质奶源基地建设,促进“奶农+合作社+公司”一体化发展模式推广,推动四川奶业高质量发展。因此,大国发展草产业有助于保证我省城乡居民的膳食营养和身体健康。

(四)推进草业高质量绿色发展

四川省的盆周山区,水热资源丰富但日照不足,不利于作物籽粒生长发育,产量较低且不稳,在粮食生产中不具优势。但恰巧这种生态条件却适宜以利用营养体为主的饲用作物生长。因此在种植粮食不具优势的农区适当调整种植业结构,发展饲用作物,实施“宜粮则粮、宜草则草”的战略,促进草食畜牧业的发展,达到“以草换肉、以草换奶”的目标,不仅有利于保障国家食物安全,有效解决因饲草短缺带来的“人畜争粮”的矛盾,还有利于优化区域分工,提高资源配置效率。如将籽实生产改为营养体生产,种植牧草等饲用植物,其生产水平可提高3到5倍。四川省现有耕地 399.15万公顷,如将其中20%的耕地种草,实行草田轮作,其营养物质收获量比籽实产量多两倍,因此可增加农田当量159.659万公顷,每0.067公顷收益按200元计,可新增收益 478976万元。

草食家畜的引入将使农业系统的物质和能量循环得以通畅和合理,农产品产量显著提高。草地农业系统中可以发展“籽实 - 营养体型”农业生态系统, 充分利用饲用植物资源,不但利用植物的籽实产品,也利用植物营养体,营养体的养分产量比籽实多2~3倍。以草食动物为主的草地畜牧业畜产品耗能一般只有舍饲型的 1/4~1/3,生产效益增加 3~4倍。

二、国际草牧业领域发展态势

当前世界上经济发达国家,其草牧业也很发达 ,如美国、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、日本等国。比如美国在 20 世纪 50 年代就将紫花苜蓿列入战略物资名录,草产业已成为美国农业中的重要支柱产业,为发展健康农业、有机农业、循环农业、改良中低产田和发展节粮型畜牧业方面做出了巨大贡献。

(一)国际草牧业领域产业发展态势

在畜牧业生产发达国家,牧草属于作物生产的重要组成部分,在农业生产中占据重要地位。据相关报道,国际牧草产品贸易具有明显的地域性,出口主要集中在美国、加拿大、西班牙、法国及澳大利亚等,进口主要集中在亚洲的日本、韩国、巴勒斯坦、中国及阿拉伯联合酋长国等。目前,国际牧草产品市场上,发达国家的贸易规模占主导地位,发展中国家的贸易规模正在逐渐扩大。

始于20世纪40年代的‘安德森’(Anderson Hay & Grain Co., Inc.)是美国最早出口干草产品的美国公司之一,总部位于华盛顿州,有三个生产基地,分别位于华盛顿州爱伦斯堡市、俄勒冈州奥罗拉市和加州长滩港,1971年首次向亚洲出口第一批草捆,主要出口市场有韩国、日本、中国和中东。目前各类干草产品年产能总量超过120万吨。也是目前美国最大的苜蓿草及梯牧草等干草产品出口企业,2015年安德森公司全球总出口量达35-40万吨,其中出口中国约9万吨。

‘安德森’虽然是一家纯粹的草产品贸易公司,但通过始终致力于保持公司的核心价值观,与种植者、员工和客户建立良好的合作关系,而让公司的发展经久不衰。主要优势体现在:(1)科学地种植及良好的田间管理,采用干草与其他作物循环种植的方式,能够使土壤保持最优品质,使苜蓿没有过多的杂草并且不含其他异物。(2)利用科学技术和灌溉设备,通过计算机远程控制,保证水资源充分合理利用。(3)机械化的收割和打包设备,牧草收割、晾晒后,要及时进场打包。(4)良好储存、严格的第三方检测以及完整的信息化管理,如追溯干草来源草场及草垛编号等,产品标签能体现出收获茬数、产地、几级标准、订单号、卡车号、批量号、垛号等。这些措施和管理有效保证了草产品的出口质量。

(二)国际草业领域科技发展态势

在美国的牧草产业中,苜蓿产业的地位十分重要,是仅次于玉米和大豆的第三大种植作物。2014年美国苜蓿收获面积为2284万公顷,总产量达12582万吨,干草产业产值189亿美元(不包括青贮和半干青贮产值)。美国苜蓿产业的发达得益于深厚的科技支撑。

在美国的牧草、奶牛主产州均拥有研发中心,每年投入研究资金数以千万美元,为不同气候、环境及土壤条件地区培育出最适合的高产、优质、持久性强的苜蓿品种。美国蓝德雷旗下的Forage Genetics International (FGI) 的牧草研发中心是集生物技术、遗传育种、生产运营、市场销售于一体的全球最大的苜蓿育种及种子生产商,占全球苜蓿种子市场份额60%以上。除美国之外,FGI还在其他国家拥有育种基地,比如阿根廷、墨西哥、加拿大、澳大利亚、中国。除了苜蓿育种、制种工作外,还做青贮玉米、高粱等一系列牧草品种的育种工作,种子销售市场包括美国、阿根廷、澳大利亚、中国、埃及、墨西哥、南非等国家。

其中位于威斯康辛州的西塞勒姆研发农场是FGI中西部最大的研发农场。西塞勒姆研究中心试验田面积240亩,每年至少有80个品种4万株的植株在这里进行苗圃选育。试验内容包括产量、品质、混播方式、越冬、抗寒、抗旱、抗病、抗虫等,其中40%是苜蓿品质和产量评比试验田,20%是牧草混播试验田,40%是关于品种越冬、抗逆性资源圃。在这里,通过抗性试验筛选出了一批批具有独特抗性的优秀品种,例如高抗疫霉抗根腐病的WL354HQ,高抗马铃薯叶蝉的WL353LH的基础材料都是在这里筛选出来的。主要流程包括4个方面。温室扦插扩繁:取大田试验筛选出的优秀品种植株(大约每年从4万株中挑选500-1000株)中部的枝条切段,取2-4片叶的植株段扦插在特殊的基质中,在24℃左右的温室中培养2-4周,生根长成一株新的幼苗后移至田间生长——将移至田间的幼苗,选育表现好的再次进行扦插培养;父母本杂交:选出父母本进行杂交,采集种子;小区试验:将种子在小区试验田中进行播种、生产管理4-5年,每茬进行品质测试,进一步筛选出产量、品质及抗性表现优秀品种,作为生产商业用种的基础材料;营养饲喂试验:蓝德雷独有全美最大的动物消化代谢实验室,将小区试验的品种植株每茬进行代谢试验,对其饲料转化效率和利用率等等进行精确测算,选育出真正能够满足奶牛需求的优良品种。

三、我省草业领域发展现状

草地是四川省绿色植被生态环境中面积最大的生态系统。同时,四川草地是世界十大生物多样性中心之一的青藏高原的重要组成部分,具有丰富的生态多样性、生物多样性和文化多样性的特点。四川草地主要分布在甘孜、阿坝、凉山三个少数民族自治州,区内共有天然草地1633.33万公顷,占四川省天然草原总面积的80.14%,主要分布在海拔2800~4500m高原区,与西藏、青海、甘肃、云南、贵州等省区接壤,属全国五大牧区之一,是四川重要的草地畜牧业基地,也是长江上游地区重要的生态屏障。在盆周山区和盆地丘陵区有草山草坡401.49万公顷,占四川省天然草原的19.7%。此外,农区有66.67万公顷冬闲田(其中冬闲旱地53.33万公顷),133.33万多公顷水旱两熟稻田,40多万公顷果、桑、茶园等,这些是四川省农区发展草食家畜巨大的物质基础。

(一)我省草业领域产业发展现状

西部大开发以来,全省利用各种渠道的资金,实施了天然草原恢复和保护、退牧(耕)还草、草种基地建设、种草养畜等一大批草业工程项目,广泛开展了人工种草、草原改良、草原围栏等建设;进行了牧区打贮草基地、牧区开发示范工程、飞播牧草的试验推广以及草原鼠虫害防治工作。四川草业得到了前所未有的大发展。

2016年末四川省草原总面积31334万亩,其中可利用面积26499万亩,均居全国第五位。种草面积为 4363.7万亩,居全国第三位。种植较多的多年生牧草有:披碱草 1 568.4万亩、老芒麦 730.1万亩、多年生黑麦草 599.9万亩、紫花苜蓿 82.2万亩、三叶草 81.3万亩、菊苣 31.4万亩。全省以养定种发展青贮饲草玉米300万亩以上。还有年产量高达5757921吨的农作物等秸秆,目前加工饲用量为913200吨,利用率仅15.86%。

在四川省2016-2020草牧业发展规划中,明确提出畜牧业产值、增加值占农业总产值、增加值比重分别提高3%,非猪产值占畜牧业总产值比重提高5%;年出栏生猪达到并稳定在7000万头左右,草食畜禽牛、羊、家禽和兔出栏量分别达到340万头、1953万只、7.9亿羽和2.5亿只;分别较‘十二五’末增长15%、15%、20%、25% 。由此可见,我省草食牧业的稳定发展为饲草产业的发展提供了宝贵机会,草畜繁荣共赢的局面正在形成。

(二)我省草业领域科技发展基础

据四川草地资源调查及相关资源统计,四川省有草地植物3000多种,具饲用价值的约800种左右,禾本科和豆科约400种,饲用价值高的约200余种。依托国家牧草种质资源保护等项目的实施,四川省草原科学研究院、四川农业大学、四川省农业科学研究院等单位协作下,在种质资源收集、保存、评价和创新利用方面取得阶段性成绩。通过征集、广泛收集和有组织地对重点区域进行考察收集,共计收到种质材料5000余份,上交国家草种质资源中心库种质资源4268份,资源涉及54科、296属、1000多种,其中收集野生资源3000余份,地方栽培种近1000份,国外引进种700余份,合格入库3479份。自2006年以来,我省共选育国审草品种37个,其中2006-2012年间为17个,2013-2018年间为20个,在两个阶段中,野生栽培和地方品种分别为7个和2个,引进和育成品种,第一、二阶段分别为7个、9个和1、2个,制定草业技术标准40余项。这些品种已成为西南地区草原生态和草牧业建设的当家品种,在国家草原生态建设、草牧业项目实施中得到了广泛应用。

(三)我省草业领域重点方向和项目设置

在四川省农业农村厅2019处畜牧兽医工作要点中,抓好草牧业发展促进产业结构调整是一重要内容。按照国家确定的比例,争取并用好新一轮草原生态保护补助奖励、退牧还草和省级配套用于草原畜牧业生产发展的项目资金,加强川西北高原牧区人工种草、棚圈建设、家庭牧场建设。组织实施牧区畜牧良种补贴项目,推进牦牛、绵羊品种改良,优化良种结构。开展草原畜牧业转型升级研究,指导红原第二轮现代草原畜牧业发展试点。开展草牧业典型调查,探索平原丘区、盆周山区、高原牧区草牧业发展、秸秆饲料化利用的模式机制,推进草产业和牛、羊、兔、鹅等草食牲畜高质量发展,优化畜种结构。

按照《四川省牛羊肉生产发展规划(2014-2020年)》,在农区的肉牛、奶牛、肉羊主产区继续推进粮改饲和南方草地建设项目,培育发展集饲草(秸秆)收割、加工(青贮)、贮存、销售于一体的社会化专业组织,推进种植结构向粮经饲统筹方向转变,推进饲草产业化发展。加大2015年以来南方草地建设项目实施督导力度,总结推广好的做法成功经验,做好南方草地建设项目储备工作。发展壮大盆周山区优质肉牛羊、川西优质奶牛、川中优质禽兔等优势主产区,出台《四川省奶业振兴行动方案》。

四川省关于加快转变农业发展方式的实施意见(川府发〔2015〕50号)中明确指出:积极发展草食畜牧业。科学规划生产布局,大力推进草食家畜标准化规模养殖,加强牛羊良种繁育体系建设,进一步完善良种繁育和推广体系,切实提高良种化水平。加大对养殖大户、家庭牧场和养殖专业合作社开展规模养殖的扶持力度,提高农牧民的组织化、规模化水平。围绕《四川省牛羊肉生产发展规划(2014—2020年)》,积极筹集资金支持牛、羊产业发展。到2020年,全省肉牛年出栏50头以上规模养殖比重达35%以上,肉羊年出栏100只以上规模养殖比重达40%以上。

这些政策和项目为四川省草业和节粮型畜牧业发展提供了强大的支撑。

(四)我省草业领域发展能力

四川作为南方草牧业大省,业界集聚了四川省草原科学研究院、四川农业大学、西南民族大学、四川畜牧科学院、四川省农科院等多家研究机构,设有草业推广研究中心、草原监理站等管理机构,涉草单位全国领先。国家牧草产业体系岗位(牧草育种和草地优化)专家2名, 国家牧草产业体系综合试验站2个:资阳综合试验站,阿坝综合试验站。四川农业大学和四川省草原科学研究院设有博士后流动站,四川农业大学草学系每年培养毕业2-3名博士,近20名硕士,大多数毕业生成为草业领域的骨干力量。近20年来,草业方面取得国家科技进步二等奖2 项(省草科院)、省部级科技进步一等奖4 项(省草科院2 项、川农大2 项),二、三等奖多项。2018年四川省新增饲草创新团队,这些平台和团队为四川省草食畜牧业的发展提供了技术支撑和人才储备。

四、草业领域国内外比较与差距分析

(一)科技创新比较与差距分析

1. 常规育种技术:中美两国的牧草育种家通过选择合适的亲本进行杂交,在后代中通过单株选择、混合选择、集团选择或轮回选择等多种选择技术,培育出目标性状超过双亲的牧草新品种。育种方法和手段相近。比较而言,我国的育种效率偏低,品种更新换代周期比较长,无论品种数量和质量均不能满足我国多种多样的地理气候和经济区域的需求。

2. 航天诱变育种:美国从20世纪80年代开始相关研究,主要集中在蔬菜领域,牧草研究较少。我国的牧草航天育种试验于1992年由中国科学院植物研究所搭载紫花苜蓿和无芒雀麦(Bromus inermis)率先开始,2014年‘航苜1号’紫花苜蓿问世,多叶率高达41.5%、且产草量高和营养价值较高。航天诱变比传统育种方法速度快,相对于转基因育种价廉、难度低,随着航天育种技术的不断进步,成本的进一步降低,相信会有越来越多的牧草新品种产生。

3. 生物技术育种:在常规育种的基础上,采用分子标记辅助育种是中美两国育种家最常用的手段。但两国在育种成效上差异较大,美国目前有苜蓿品种1224个,且苜蓿新品种选育仍在以每年20%的速度递增,尤其是在高产优质、抗逆品种选育上发展迅猛。至2018年,我国审定的苜蓿品种为101个,其中育成品种为48个。美国的抗除草剂转基因苜蓿已在2004年开始应用,我国也能获得转基因苜蓿,但限制商用。

(二)发展平台支撑比较与差距分析

1. 种质资源收集和保存数量的差异 美国目前收集保存的牧草及草坪草种质资源有3万多份,其中苜蓿属、三叶草属、披碱草属(Elymus)和黑麦草属(Lolium)等主要牧草种质材料超过1.5万,在美国国会授权开展国家种质资源计划(NGRP)的基础上建立种质资源信息网络(GRIN),网站拉丁文和英文均可识别,可以较为方便和全面地检索出所需种质资源包括标识名称、基本植物学特征、序号、收集形式、知识产权与材料转移协议、亲本、来源、用途、可用种子数及申请步骤等在内的诸多信息。牧草保存中心每年对资源进行14种病害、6种虫害、32个农艺性状以及5个抗逆性状的综合评价;利用现代SSR/AFLP等各种方法完成了上千份材料的分子标记及遗传多样性评价工作;完成了一年生和多年生苜蓿核心种质的评价建立工作,完成了豆科牧草模式植物——蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的全基因组测序工作。此外,美国科学家总结了包括苜蓿属等牧草的亲缘关系和遗传多样性,明确了建立由营养品质、抗性等目标性状构成的全球豆科作物种质资源网络,构建“基因数字银行”将是未来牧草种质资源工作的重要内容口。

我国在种质资源保存设施建设方面,已建立了1个中心库,2个备份库,17个资源圃,组成了国家级草种质资源保存利用体系。中心库是位于北京的全国畜牧总站牧草种质资源保存利用中心。备份库是中国农业科学院草原研究所的温带草种质备份库和中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所的热带草种质备份库,分别可容纳3万份和5万份种质资源材料。早前开展的牧草资源调查工作表明,被子植物中可被家畜饲用的野生牧草有177科1 391属6 262种。其中,优等牧草295种,良等牧草870种。目前,我国已保存草种质材料2.8万份,数量可观,但是鉴于我国草地类型多样,主要及珍稀草种的全面评价不足,难以满足社会发展和生态保护需求,未来的牧草种质资源研究工作仍具有广阔空间。目前,累计完成1.2万份牧草种质资源整合,5 000余份种质的繁殖更新及数据补充采集,110套牧草种质资源鉴定、评价规范的研究制定。在牧草种质的网络资源中,中国作物种质资源网中牧草种质资源有1653份,豆科和禾本科占据98.7%,国外来源种质材料接近1600份;中国农科院草原研究所主办的中国牧草种质资源信息网中牧草种质资源记录数据为9 889份,分属50科273属658种。虽然中美两国都建立起了种质网络资源,但是我们网站对用户需求的解决程度较GRIN还要差很多。可见,我国收集保存的种质材料较少,遗传面太窄,不能为育种家提供更多、更好的选择。

2. 育成品种数量的差异 全国草品种审定委员会每年更新审定通过的牧草新品种,截止到2018年,共有559个新品种通过审定。其中,育成品种为208个,比例偏低,为37.2%。新品种生产能力、抗逆性与国外品种相比并不突出,部分品种出现了重度退化,品种性能显著降低,品种的质量急需进一步提高。美国每年进行生产的牧草品种豆科约为4000种、禾本科约为1500种,以美国和欧洲国家为主的经济合作与发展组织,在2013年7月,其成员国互认的登记牧草品种达到5 000多个。由于社会和经济的快速发展,我国牧草需求量急剧增长,在国内供低于求情况下,干草和草种进口量将继续保持高位。近10年的种子平均进口量为18000吨,出口量仅为4700吨,贸易逆差在不断扩大。

3. 育种目标的差异 美国的育种目标分化较为细致,会根据生产需要不断调整,进而很快应用到生产中。例如,对抗根结线虫(Meloidogyne spp.)的红三叶(Trifolium pratense)进行了全面系统的种质资源评价及品种选育工作,并对不同品种做出抗性等级分类,使其快速、高效地得到应用。但我国还是基本以提高产量为主要目标,忽视生产中的需求,多数品种难以转化和推广应用。未来牧草育种关注的性状及其相关的遗传变异特征应该包括产量、牧草质量、与其它种或品种的竞争与互作、非生物胁迫(目前及未来的预测胁迫、干旱、低温胁迫、盐胁迫、酸土胁迫、低磷胁迫)、生物胁迫、适应性、耐牧性和种子产量等。明确具体细致的育种目标,尽快培育出适合我国发展的不同牧草品种是当务之急。

(三)发展政策比较分析

1. 研究主体的差异 科研院所与大专院校是我国牧草新品种选育主要阵地,较为单一,主要包括中国农业科学院草原研究所和北京畜牧兽医研究所,各省市的草原、畜牧研究所,以及农业高等院校等。美国牧草育种除科研单位以外,企业和基金会均在参与牧草育种工作。国际牧草遗传公司和杜邦先锋(Dupont Pioneer) 是美国两家主要的牧草育种公司。此外,创立于1945年,非营利的诺贝基金会致力牧草研究,其牧草育种技术在国际处于领先地位,为优良牧草品种的开发和大面积推广做出了重大贡献。随着社会经济的发展,众多与草业相关的企业已经在中国不断发展壮大,它们将是对牧草育种研究主体的有效补充。

2. 饲草品种知识解产权保护存在差异 新品种保护是育种体系中的一个重要环节,它不仅保护了生产者和消费者的利益,也维护了育种家的劳动成果和积极性。我国存在一些涉及植物新品种保护的法律、法规、规章制度,但不够全面具体,且缺少专门法律。《中华人民共和国植物新品种保护条例》属于行政法规,对新品种的保护强度明显不足。主要问题是保护范围小,期限短,数量少,品种权审查体系不完善。截至2013年4月底,申请牧草新品种保护不足39个品种。美国早在1930年就创立了《植物专利法》,1983年加入“国际植物新品种保护联盟”(UPOV),使育种者权益在其它国家也得到保护。美国植物新品种保护主要是通过《植物专利法》保护无性繁殖的新品种和通过《植物新品种保护法》保护有性繁殖和其它植物的新品种。实行植物专利、实用专利与品种权三种方式相结合的立法模式,保护方式灵活、保护对象全面。在完备的植物新品种保护制度的保障下,申请人自由选择申请实用专利、植物专利和品种权保护。在新品种保护审查中,美国通过书面材料进行实质审查。一般不进行田间考察,不对特异性、一致性和稳定性测试。审查员通过建立的性状审查数据库,检索并收集有关品种描述的相关信息,与数据库数据比较确定特异性,这种模式加快了品种审查的工作效率,值得我国在牧草品种选育和保护工作中借鉴。

3. 产学研推体系的差异 美国的农业技术推广体系是由联邦农技推广局、各州农业技术推广站、县推广办公室和农学院四个层次组成立体结构体系。其中,农业院校中农业教育、农业科研、农业推广各自对应的主要执行机构是农学院、附属农业试验站及附属农业推广站。这些单位的交叉互作是美国农业取得巨大成就的重要原因。此外,美国的农业技术推广人员素质较高,他们主动将专业语言变成农牧民易于接受的通俗语言,不仅得到农牧民的认可,也利于工作开展。因此,美国的政府部门、科研机构、推广机构、合作社等产学研推的相关主体密切合作,形成高效的产业技术体系,牧草技术研发和推广,牧草技术研发和推广工作卓有成效。我国牧区技术推广力量薄弱,主要以政府为主导,模式多为自上而下的动员和传播,少数技术人员服务众多农牧民,缺乏由下而上的问题解决模式,考虑基层实际需求的反馈模式并未形成,结果导致相关技术及新品种进不了基层和农户,基层的实际需求也得不到传达和解决。我国关于牧草新品种相关的推广工作很少,这也是牧草产业落后于其它产业的因素之一。因此,应当借鉴美国此方面的优势,加强交流合作,使我国牧草育种甚至整个草产业的相关技术能够有力地推动下去,促进草业整个链条的完善与发展。

五、新时期我省草业领域发展建议

(一)指导方针和发展思路

四川是草原大省和草种利用大省,改革开放以来,尽管四川在牧草良种繁育推广、良种基地建设、良种产业化发展等方面有了一定发展,但总的来看,草种业水平仍很落后,已成为制约生态建设、草产业进步、农牧业发展的重要瓶颈。当前,国家正在大力推进生态文明建设、加强草原保护、实施农业结构调整、积极发展草牧业,这在客观上要求必须有发达的草种业作为坚实的支撑。

草种业是四川战略性、基础性产业,是促进农牧业长期稳定发展、保障区域生态安全的根本。四川草种业的发展,需要充分挖掘利用本土优异基因资源及国内外优良牧草种质,应用生物新技术开展自主创新牧草育种;加强良种繁育体系建设、提高四川草种产业化水平,建立适应我省及国家经济发展、生态保护建设要求和国际竞争需要的现代草种业。

(二)战略目标和优先领域

随着我国生态文明建设和草牧业的不断推进, 对优良草种的需求将越来越大。同时,只有建立起自身强大的草种产业,才能在未来竞争中掌握全球市场和产业的制高点,从根本上改变受制于人的被动局面,赢得产业发展的主动权。草种产业是充满生机的朝阳产业,可成为我省农业结构调整的亮点和国民经济发展的新增长点。大力发展草种业必须科学谋划、加强管理、健全机制、整合资源、创新驱动。建议优先发展领域:(1)牧草种质资源搜集、保护和信息化数据库建设,抢救濒危种群,改变基因资源单一现状,对我国草地牧草资源的保护、改良和可持续利用和生态安全具有重要的战略意义;(2)牧草分子设计育种及基因编辑技术等关键性和前沿技术研究,极大地提高牧草遗传改良的效率,显著增强我国牧草育种自主创新能力,并持续提升生物安全保障能力;(3)高产、优质、多抗广适应牧草品种选育,推动草种业现代化;(4)牧草良种繁育基地建设与种业工程,提高牧草种子生产质量与产量,缓减牧草种子大量依赖进口的境况;(5)草品种遗传质量控制及检验,从源头上控制草品种的遗传质量。

(三)重大任务

1、牧草种质资源搜集、保护和共享数据库建设

四川独特的生境蕴藏丰富的牧草基因资源,是我国生物多样性分布中心之一。然而当地牧草资源的收集、保存和数据库信息化建设的工作非常欠缺。由于全球气候变化、人类不合理利用等因素,四川草地牧草植物遗传多样性正在丢失,系统调查四川草地牧草资源的种类、分布特征、生境特征及利用价值和现状等情况,收集保存四川草地优势种、建群种、常见种、伴生种以及主要牧草野生近缘种或近缘野生植物种质资源, 构建四川草地牧草资源库和信息共享平台,抢救濒危种群,改变基因资源单一现状,对我国草地牧草资源的保护、改良和可持续利用和生态安全具有重要的战略意义。

2、牧草分子设计育种及基因编辑技术研究

四川牧草分子育种具有良好的技术积累。突破性饲草品种的选育往往取决于重要基因资源的发掘利用。开展牧草基因资源的抗逆性综合评价,推进分子设计育种、基因编辑前沿技术研究。综合应用转基因技术、分子标记技术、杂交选育技术,可极大地提高牧草作物遗传改良的效率,显著增强我国牧草育种自主创新能力,并持续提升生物安全保障能力。

3、高产、优质、多抗广适应牧草品种选育

目前四川乃至全国牧草新品种登记数量增长缓慢,难以满足饲草种植规模发展需求。高产,特别是高蛋白的饲草、抗非生物胁迫、抗病虫害以及混播兼容性强的牧草品种较为缺乏,可采用传统杂交结合分子生物学技术相结合,加快培育优质高抗牧草品种为生产服务。同时,引导育种企业的积极参与,满足市场要求和推动草种业现代化。

4、牧草良种繁育基地建设与种业工程

四川气候生境类型多样,川西高原、盆周山区、干热河谷等生态区非常适合牧草种子生产。然而当前,四川牧区年产牧草种子仅能满足当地所需种子的1.5%不到。四川草业已选育的优良品种因缺乏相应的种子生产基地和完善的配套良繁体系,极大地阻滞了四川草牧业发展及生态建设。因此,非常有必要将四川牧草种子繁育基地建设纳入国家《现代种业工程规划》,开展草种子生产技术的系统研究和专业化种子生产,引进研制收获机械等,提高牧草种子生产质量与产量,缓减牧草种子大量依赖进口的境况。

5、草品种遗传质量控制及检验

目前,农业部抽检牧草种子质量合格率只有 50%,一级品率不超过 20%。我国政府虽然设置了种子物理质量检验、种子检疫的专门机构,但缺少品种遗传质量控制的种子认证制度,无法确定种子的真实性,导致从种子生产的源头上无法控制品种质量,因此,有必要加强种子遗传质量监管和监测。

(四)重大行动战略部署

1、牧草种质资源搜集、保护和信息化数据库建设

四川农业大学、四川省草原科学研究院、四川省自然资源科学研究院等单位协同联合,系统开展四川乡土饲草资源收集调查,保存种子或无性繁殖体,建立四川牧草核心种质资源库,利用互联网技术,建立四川牧草种质资源电子信息数据库,实现牧草种质实物与信息共享。

2、牧草分子设计育种及基因编辑技术等关键性和前沿技术研究

四川优势特色牧草高密度遗传图谱构建及QTL分析、抗性基因挖掘及功能分析。构建CRISPR/Cas9载体转化体系,结合转录组测序、比较蛋白质组学、代谢组学等现代组学技术,利用酵母双杂交等经典的生化分子方法、生物信息学分析技术,全面、系统研究候选基因的调控网络,探究其抗性性状形成的机制,大力开展牧草转基因育种研究,极大地提高我国牧草育种自主创新能力。

3、高产、优质、多抗广适应牧草品种选育

联合社会育种企业攻关,采用传统杂交结合分子生物学技术相结合,开展高蛋白、低纤维素、低生物碱、抗逆适生、性能稳定的优质高产牧草品种选育,提高牧草抗倒伏性以及高温干旱等逆境适应能力,加快培育优质高抗牧草品种为生产服务,推动草种业现代化。

4、牧草良种繁育基地建设与种业工程

在四川不同生态区开展牧草种子生产技术的系统研究,建立高效牧草种子生产基地,引进研制虉草、老芒麦、燕麦、光叶紫花苕、鸭茅等种子收获机械,提高四川牧草种子产业化生产水平,极大缓减牧草种子依赖进口的境况。引导和支持草种经营企业建立自己的研发团队, 建设草种生产基地,或采取与院校、科研单位联合协作等方式建立相对集中、稳定的种子生产基地, 形成以市场为导向、资本为纽带、 利益共享、风险共担的产学研相结合的草种业技术创新体系。鼓励支持各种经营主体通过并购、参股等方式进入草种业,优化资源配置,培育具有核心竞争力和较强国际竞争力的“育繁推一体化”草种企业。

5、草品种遗传质量控制及检验

多部门联合,加强品种遗传质量控制的种子认证制度建设和种子遗传质量监管。加强种子质检体系建设,提升质检机构的检测技术和水平,强化其在种子质量监督管理中的技术支撑作用。

6、草原生态治理示范工程建设

选择试点区域开展草原生态治理示范工程,尽量做到集中连片治理,根据各地草原实际状况,分区分片采取差异化的措施和模式,有针对性的修复草原生态。充分依托科研院所的力量,做到科学规划、科学实施、科学监测、科学评估。积极引导企业或社会团体参与,探索多元化的生态修复投融资机制,调动全社会关心支持生态建设的积极性。生态修复与景观打造相结合,助力试点区旅游业发展,分流从牧人员,减轻草地压力,保护草原生态,增加项目区农牧民收入,实现生态效益和经济效益双赢。

7、草产业企业培育

引导社会资本投入草品种选育、草产品加工、种子生产、草业物流网建设、生态恢复工程等,促进产业链的形成和健康发展,引入竞争机制,建立既公平竞争又分工协作的多元化发展格局。政府可运用贴息等方式,引导和鼓励各类金融机构增加对草业的信贷支持。重点破解草业发展过程中融资贷款难、风险大、利益不稳定等难题。

(五)重大政策和保障措施

“十九大”提出“统筹山水林田湖草系统治理”、“美丽中国”和“乡村振兴”战略。近年来,中央1号文件关于加快发展草牧业、农业种植结构调整及国家生态环境建设,为四川草种产业蓬勃发展提供了政策机遇。在四川草业重点实验室、工程技术中心、科技基础条件平台建设基础上,突破体制局限,打破部门、区域、单位、学科界限,实现区域性农业科技资源优化整合,推动建立上下贯通的科技体系,合力解决草种产业发展的重大关键技术问题,跟踪国际农业科技发展最新趋势,增强草种产业科技国际竞争力,实现草牧业科技跨越式发展。