在高寒缺氧的青藏高原，如何種出耐寒耐旱抗鹽堿的牧草，實(shí)現(xiàn)高原上的生態(tài)平衡？蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院南志標(biāo)院士帶領(lǐng)課題組20多年“精耕”高山草原，探索出了答案——通過(guò)選育優(yōu)良牧草品種，為改變高寒、旱區(qū)草地現(xiàn)狀并實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)收益帶來(lái)了新希望。

如今，該課題組選育的“蘭箭1號(hào)”春箭筈豌豆和“甘青”歪頭菜順利通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家林業(yè)和草原局2021年度草品種審定，同時(shí)還有6個(gè)新品種通過(guò)甘肅省草品種審定。目前，“蘭箭系列”已在甘肅、青海、西藏、四川、云南等省區(qū)大面積推廣，累計(jì)種植25萬(wàn)余畝，為牧民累計(jì)增收1.2億元。

選育希望的種子

在我國(guó)，高山草原相對(duì)缺少豆科牧草，比如披堿草、老芒麥、中華羊茅等禾草雖然能夠增加能量，但蛋白含量只有12%左右，而豆科牧草的蛋白含量達(dá)20%左右，對(duì)家畜十分重要。

春箭筈豌豆是一年生的綠肥及豆科牧草，每年4—9月是它的生長(zhǎng)季。實(shí)際上，蘭州大學(xué)課題組選育的最早“蘭箭系列”品種是“舶來(lái)品”。1997年，南志標(biāo)從敘利亞的國(guó)際干旱農(nóng)業(yè)研究中心（ICARDA）帶回了原產(chǎn)于葡萄牙等地的100多份春箭筈豌豆種質(zhì)，在甘肅省甘南藏族自治州的高山草原進(jìn)行優(yōu)良豆科牧草品種的選育。

牧草品種的選育是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。經(jīng)過(guò)悉心培育，篩選出來(lái)的優(yōu)良品系的種子不能馬上種植，接下來(lái)要經(jīng)過(guò)品種比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)以及生產(chǎn)試驗(yàn)等一系列檢測(cè)。這個(gè)過(guò)程中，課題組還要解決適宜區(qū)域、種植密度、灌溉施肥除草和覆蓋地膜等一系列生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，把它的產(chǎn)量發(fā)揮到最大。

如今，經(jīng)過(guò)23年的一代代輪回選育，“蘭箭系列”1、2、3號(hào)牧草新品種已在多省大面積推廣種植，牧民增收的同時(shí)也緩解了因過(guò)量施肥造成的環(huán)境污染，加速了退化草地的修復(fù)，改善了生態(tài)環(huán)境。

“這三個(gè)品種的主要區(qū)別在于對(duì)海拔高度的適應(yīng)性越來(lái)越高，從海拔3000米到3700米左右，解決了青藏高原氣溫低、普通箭筈豌豆品種在這一地區(qū)無(wú)法生產(chǎn)種子的問(wèn)題，牧民再也不用從外地調(diào)種了?！痹撜n題組成員王彥榮教授介紹，近年來(lái)，通過(guò)培訓(xùn)農(nóng)牧民，建立了一支掌握新品種栽培要點(diǎn)技術(shù)的隊(duì)伍，推動(dòng)和保證了“蘭箭系列”在當(dāng)?shù)爻掷m(xù)推廣、利用。

越過(guò)寒冬擁抱春天

由于青藏高原的嚴(yán)酷環(huán)境，目前，現(xiàn)有的豆科牧草多數(shù)難以越冬，收獲種子“希望渺茫”。和“蘭箭系列”同屬豆科但又不同的是，“甘青”歪頭菜為多年生草本植物，每年4月，只要把“甘青”歪頭菜種入土中，就能在高山草原扎根7—8年，甚至10年以上。

建植當(dāng)年的越冬率是判定牧草適應(yīng)性的重要指標(biāo)之一。從1997年開(kāi)始，課題組每年都要進(jìn)行試驗(yàn)，把從甘肅、青海等地采集的“甘青”歪頭菜野生種子進(jìn)行馴化選育，選擇更強(qiáng)抗寒性和適應(yīng)性，越冬率高的，生產(chǎn)性能優(yōu)良的植株，并進(jìn)行種子生產(chǎn)。

種子生產(chǎn)過(guò)程中，課題組還要解決種子硬實(shí)、裂莢等一系列障礙?！皥?jiān)硬的表皮使種子沒(méi)辦法獲得水分，不能萌發(fā)，我們研究發(fā)現(xiàn)，播種前用98%的硫酸浸種25分鐘，發(fā)芽率可達(dá)92%以上?！蓖鯊s說(shuō)。

目前，經(jīng)過(guò)馴化選育的“甘青”歪頭菜產(chǎn)草量比野生的歪頭菜提高不少，越冬率從70%左右提高到了85%以上。

南志標(biāo)說(shuō)，通過(guò)對(duì)收種子后的干草的粗蛋白含量比較和對(duì)湖羊的喂養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“甘青”歪頭菜和“蘭箭1號(hào)”營(yíng)養(yǎng)成分接近，高于紫花苜蓿，可作為牧草或天然草地補(bǔ)播，適宜整個(gè)青藏高原地區(qū)。

生態(tài)修復(fù)的福音

1997年以來(lái)，該課題組先后承擔(dān)了“高山草原豆科牧草選育”“中國(guó)西部牧草、鄉(xiāng)土草遺傳及選育的基礎(chǔ)研究”等一系列項(xiàng)目，培育的新品種也為當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境修復(fù)帶來(lái)了福音。

“草原是生態(tài)系統(tǒng)，草原的問(wèn)題出在草原之外?！痹缭诟母镩_(kāi)放初期，任繼周院士就將草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)分為前植物生產(chǎn)層、植物生產(chǎn)層、動(dòng)物生產(chǎn)層、后生物生產(chǎn)層。

“實(shí)際上，哪個(gè)環(huán)節(jié)都少不了優(yōu)良品種的培育，可以說(shuō)是一個(gè)物質(zhì)基礎(chǔ)。在前植物生產(chǎn)層，景觀、生態(tài)建設(shè)需要種子的助推；在植物生產(chǎn)層，牧草新品種發(fā)揮著舉足輕重的作用；在動(dòng)物生產(chǎn)層，牧草新品種可以促進(jìn)天然草原的構(gòu)建，解決家畜的進(jìn)食問(wèn)題，讓人吃人糧，畜吃畜糧，保障了食物安全；在后生物生產(chǎn)層，種子也有重要的商品價(jià)值?！蓖鯊s說(shuō)。

20多年來(lái)，課題組通過(guò)多種手段和技術(shù)面向西部開(kāi)展植物逆境育種，攻破了耐干旱、耐高寒、耐鹽堿等多個(gè)難題。

“希望能為解決我國(guó)西部天然草地退化、改土肥田、生態(tài)安全提供幫助?！蹦现緲?biāo)院士信心滿滿。現(xiàn)如今，課題組逐漸從傳統(tǒng)的育種方式為主向與現(xiàn)代分子技術(shù)相結(jié)合轉(zhuǎn)變；從傳統(tǒng)的關(guān)注產(chǎn)量向兼顧品質(zhì)和抗性轉(zhuǎn)變，在西部的逆境為草類新品種培育開(kāi)創(chuàng)了新的道路。目前，全國(guó)獲批轉(zhuǎn)基因中間試驗(yàn)的牧草新品系一共16個(gè)，蘭州大學(xué)就占了8個(gè)。

《中國(guó)教育報(bào)》2022年04月06日第1版