新草种为高山草原带来绿色希望
法伊莎
草原是全世界最大的生态系统，是我国最大的陆地生态系统，除了生产功能，草原的生态功能也至关重要，是生态安全的重要屏障。我国草种资源丰富，但是草业供给缺口却成为导致草食畜产品供给缺口的重要原因之一，草种问题成为草业发展瓶颈。从1995年开始，中国工程院院士、兰州大学草地农业科技学院教授南志标带领课题组开始了牧草育种转型之路。经过15年选育的“兰箭1号”春箭筈豌豆和“甘青”歪头菜于今年顺利通过了农业农村部、国家林业和草原局2021年度审定的草品种名录，还有6个新品种通过甘肃省草品种审定。经过选育的牧草新品种在相关地区大面积推广，为改变高寒、旱区草地现状带来了新希望。
牧草培育尤为重要
说起牧草，大家脑海中可能都会浮现出“风吹草低见牛羊”的草原景象，以为牧民饲养的家畜，悠闲地在天然草原上吃着鲜嫩的青草，就可供应老百姓充足的高质量蛋白类肉制品。
殊不知，随着我国居民膳食结构中蛋白类食品比例持续增加，高质量的牧草品种培育变得十分紧迫。我国牧草、乳肉进口需求刚性增加，国内供给短板突出，牧草种业成为我国食物供应安全和乡村振兴战略的“堵点”产业之一。
在世界海拔最高的青藏高原，人、动物、植物都面临着高寒缺氧的严酷生存环境。牧草需能耐寒耐旱、抗紫外线、抗盐碱才能生存下去，有了丰富的牧草资源才能缓解天然草地退化问题，家畜才得以茁壮生长，才能实现高原上的生态平衡。
截至2020年，我国牧草饲料需求量达到1000万吨/年。然而，我国牧草产品质量较低，而且75%以上地区的牲畜冬季缺草，导致牧草干草大量依赖进口，主要为苜蓿干草和燕麦干草。与此同时，我国对牧草种子的需求量也迅速增加，但由于我国牧草种子年生产量有限，每年需要进口大量牧草种子。我国干草和草种国外依赖性高，缺乏主动权，已成为农业发展的“卡脖子”问题。除此之外，目前我国80%以上的草地都出现不同程度的退化，亟须补播改良，以便恢复天然草地生态系统。
牧草不仅是我国草食畜牧业发展的基石，也是我国退化草地补播改良的物质基础，影响着食品安全和生态安全，决定着生态与生产的协调发展，因而牧草的培育更为重要。
为“草家族”添新成员
从1995年开始，南志标院士带领课题组开始了牧草育种转型之路。
长期以来，青藏高原缺乏优质豆科蛋白饲草，制约了畜牧业的发展。针对这一问题，南志标院士团队先后选育了“兰箭”1、2、3号春箭筈豌豆系列品种，可以在青藏高原不同海拔地区生长，同时适用于我国高山草原区和黄土高原区。
“兰箭系列”品种其实最早并不是“本土货”。1997年，南志标从位于叙利亚的国际干旱农业研究中心带回原产于葡萄牙等地的100多份春箭筈豌豆种质，在甘肃省甘南藏族自治州高山草原进行了几年的评价，筛选出了几份性状优异的种质，开始了高寒地区优良豆科牧草品种的选育，以期通过建立栽培草地，用于家畜放牧，缓解草原退化压力。
每年4-9月是春箭筈豌豆的生长季。这些种质在海拔3000多米的甘肃夏河县草原站试验田里，经过一代代轮回选育，才有了“兰箭系列”1、2、3号牧草新品种。这三个品种的主要区别在于对海拔高度的适应性越来越高，从3000米到3700米左右。
收获的优良品系的种子还不能马上投入高原土壤的怀抱，随之而来的品种比较试验、区域试验，以及生产试验才是真正检测它是否是一颗合格种子的过程。在国家指定的不同区域进行区域试验，收获的种子都能保持良好生长态势，且能超过适宜当地种植的最好品种，这样的种子才有了播种的希望。
“兰箭1号”春箭筈豌豆于2014年通过了甘肃省的品种审定，后来又扩大了区域试验和生产试验范围，证明可在更为广泛的高山草原地区用于退化草地的修复，于2021年通过国家林草局新品种审定。
目前，“兰箭系列”已经推广到甘肃、青海、西藏、四川、云南等省（区），起到对土壤的固氮作用，缓解过量施肥造成的环境污染；另外，“兰箭系列”通过恢复植被极大地改进了生态环境。
和“兰箭系列”同属豆科但又不同的是，“甘青”歪头菜为多年生草本植物。每年4月，把“甘青”歪头菜种入土中，从此扎根高山草原7、8年甚至10年以上。
国内外现有的豆科牧草在青藏高原严酷环境下多数难以越冬，自然更不能指望来年收获种子了。从1997年到现在，南志标课题组每年都要去高山草原开展试验，把从甘南藏族自治州夏河县以及青海等地采集的“甘青”歪头菜野生种子进行驯化选育，在选育的过程中选择越冬率高的、生产性能优良的植株。
经过选择，“甘青”歪头菜本身发生了很多变化，比如侧根数显著增加，产草量比野生的歪头菜提高不少，越冬率从70%左右提高到85%以上，比起苜蓿及其他豆科牧草，具有更强的抗寒性和适应性，并能进行种子生产。
通过研究试验，“兰箭1号”和“甘青”歪头菜营养成分接近，高于紫花苜蓿，证明歪头菜是一种具备较强越冬能力和种子成产性能的优质豆科牧草。课题组认为“甘青”歪头菜可作为牧草或天然草地补播，适宜整个青藏高原地区；种子生产可在海拔3000米以下地区进行。
保护草地农业生态系统
从2000年至今，课题组通过多种手段面向西部地区开展植物逆境育种，采用多种技术，解决了耐干旱、耐高寒、耐盐碱等多个育种难题。
春箭筈豌豆系列品种具有适应性广、抗寒性强、营养价值高等优良特性，可作为优良牧草、冬季覆盖物和绿肥作物，还可以用来放牧、青贮和制作干草等。其中，“兰箭3号”可以在海拔3000米以上的高寒草原上稳定生产种子，解决了在青藏高原不能进行豆科牧草种子生产的问题。
在高山草原，春箭筈豌豆单播或与燕麦等禾本科作物混播，收获的干草用于家畜冬春补饲。在黄土高原，与冬小麦进行短期轮作，既改土肥田，也能收获牧草。目前，在甘肃、四川、青海和西藏等地区已广泛推广。
除了缓解生态问题，许多新草种给许多地区的环境修复带去了改变。比如：陇东长芒草适宜在半干旱地区种植，既可以用作生态草，也可用作牧草；河西野大麦耐盐碱性强，可用于盐碱地的治理；祁连醉马草适用于祁连山地区及其类似生境的生态治理。
2016年登记为国审新品种的“腾格里”无芒隐子草因超级抗旱，近几年被大量用于干旱地区草坪建植、高速公路护坡、生态修复和荒漠修复，已成功在我省民勤荒漠、兰州北山边坡、庆阳黄土高原等地区推广种植。
经过20多年的探索，课题组逐渐从传统的育种方式为主，向与现代分子技术相结合转变；从传统的关注产量向兼顾品质和抗性转变，在西部的逆境为草类新品种培育开创了新的道路，为草业生态当好“医生”，保护草地农业生态系统。
（作者单位：兰州大学）
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