科技打响草原保卫战

2016-08-02来源:中青在线 作者:邱晨辉

  7月29日,在呼伦贝尔农垦集团谢尔塔拉农场的天然草地恢复技术示范区,3名来自中国科学院的科研人员正在用无人机监测草场恢复情况。新华社记者 金立旺/摄

  呼伦贝尔草原牧场上的羊群。视觉中国供图(资料图片)

  “天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”,这是草原曾经带给人们的美好记忆。如今,过度放牧和连年刈割撕破了这幅景象,取而代之的是植被盖度低、生产力水平低、优质牧草比例低、毒草比例增加等一个个挂在牧民人嘴边的“生计问题”。

  生态学家方精云有一个宏伟而颇具诗意的设想:把90%以上的草地都“圈”起来养着,只开垦剩下不足10%的耕地,种出优质的饲草,一方面喂饱牛羊,进而丰富人们餐桌上的肉类食物;另一方面保护了绝大部分的天然草地,或能再现“风吹草低见牛羊”。

  这并非痴人说梦。这位中科院院士、中科院植物所所长已经将这一想法写成咨询报告,呈交国务院。在报告中,方精云率先提出“草牧业”——即在传统畜牧业和草业基础上提升的现代化生态草畜产业的理念,他希望通过这一理念的计划实施,从根本上回答“要生产效益还是要生态文明”这一难题,解决草畜矛盾问题。

  如今,这个被称作“生态草牧业试验区”的解决方案,已经在内蒙古自治区呼伦贝尔落地:由方精云领衔的中科院22个研究所、近200名科研人员,在呼伦贝尔农垦集团提供的上万亩草地上研发实践,科研国家队和农业国家队联手,共同开垦着这块位于我国北方草原上的农业结构试验田。

  警钟敲响:约90%的草地在日益退化

  事实上,方精云提出这一设想的背后,还隐藏着一个大命题,即关乎民以食为天的农业结构问题。

  根据统计,2003年以来,我国粮食产量不断攀升,至2015年已实现了“十二连增”,粮食总产量从4.3亿吨/年增长至6.2亿吨/年,增长了44%。

  然而,粮食“十二连增”背后的社会经济问题却日益凸显。方精云说:一是国产粮成本居高不下,进口粮不断增加;二是粮食库存超负荷,难以消化;三是粮价下跌,种粮户收入减少;四是养殖需求攀升,饲料用粮缺口增加;五是劳动密集、资源粗放的粮食生产不可持续。

  以“养殖需求增加,饲料用粮不足”为例,方精云说,由于国内的粮食生产主要面向居民口粮,因此,尽管粮食不断增产,饲料用粮仍面临着巨大缺口,已出现了将粮食作物用作饲料的情况。

  换句话说,给人吃的“口粮”够了,但给牲口吃的“饲粮”还远远不够,而后者则影响着给人吃的牛肉和羊肉。“现在基本不缺口粮,但老百姓对肉类食物,尤其是优质肉类食物的需求还很旺盛。”方精云说。

  他还告诉记者,国内粮食生产的高成本显著提升了饲料的价格,饲料行业大量进口饲料玉米、苜蓿干草以及干酒糟等玉米替代原料,进一步抑制了库存粮食的消化。

  从深层次来看,这些问题是我国农业结构长期失衡的集中体现。具体到草产业,则是缺乏草产业体系,畜牧业发展水平低下。方精云向记者列举了两组数据——

  第一组数据是,我国当前的农业生产主要集中在种植业,畜牧业发展水平不高,仅占农业总产值30%,而西方发达国家的畜牧业产值均占50%以上。

  其主要原因是当前我国没有形成草产业体系。发达国家的集约化人工草地和饲料地占耕地总面积的20~40%, 而我国不足5%, 只能依赖于农区的粮食发展畜牧业。

  第二组数据是,我国拥有草原、草甸、草丛等各类草地约60亿亩,占国土面积42%,理应在我国农业生产中发挥重大作用。但长期以来,我国缺乏科学合理的草地管理体系,草业甚至没有被纳入国民经济统计体系。

  由于不合理利用,草地退化严重,载畜量不断下降。据统计,我国约90%的草地都出现了不同程度的退化。

  方精云说,要改变这些问题, 必须转变思路,大力推进农业结构的优化。而要解决我国饲草料短缺的问题,必须改变农业种植结构,建设集约化人工草地,增加饲草在种植业中的比重。

  科学与技术在草原上齐飞

  草牧业理念应运而生。方精云介绍,2010年以前,他所在的中科院植物所便开展了大量的草地基础研究和小面积的试验示范,对草地的生态功能和生产功能进行了分析和测算。

  草牧业是以草(牧草或饲草)为基础的畜牧业, 可以粗略地理解成是草业和畜牧业的合成词。从生产功能上讲,草是牧的物质基础,牧是草的出口;从生态学的角度讲,草牧业在强调草地生态与草产业的同时,更关注草地的生态功能和生产功能的合理配置和协调发展。

  2015年3月,呼伦贝尔生态草牧业试验区建设启动。自此,一系列与此相关的科学与技术开始在草原上崭露头角。

  在记者探访试验区期间,中科院动物研究所研究员、昆虫病毒学研究组组长秦启联正在特泥河农场上放飞一台无人机,其中携带的赤眼蜂——目前国内外应用范围最广、使用面积最大的天敌生物农药,正是当地多种害虫的天敌。

  在数十多公里之外的呼伦贝尔农垦总部,中科院合肥智能机械研究所常务副所长、研究员王儒敬则展示着其牵头研制的农牧业生产指挥决策管理系统,这一系统被称作整个试验田的“指挥官”——通过云计算、大数据、物联网、智能检测等手段,针对不同地块“对症下药”。

  他告诉记者,该系统将根据采集到的基础地理信息数据、气象记录、表层土壤肥力分布、土壤墒情、作物病虫害、作物长势等农业大数据,有针对性地给地块“开处方”,做到精准施肥,精准应对病虫害,科学规划作物种植规模、比例和分布等。

  草原上的健康产业也有了科技助力。最近,中科院上海生命科学研究院营养科学研究所所长专项助理王慧博士已数次往返农垦和研究所之间,就是为了推进“检验检测”和“健康产品研发”两个中心的建设。据她介绍,检验检测中心将建立健全高标准的企业内部质量监督体系,她本人也出任了呼伦贝尔检验检测中心技术主任。

  如今,农产品的深加工合作研究已被提上日程,如燕麦的综合利用与开发。临别时,王慧还向呼伦贝尔农垦集团党委书记、董事长张福礼介绍了优质燕麦产品开发的整体规划。

  期待重现“风吹草低见牛羊”

  作为科学家,潘庆民却有着诗人一般的人文关怀,在整个试验区的任务分工中,这位中国科学院植物研究所副研究员负责的是“天然草恢复与合理利用板块”,即通过科技手段,重现“风吹草低见牛羊”的景象。

  他在接受记者采访时说,近年来,国家投入了大量人力、物力和财力用于草原的生态环境治理,但“局部好转,总体恶化”的状况没有得到根本的改变。

  原因很简单,草原牧区仍一直沿袭着传统的掠夺式草地畜牧业经营模式。其特点是:放牧场连年超载放牧,打草场连年刈割,片面追求草地的生产功能,忽视其生态功能,不断地从草原上索取而没有回补。

  如此,草原生态系统的物质循环和能量流动出现了问题,导致生物多样性降低,进而显著地削弱了草原的自我修复能力——在冬春时节,雪大的年份往往就演变成“白灾”,雪小的年份就会发生“黑灾”。

  潘庆民开的“药方”是“一休、二轮、三调、四补”。一休是指季节性休牧,主要包括春季休牧和秋季休牧。他说,春季休牧是让牧草能够很好地返青,进入快速生长期,秋季休牧是让牧草能够大量结出果实,种子能够入土,以补充土壤种子库。

  二轮是指放牧场的牧刈轮替和打草场的分区轮刈。三调和四补是草地恢复和改良的集成技术。根据生态草牧业试验区的结果,通过一个生长季的改良,草地生产力由46kg/亩提高到161公斤/亩;优质牧草羊草的比例由10%提高到50%~80%。

  根据潘庆民的说法,他的科研团队所采取的技术措施一次性的投入约为25元/亩,一次投入,5年受益,年平均成本为5元/亩,年平均增产牧草20~50公斤/亩,“如果推广开来,其收益将非常可观”。

  潘庆民说,这对当地的牧民和居民来说,不仅有看得见的生态效益,还将有实打实的经济收益——一场属于草原上的科技革命已经打响。

【责任编辑:于璧嘉】
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