草地生產(chǎn)系統(tǒng)領(lǐng)域的研究熱點

范玉革

摘要：草地生產(chǎn)系統(tǒng)包括多個領(lǐng)域和分支，就目前發(fā)展來看荒漠化和草畜生產(chǎn)率低下是生態(tài)和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展急需解決的重要問題。在國家對草地生產(chǎn)系統(tǒng)研究的支持下，對所涵蓋的各個分支研究進行回顧與展望，提出草地生產(chǎn)系統(tǒng)領(lǐng)域需要解決的一些問題及學(xué)科發(fā)展的新方向，豐富草地生產(chǎn)系統(tǒng)領(lǐng)域的研究內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：草地；生態(tài)環(huán)境；可持續(xù)發(fā)展；草地多功能性

中圖分類號：S812

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-9737（2018）08-0008-02

1 草畜生產(chǎn)系統(tǒng)

草畜生產(chǎn)的核心是植物生產(chǎn)和動物生產(chǎn)，而草畜平衡則是兩個生產(chǎn)系統(tǒng)的核心問題[1]。國內(nèi)外就草畜平衡問題開展了大量的研究工作。在國外草畜發(fā)達的國家，如澳大利亞、美國、新西蘭等地，都對此進行了系統(tǒng)深入的研究。早在20世紀(jì)70年代，在新西蘭就采取了增加肥料供應(yīng)和載畜量等措施；20世紀(jì)80年代時則采取改變生產(chǎn)時間和飼料管理結(jié)合的形式，減輕對飼料的依賴以達到草畜平衡[2]；近年來，最大限度的提高草地利用率和家畜轉(zhuǎn)化率，如調(diào)整泌乳期、人工補草等，使之趨于平衡狀態(tài)。在國內(nèi)，尤其是北方，如甘肅、青海、新疆等地，主要根據(jù)牧草的生長特點和動態(tài)規(guī)律來調(diào)整載畜量，盡量使牧草的供求關(guān)系平衡[3]。這種草畜生產(chǎn)方式對提高畜群和牧草轉(zhuǎn)化率具有積極和持續(xù)意義。

2 草坪和草坪草的價值與保護

草坪因其功能和用途不同，一般可將其分為休憩草坪、觀賞草坪、運動草坪、固土護坡草坪、飛機場草坪、環(huán)境保護草坪等。草坪草也因種類、生長地域不同而分為暖季型、冷季型和過渡型草坪草[4]。而草坪草的選擇也因其草坪的類型不同而各異。在草坪建植時，適當(dāng)?shù)倪x用和引進草坪草新品種可提高其抗逆性和抗病性，是保持草坪的質(zhì)地、密度、色澤，改善草坪質(zhì)量的根本途徑[5]。因此本研究領(lǐng)域還有以下及方面的研究熱點。

草坪種質(zhì)資源調(diào)查、引種評價和選育研究。①草坪科技進步是現(xiàn)代草坪業(yè)繁榮與發(fā)展的基礎(chǔ)和核心，草坪草資源調(diào)查、引種評價和選育利用一直是草坪科學(xué)研究與關(guān)注的重要內(nèi)容。②草坪引種評價：從少數(shù)地區(qū)和單位單一、分散研究到不同地區(qū)和單位相結(jié)合，開展多點、系統(tǒng)和綜合性的品種適應(yīng)性評價，明確主要引進品種的適應(yīng)范圍，劃分并明確不同區(qū)域的生態(tài)特征及其相適應(yīng)的草種類型。③草坪草選育和育種技術(shù)新應(yīng)用。

本土與野生地被植物資源研究與利用。充分利用本土草坪草資源，培育具有更強抗旱、抗寒、耐熱、耐陰、耐磨損以及對特定病蟲害、雜草具有明顯抵抗能力的品種，作為本土型節(jié)水和環(huán)保型草坪草新品種。

3 植物品種改良

改良品種是在已有的種質(zhì)資源中，經(jīng)過個體變異，從中擇優(yōu)，在某一性狀或幾個性狀上有較為突出的表現(xiàn)，一般其綜合性狀良好，再經(jīng)過系統(tǒng)選育而成的新品種[6]。這不僅是生產(chǎn)所需的對當(dāng)?shù)貤l件具有廣泛適應(yīng)性的品種，也是育種中寶貴的原始材料[7]。

品種改良多是由于所生長地域環(huán)境條件的惡化，導(dǎo)致原有品種無法適應(yīng)。如在澳大利亞南部，由于土壤鹽漬化嚴重，致使現(xiàn)有草種無法適應(yīng)環(huán)境的變化，強烈需求引進或培育更為適宜的草種。在品種改良中生物技術(shù)的融入也是當(dāng)下熱點，如良種快速繁育，可通過組織培養(yǎng)技術(shù)，加快對植物的繁育，此技術(shù)不僅取材廣泛，而且可在短期內(nèi)獲得大量的持有優(yōu)良性狀的脫毒脫菌種苗[8]。通過基因工程，利用分子技術(shù)輔助育種，可縮短育種周期，獲取目標(biāo)性強的新品種。尤其通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，利用基因槍或農(nóng)桿菌介導(dǎo)法可明顯提高轉(zhuǎn)化成功率。對于多年生豆科牧草，選擇匹配率高的根瘤菌，以提高養(yǎng)分利用率，減輕生態(tài)環(huán)境的污染，也是改良項目的重點。尤其近年來，由于育種過程較長，為縮短其育種周期，加快育種速度，較為提倡加代選育，及惡劣環(huán)境苗圃的選育。在常規(guī)育種與分子育種相結(jié)合，田間試驗與室內(nèi)試驗相結(jié)合的條件下，航天育種也是育種行業(yè)的新起之秀，也將成為育種的重中之重。

4 種子科學(xué)和技術(shù)

種子在人類的生命和生活中占據(jù)著至關(guān)重要的位置，是人類的主要生活資料，同時也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，甚至是農(nóng)業(yè)科技進步的重要載體。在科技發(fā)達的今天，人類糧食仍來自于種子。在追求作物產(chǎn)量和品質(zhì)的時候，研究種子的發(fā)展和品種的更替乃是其根本途徑。從最早人們利用經(jīng)驗只從外表觀察發(fā)展到利用顯微鏡等試驗工具再到種子的研究向細胞水平和生理生化方向發(fā)展[9]。新西蘭學(xué)者通過對鄉(xiāng)土種子和商用種子繁殖的對比，成功的以鄉(xiāng)土種子來生產(chǎn)新草。在國內(nèi)對于種子的研究多集中于選擇、檢驗和加工的發(fā)生與發(fā)展，對于國內(nèi)外種子繁殖、系統(tǒng)定量定性分析和種子科學(xué)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對比研究較少，這也將是種子科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的方向和研究的熱點[10]。如法國學(xué)者通過有性生殖對牧草的動態(tài)研究和牧草對管理的響應(yīng)及改造探索，同時討論提高牧草傳粉率和種子庫影響的方法。

5 飼草質(zhì)量、保護和利用

畜牧業(yè)的發(fā)展是國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，隨著國家從二元結(jié)構(gòu)到三元結(jié)構(gòu)的調(diào)整，牧草在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已占重要地位，尤其在畜牧業(yè)較為發(fā)達的國家牧草質(zhì)量的重要作用更為突出[11]。隨著人們生活水平和消費能力的提高，對畜產(chǎn)品的需求量及質(zhì)量的要求越來越高。這種供求關(guān)系給農(nóng)牧業(yè)帶來了革新變化，追宗溯源其飼草的產(chǎn)量和品質(zhì)則是畜產(chǎn)品的終極保障。其中優(yōu)質(zhì)的豆科牧草將成為畜牧業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略保障資源，是解決奶業(yè)發(fā)展中蛋白飼料資源短缺的重要途徑，也是促進我國奶業(yè)發(fā)展因素之一。因此對飼草的保護、合理利用及提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)一直是研究的熱點。但就目前國內(nèi)的發(fā)展來看，我國草地資源的合理開發(fā)和高效利用仍沒達到預(yù)期目標(biāo)。尤其近年來，國內(nèi)外對牧草的需求量不斷增加，但我國牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量相比于國外的發(fā)展還有一定距離，在國際市場的競爭力較弱[12]。牧草產(chǎn)業(yè)應(yīng)不斷向區(qū)域化和規(guī)模化推進，同時應(yīng)根據(jù)地域特性形成加工優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。從栽培角度分析，可以形成草田輪作和間作系統(tǒng)、互補飼草系統(tǒng)、林間草地和果園種草等種植模式。在有限的種植地如何提高產(chǎn)量和品質(zhì)一直是研究的重點，在追求產(chǎn)量和品質(zhì)的同時如何提高肥料利用率也是研究的難點。如巴西以C4牧草為例，混合群落制備的青貯營養(yǎng)價值優(yōu)于單播，同時還關(guān)注了植物次級代謝產(chǎn)物的保護。如氮在瘤胃混合物中可能具有一定的優(yōu)勢地位，瘤胃細胞受損時，不飽和脂肪酸不易被氫化。從營養(yǎng)價值來看，瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)報告了多年生黑麥草第一次刈割草中可溶性碳水化合物含量比對照增加20%，并展示了該品種的飼用價值和應(yīng)用前景。

6 入侵植物種

人眼全球，生物多樣性與人類生活息息相關(guān)，它不僅給人類提供豐富的自然資源，在人類生存環(huán)境中也起著不可替代的作用，為保持自然平衡保駕護航。但目前生物入侵迅速增加，嚴重威脅了本地的生物多樣性，對生態(tài)和經(jīng)濟造成損失，給我們賴以生存的環(huán)境甚至生產(chǎn)和安全都帶來了巨大壓力[13]。因此對于生物入侵的預(yù)防、機制、管理防治等方面的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

近年來，北美大平原仍然面臨著鄉(xiāng)土種的脆弱性，值得注意的是，中國北方也面臨如此問題，因此在植物物種引進的同時應(yīng)評估盡量降低生態(tài)風(fēng)險。目前入侵中國的草本植物總數(shù)已達800多種，仍有半數(shù)以上的物種入侵性尚不明確，對于入侵植物種多集中于機制的研究，至今約有20種以上的假說[14]。但關(guān)于入侵物種和本地物種在養(yǎng)分變化和繁殖壓力的交互作用下不同性能的研究以及種內(nèi)競爭和種間競爭對物種影響的差異及程度的研究還不夠系統(tǒng)全面。尤其在注重可持續(xù)發(fā)展的今天，分子技術(shù)和模型構(gòu)建在相關(guān)研究中也是值得思考與應(yīng)用的。

參考文獻：

[1]賈幼陵，關(guān)于草畜平衡的幾個理論和實踐問題[J].草地學(xué)報，2005， 13（4）：265-268.

[2]李博，史培軍，林小泉，中國溫帶草地草畜平衡動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].草地學(xué)報，1993，3（Zl）：95 -102.

[3]錢拴，毛留喜，侯英雨，等，青藏高原載畜能力及草畜平衡狀況研究[J].自然資源學(xué)報，2007，22（3）：389-397.

[4]額木和，哈斯其其格，李淑君，草坪與草坪植物[J].畜牧與飼料科學(xué)，1986 （3）.

[5]彭燕，張新全，周壽榮，我國主要草坪草種質(zhì)資源研究進展[J].園藝學(xué)報，2005，32（2）：359-364.

[6]王洪剛，張建民，現(xiàn)代植物品種改良的途徑，特點及發(fā)展趨勢[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1999，30（4）：471- 480.

[7]王忠華，朱東亮，俞超，現(xiàn)代育種技術(shù)在藥用植物品種改良中的應(yīng)用[J].科技通報，2010，26 （1）：88-92.

[8]何永云，現(xiàn)代育種技術(shù)在植物品種改良中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè)，2016， 10（12）：248-249.

[9]江緒文，王建華，加強種子科學(xué)與技術(shù)發(fā)展，推進種子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進程[C]//2010北京國際籽種產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇.2010.

[10]米勒·麥克唐納，B.McDonald.國際種子科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].蔬菜，2011（9）：3-4.

[11]常明，當(dāng)周吉，飼草產(chǎn)品的質(zhì)量與利用[J].青海草業(yè)，2011，20（4）：62-63.

[12]陳谷，齊曉，邰建輝，美國商業(yè)應(yīng)用中的牧草質(zhì)量及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[C]//中國草學(xué)會飼料生產(chǎn)委員會第15次飼草生產(chǎn)學(xué)術(shù)研討會論文集.2009；48-49.

[13]何紹立，鄧晰朝，外來入侵植物種群的形成及其危害[J].河池學(xué)院學(xué)報，2003，23（4）：95-97.

[14]馮建孟，董曉東，徐成東，中國外來人侵植物物種多樣性的空間分布格局及與本土植物之間的關(guān)系[J].西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，32（6）：50-57.