論甘肅建成我國重要草類種子生產基地的可能與前景

師尚禮，曹致中(甘肅農業(yè)大學 草業(yè)學院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/甘肅省草業(yè)工程實驗室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070)

進入21世紀，隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的草原畜牧業(yè)已經拓展成為包括草產品加工，草種業(yè)，草坪業(yè)以及天然草地生態(tài)建設工程在內的現代草業(yè)。其中草種業(yè)將為草地生態(tài)建設和優(yōu)質牧草生產提供種子保障。因此，借鑒國外草類種子生產經驗，推動草類種子生產的產業(yè)化，對提高我國牧草種子產業(yè)化發(fā)展的進程具有重要作用。

1 國外草類種子生產簡況

國外生產牧草種子和草坪草種子的主要國家有美國、丹麥、荷蘭、新西蘭、澳大利亞、加拿大、瑞典、法國等。丹麥是一個發(fā)達的農業(yè)國，每年生產的農產品種子約2/3用于出口，且以牧草種子為主。該國年產牧草種子15萬t左右，約占歐洲牧草種子產量的50%，其中85%左右用于出口，主要有多年生黑麥草(Loliumperenne)、早熟禾(Poaannua)、高羊茅(Festucaarundinacea)、白三葉(Trifoliumrepens)、紅三葉(Trifoliumpratense)等，丹麥已成為一個在世界范圍內設立牧草試驗點，培育牧草品種并在國外進行牧草種子生產的國家。新西蘭牧草種子年均產量20 600 t，年收入4億新元，以多年生黑麥草、白三葉、高羊茅和鴨茅(Dactylisglomerata)等為主要草種，其中白三葉年產量5 000 t，占世界總產量(9 000 t)的55.7%。新西蘭已向40余個國家出口牧草種子，年均12 500 t，占年產量的60%以上。美國年產禾本科種子13.8～18.0萬t，出口約占年產量的15%，豆科牧草種子生產主要分布在西部一些州，其中加里福尼亞州的苜蓿(Medicagosativa)種子產量占全國的41%，而伊利諾斯、蒙達那等5個州的紅三葉種子田占全國的60%。多年生禾本科牧草和草坪草種子的生產則主要集中在俄勒崗州，這里是世界上最大的種子生產區(qū)，年生產214 000 t。

俄勒崗州牧草種子主要生產區(qū)是威拉米特平原，位于北美大陸西側，距太平洋65 km，平均海拔65 m，面積約900 km2[1]。地中海型氣候，冬季濕潤冷涼，夏季干旱高溫。牧草生長期271 d，年均降水量1 008 mm，分布在秋、冬、春季，牧草不須人工灌溉，夏季(6～8月)高溫干旱，降水少，有利于種子收獲。此地的牧草種子田占全州總耕地面積的28%，占盆地南部的67%，當地農民專營牧草種子生產和加工，典型農戶有耕地280 hm2，耕、耙、播、收、加工、清選、貯運全部機械化。俄勒崗州以一年生黑麥草(Loliummultiflorum)種植面積最大，1984年已達43.73萬hm2，總產量85 770 t，平均產量為1 963.6 kg/hm2。多年生黑麥草面積29萬hm2，總產量32 815 t，平均產量為1 135 kg/hm2，葦狀羊茅(Festucaarundinacea)、鴨茅、紅三葉面積都在1萬hm2以上。該州牧草種子產值每年超過1億美元(表1)。

表1 美國俄勒崗州草類植物種子產量Table 1 The seed production of herbaceous plants in Olegang, USA

2 甘肅生產草類種子的條件

甘肅雖然沒有美國俄勒崗州那樣的氣候條件生產黑麥草、鴨茅等適合濕潤氣候的牧草種子，但卻具有生產其他重要溫帶牧草和草坪草種子的優(yōu)越條件。甘肅(N 32°11′～42°57′，E 92°13′～108°46′)位于青藏高原(N 26°00′～39°47′，E 73°19′～104°47′)、黃土高原(北緯34°～40°東經103°～114°)、蒙新高原的交匯地帶，省內亞熱帶、溫帶、寒溫帶氣候具備，多數地方日照充足，熱量豐富、降水稀少、土地寬廣，是除熱帶牧草以外其他草種均能生產的氣候地帶。隴東、隴南和隴中黃土高原地帶土層深厚，氣候溫和，年降水量350～650 mm，最適合苜蓿的生長，是我國苜蓿種子的集中產區(qū)，也是許多牧草如紅豆草(Onobrychisviciaefolia)、小冠花(Coronillavaria)、草木樨(Melilotussuaveolens)、百脈根(Lotuscorniculatus)、鷹嘴紫云英(Astragaluscicer)、毛苕子(Iiciavillosa)、箭筈豌豆(Viciasativa)、扁穗冰草(Agropyroncristatum)、葦狀羊茅、蘇丹草(Sorghumsudanense)等的理想產區(qū)。甘南和隴南陰濕山區(qū)，則是貓尾草(Urariacrinita)、鴨茅、早熟禾、無芒雀麥(Bromusinermis)、老芒麥(Elymussibiricus)、披堿草(Elymusdahuricus)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、中華羊茅(Festucasinensis)、燕麥(Avenasativa)的宜植區(qū)和種子產區(qū)。河西綠洲灌區(qū)更是生產各種高質量溫帶牧草的理想所在，可以大規(guī)模集約化經營、機械化作業(yè)，發(fā)展苜蓿、紅豆草、小冠花、蘇丹草、檸條(CaraganakorshinskiiKom)、花棒(Hedysarumscoparium)、沙蒿(Artemisiadesertorum)、紫穗槐(Amorphafruticosa)、堿茅(Puccinelliadistans)、籽粒莧(Amaranthushypochondriacus)、串葉松香草(Silphiumperfoliatum)等的種子生產。隴東、隴南一些水熱條件較好的地區(qū)，則可發(fā)展紅三葉、多年生黑麥草、一年生黑麥草和高羊茅等的種子生產?？梢哉f，我國北方需要的各種牧草種子，均可在甘肅找到最適宜的地區(qū)進行種子生產。

確定某些牧草和草坪草種子繁育的地區(qū)，總是以有利于形成高額而穩(wěn)定的種子產量的最佳生態(tài)環(huán)境諸因素的配合為基礎。氣候、土壤即屬于此，這是最基本的條件。此外，甘肅還具有以下優(yōu)勢：

甘肅在歷史上是一個農牧交錯地區(qū)，群眾有種草養(yǎng)畜的良好習慣。牧草種子田的副產品秸稈等，不會象美國俄勒崗州那樣對秸稈和殘茬進行焚燒而造成環(huán)境污染，而是用于喂養(yǎng)草食家畜。在發(fā)展牧草種子業(yè)的同時，也會推動畜牧業(yè)的發(fā)展。

甘肅省隴東、隴中、隴南地區(qū)，屬于雨養(yǎng)農業(yè)地區(qū)，雖有350～650 mm的降水量，但由于季節(jié)分布不均衡，十年九旱，常造成糧食作物的減產或絕收，而多年生牧草由于有強大的根系，在干旱脅迫下的耐受性較強，比種糧食要穩(wěn)產、高產。所以在一些條件較差的溝、坡、梁、峁退耕種草，發(fā)展牧草種子生產是比種糧食更穩(wěn)妥的生產途徑。

甘肅河東是水土流失嚴重地區(qū)，發(fā)展牧草種子生產，對防止水土流失、護坡固土、保護環(huán)境有重要的意義。而在河西，則對防止風沙侵害、改良土壤有重要意義。因此，發(fā)展牧草種子生產是集生態(tài)效益、經濟效益、社會效益于一體的事業(yè)，易于得到各級政府和部門的支持。

甘肅河西地區(qū)，日照充足，熱量豐富，晝夜溫差大，有灌溉條件。目前已是我國重要的雜交玉米、蔬菜制種基地和外繁基地。生產的苜蓿等牧草種子的顏色澄黃、籽種飽滿、播種質量高，是理想的牧草種子生產地區(qū)。

甘肅省進行牧草種子生產，除氣候、土壤方面的有利條件外，還有比較強大的牧草種質資源研究、牧草育種和良種繁育方面的科技力量。有甘肅農業(yè)大學、蘭州大學草地農業(yè)科技學院、甘肅省草原技術推廣總站、中國農業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所、中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所等大專院校和科研單位，有國家級干旱農業(yè)重點實驗室、農業(yè)部牧草種子檢驗中心以及遍及全省的草原工作站網絡，有未來草業(yè)種業(yè)公司、酒泉大業(yè)種業(yè)公司等草類種業(yè)實體，都對牧草和草坪草種子生產起到應有的促進作用。

3 甘肅草類種子生產的歷史與現狀

20世紀50年代初，甘肅天水水土保持站推廣草木樨，在天水呂二溝等地示范推廣，深受農民歡迎，短短幾年繁殖了幾百萬公斤種子，推廣到我國北方大部分省區(qū)，該項工作曾得到國務院嘉獎，站長呂本順獲全國勞動模范。天水水保站從1943年起曾試種繁殖過多種牧草種子，對甘肅省牧草普及推廣起到了很大作用[6]。20世紀70年代至80年代中期，是牧草栽培和種子生產大發(fā)展階段。農業(yè)部在武威黃羊鎮(zhèn)甘肅農業(yè)大學牧草站建立紅豆草良種繁殖基地，王素香等[7]在通渭申家山推廣種植紅豆草，陳寶書等[8-10]進行了大量關于紅豆草的科學研究，紅豆草曾推廣到全國14個省區(qū)，年產種子達幾十萬公斤。另外，甘肅慶陽、定西等地每年都有大量苜蓿種子外運，有力地支援了全國種草養(yǎng)畜事業(yè)[11-14]。

除以上大宗的苜蓿、紅豆草、草木樨種子生產外，還有不少牧草種子形成了一定的商品化生產。

老芒麥、披堿草、垂穗披堿草在山丹軍馬場、肅南縣皇城草籽場、甘南州草原站等單位都有過較大規(guī)模的生產，山丹老芒麥在國內也是很有名氣的地方品種。

毛苕子、箭筈豌豆在河西、隴南、天水等地都曾大面積種植，每年生產數百萬公斤種子，供應甘肅省和鄰省。

小冠花的種植面積在天水曾發(fā)展到2 000 hm2，至今仍有60余hm2。

燕麥在洮岷山區(qū)、祁連山沿山冷涼地區(qū)大量種植，年產數百萬公斤種子供應甘肅和青海、西藏乃至云貴等省。

蘇丹草在河西、隴東種植，表現良好，目前種子田有2.33 hm2，年產50～100 t商品種子。

貓尾草在岷山種畜場曾有大的發(fā)展，是當地表現優(yōu)良的牧草，種子亦年產數噸，是全國唯一的貓尾草種子生產基地，目前計劃播種350 hm2的種子田。

紅三葉在岷縣、天水、臨洮等地也曾有卓越的表現，岷山紅三葉和天水紅三葉都經全國牧草品種審定委員會審定并登記注冊，岷山紅三葉已立項保種繁殖，計劃建立種子田350 hm2。

百脈根是優(yōu)良的牧草和草坪草，在甘肅農業(yè)大學曾繁育過2 hm2，現在武威黃羊鎮(zhèn)仍保存有67份從俄羅斯種質資源庫交換引進種植的資源圃和0.5 hm2的種子田。目前除新疆外，國內其他單位已很難找到百脈根的國產種子。

鷹嘴紫云英是優(yōu)良的牧草和水土保持植物，在甘肅農業(yè)大學曾有幾公頃種子田，亟待繁殖推廣。

草地早熟禾在甘肅農業(yè)大學武威黃羊鎮(zhèn)荒漠綠洲牧草試驗站曾種植了3.5 hm2，產量相對較低。應該在陰濕冷涼地區(qū)，如岷縣、臨潭等縣大面積推廣種植。

高羊茅在甘肅省內多點種植均表現較好，在河西越冬不穩(wěn)定，雖曾擴大到幾十公頃，但發(fā)展緩慢，亟待在河東地區(qū)較大規(guī)模生產。

無論一年生黑麥草或多年生黑麥草，在隴南、天水表現都好，種子產量高，但亦未形成規(guī)模。

多年來，甘肅僅紫花苜蓿種子每年調出省外的就達50萬kg，燕麥、蘇丹草種子大量調往外省，紅豆草、草木樨等也銷售到國內許多地方。牧草種子生產已經開始成為貧困山區(qū)脫貧致富的一項新興產業(yè)，群眾生產積極性很高。但由于配套技術跟不上，經營分散，質量不能保證，從而限制了其發(fā)展。

國內目前對牧草飼料作物需求量隨著畜牧業(yè)的發(fā)展而迅速增大[15]。例如黑龍江省奶牛養(yǎng)殖快速發(fā)展，預計需抗寒的苜蓿品種種子約2 500 t。云南每年需苜蓿種子20 t，全國需求蘇丹草種子1 000 t以上，燕麥種子5 000 t，草坪草種子需求約在5 000～6 000 t，而檸條、草木樨、毛苕子、箭筈豌豆、老芒麥等種子需求量上千噸。國內的需求是一個廣闊的市場，如果質量保證，牧草飼料作物種子出口也是完全可行的。

將甘肅省建成我國重要的草類種子生產基地前景十分廣闊。(1)隨著人民生活水平提高，對畜產品需求增加而牧草飼料種植面積不斷擴大，對種子的需求量劇增。(2)國外因土地、勞動力等因素制約，對一些勞動密集、小批量牧草種子不愿生產而轉向從中國進口，因而，牧草飼料作物種子外銷前景看好。(3)是目前國內草坪草種子幾乎全靠進口，花費大量外匯，適宜性也難保證；國產種子價格較低、就近方便、貯存時間短、發(fā)芽率高，因此，不少建坪用種轉向國產種子，推廣應用前景更好。(4) 隨著我國草類育種水平的提高和新品種的陸續(xù)登記和推廣，新品種已逐漸被農牧民所認識，求購日趨活躍，也刺激了草類種子的生產。

4 甘肅牧草種子的生產技術及與國外的差距

國外技術先進國家牧草種子的生產已實現良種化、集約化、機械化、標準化。通過牧草優(yōu)良品種劃區(qū)栽培，田間檢驗和去雜去劣，收獲時使用干燥劑和脫葉劑，使用裝備有特殊裝置的康拜因收獲脫粒，通過專門的配套的種子清選設備，按種子大小、輕重、顏色、形狀、表面結構、比重等進行清選和分級，因而能生產出高質量的牧草種子。例如苜蓿種子田必須播種登記品種的I級種子，田間檢驗無檢疫性病蟲害并化學除莠，切葉峰輔助授粉，種子收獲前用碳酸鉀溶液噴灑以加速干燥，使用落葉劑使葉子脫落，康拜因收割脫粒，種子產量可達1 500 kg/hm2。收獲白三葉的康拜因附屬有吸筒，能將脫落在地面的頭狀花序吸入機內脫粒，故白三葉種子產量可達300～350 kg/hm2(表2)。

甘肅省牧草種子生產，目前僅有個別企業(yè)生產水平達到發(fā)達國家的60%～80%，大多仍停留在小農經濟水平上，種子臟亂差普遍存在，最關鍵的差距是在種子田建植、輔助授粉、田間管理技術等方面，最后導致較大的產量差距(表1，2)。

近年來，甘肅酒泉未來草業(yè)種業(yè)公司在酒泉市建立了200 hm2紫花苜蓿種子基地，甘肅酒泉大業(yè)種業(yè)發(fā)展有限責任公司在酒泉市建立了100 hm2紫花苜蓿種子基地、草坪草種子基地酒泉上壩100 hm2、景泰紫花苜蓿種子基地67 hm2，甘肅創(chuàng)綠草業(yè)有限公司在平涼靈臺縣龍門鄉(xiāng)建立約87 hm2牧草和地被植物種子基地。生產條件逐年改善，生產技術和水平逐漸提高。未來草業(yè)公司采用公司+農戶的技術、設備聯(lián)營模式，苜蓿種子產量公司平均達900 kg/hm2以上，農戶平均達1 350 kg/hm2以上。甘肅牧草種業(yè)已經開啟了規(guī)模性產業(yè)的萌動。

表2 甘肅省草類植物種子產量Table 2 The seed production of herbaceous plants in Gansu province

另外，甘肅省草類種業(yè)產業(yè)體系還不完善，科技創(chuàng)新能力仍顯不足。育種科研資源分散，高水平創(chuàng)新人才缺乏，基礎性、公益性育種研究比較薄弱，穩(wěn)定的財政投入機制尚未建立。一些育種項目以完成任務為目標，科研與市場脫節(jié)，低水平重復多，具有大規(guī)模推廣價值的突破性品種少。新品種審定的差異要求較小，優(yōu)質高產品種種植集中度不夠，不利于滿足市場的多樣化需求和推動農民增收?？蒲性核?、高等院校與企業(yè)的利益聯(lián)結不夠緊密，育種成果評價、收益分配和成果轉化機制有待進一步完善。育種專家普遍反映，由于種子法中實質性派生品種制度缺失，育種中出現的修飾性、模仿性品種多，品種的同質化問題十分突出，科研水平高的育種者普遍存在知識產權能否保護住的后顧之憂，擔心育種科研成果被剽竊，對鼓勵原始創(chuàng)新極為不利。

5 今后工作重點和技術措施

5.1 推進草種業(yè)發(fā)展的規(guī)劃布局與工作重點

依據甘肅省“關于進一步加快推進全省飼草產業(yè)發(fā)展的指導意見”中推進草種業(yè)發(fā)展的規(guī)劃布局，建立河西走廊區(qū)、黃土高原區(qū)、高寒草原牧區(qū)3大草種制種基地及省級草種育繁體系保障中心。河西走廊區(qū)立足高產優(yōu)質苜蓿、燕麥產業(yè)需求，培育形成國內苜蓿、燕麥核心制種基地；黃土高原區(qū)立足特色和鄉(xiāng)土草種的開發(fā)利用，培育形成抗寒抗旱苜蓿，紅豆草、貓尾草、紅三葉及鄉(xiāng)土草種制種基地；高寒草原牧區(qū)立足生態(tài)保護與修復需求，培育形成披堿草、老芒麥及高寒類鄉(xiāng)土草種選育制種基地。

建立甘肅省級草種育繁保障體系，進一步加強全省草品種區(qū)域試驗建設，加大草品種種質資源保護與開發(fā)利用，建立草品種推廣應用評價機制，保障草種業(yè)健康有序發(fā)展。

鞏固已有的草類種子繁殖基地。農業(yè)部于1974年在甘肅農業(yè)大學武威黃羊鎮(zhèn)牧草試驗站建立了面積為45 hm2的紅豆草原種生產基地，為紅豆草推廣到全國14個省市發(fā)揮了重要作用。1995～2017年在甘肅省建立了酒泉、張掖、定西等地區(qū)的草類種子繁育基地。政府應對已建立的種子基地適當投入，加強建設和規(guī)范化管理，使之充分發(fā)揮作用。

苜蓿草產業(yè)(干草捆、草粉、草顆草塊、葉粉、葉蛋白等)作為一項新興產業(yè)，已經在我國蓬勃興起，為了促進草產業(yè)發(fā)展，為大規(guī)模種草提供優(yōu)質種子。首先應抓緊甘肅及西北類似生態(tài)區(qū)科技人員育成的，適應本地條件的牧草優(yōu)良品種的生產，如適合較寒冷地區(qū)種植的甘農一號雜花苜蓿，適合黃土高原水土保持和河區(qū)沙荒地種植的具有根蘗的甘農二號雜花苜蓿、具有根莖的清水紫花苜蓿，適合河西灌區(qū)種植的豐產品種甘農3號、4號、6號紫花苜蓿，抗蚜、抗薊馬的甘農5號、9號紫花苜蓿，抗霜霉病的中蘭1號、2號紫花苜蓿品種等。在重點抓好大宗草種如苜蓿、燕麥、紅豆草、披堿草等的種子生產外，同時宜抓緊國內一些稀缺特色品種的種子生產，使其達到一定規(guī)模，如岷山貓尾草、岷山紅三葉、天水紅三葉、鷹嘴紫云英、黃河2號沙打旺等，彌補國內牧草種子生產空白。重點采集一些適應沙生、旱生、鹽生條件的野生牧草，如花棒、檸條、白沙蒿、駱駝蓬、賴草等，建立繁殖基地，收獲大量種子用于沙荒地、鹽堿地和干旱地區(qū)的生態(tài)建設。使抗逆性強的鄉(xiāng)土草種發(fā)揮應有的作用。

研究制定牧草和草坪草的種子繁殖技術規(guī)程、田間檢驗實施方案、品種不同純度等級(育種家種子、基礎種子、注冊種子、檢驗種子)的種子繁殖技術規(guī)程等技術標準。

堅持將加強種業(yè)科技成果知識產權保護，作為提升現代種業(yè)創(chuàng)新能力，促進種業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。嚴格執(zhí)法，進一步加大對套牌侵權、假冒授權品種、侵犯植物新品種權等違法行為的打擊力度，切實保障品種權人的合法權益。盡快修訂植物新品種保護條例，將實質性派生品種保護制度作為重要內容，為調動和保護原始創(chuàng)新積極性提供有力的法治保障。積極推動建立涵蓋種質資源、育種技術、植物新品種權保護、植物專利保護、商標保護等多方面、多層次的知識產權保護體系[15-18]。

5.2 技術措施

(1) 確定集中連片，整鄉(xiāng)整村，規(guī)模種植的種子田—→田間檢驗、去雜去劣、保持品種種性和純度—→嚴格按照良種繁育技術規(guī)程進行每個生產環(huán)節(jié)的操作、適時收獲—→種子嚴防機械混雜。進行多級清選—→種子檢疫、檢驗、分級—→使用標準包裝袋、標簽進行包裝、貯存和運輸—→種子質量達到國際Ⅰ級和Ⅱ級標準。

(2) 為了確保牧草和草坪草種子生產工作順利開展，甘肅省應在最適合進行某個草種生產地區(qū)確定種子生產基地，配備必要的設備，實施企業(yè)化管理。

科技人員在種子基地進行指導，實施田間檢驗，指導運用種子高產栽培技術和防雜保純措施，保證適時收獲和嚴格的種子清選。

將收獲的種子集中進行再一次的機械清選，分級，抽驗，包裝。

(3)實踐中，不是從播種開始而是利用以往工作基礎，以建立的種子基地為依托，通過采用種子高產栽培技術，嚴格執(zhí)行良種繁育技術規(guī)程，種子檢驗規(guī)程，達到種子高產、優(yōu)質，并確保種子質量逐步與國際通用的標準接軌，生產適合出口的優(yōu)質優(yōu)價的牧草種子。

(4)實施中，采用以銷定產，訂立供銷合同，把生產和經營結合起來，盡量避免種子生產大起大落，達到穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

(5)逐步在種子生產中加大新品種的份量，使新品種在農牧業(yè)生產中發(fā)揮增產作用。

甘肅省通過生產質量良好的牧草、草坪草和飼料作物種子，并有足夠的數量和標準化的包裝，以嶄新的面貌出現于種子市場，建立信譽，便可為扭轉牧草種子臟、亂、差、假作出表率，實現不可估量的社會效益。同時爭取使苜蓿、燕麥、蘇丹草等大宗產品出口國外，為甘肅貧困山區(qū)脫貧致富，擺脫落后面貌做出貢獻。

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