新疆牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀及保護對策

田新春

（新疆維吾爾自治區(qū)草原總站，烏魯木齊 830049）

引言

牧草種質(zhì)資源是作物育種的基礎(chǔ)，隨著長期的歷史演化，經(jīng)過人工及自然選擇、基因交流進化，牧草種質(zhì)資源的多樣性愈加豐富。 我國自解放后便非常重視對草地資源的開發(fā)及保護利用，從最初建立牧草種質(zhì)資源研究室，到牧草種質(zhì)中期庫建成并投入使用，既而重視改善種質(zhì)資源保存繁殖體系，投入優(yōu)良品種運用于實際生活中，這不僅是保證資源開發(fā)利用及進行資源人工繁育的重要基礎(chǔ)，同時是草業(yè)及畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。

新疆是我國重要牧區(qū)之一，天然草原面積居我國第3 位。在新疆獨特的自然地理環(huán)境影響下，區(qū)域內(nèi)天然種質(zhì)資源極為豐富，牧草以禾本科為主，其除了耐刈耐牧外，兼具優(yōu)良的水土保持、防風(fēng)固沙等優(yōu)良特性，但有關(guān)新疆牧草資源現(xiàn)狀的分析較少，本文通過對已有資源現(xiàn)狀進行初步分析，并在此基礎(chǔ)分析后期保護策略，為今后選育出適宜新疆本地種植的優(yōu)良牧草品種奠定基礎(chǔ)。

1 新疆牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀

新疆位于我國西部邊陲，地處亞歐大陸腹地，山盆相間，構(gòu)成獨特的“三山夾兩盆”地貌輪廓，晝夜溫差大，季節(jié)變化急促，全疆平均降水量少，典型的干旱、半干旱地區(qū)，年平均氣溫南疆為10 ℃，北疆準(zhǔn)葛爾盆地為 5 ℃～7 ℃，夏季干熱，冬季干冷。 基于地理位置的特殊優(yōu)勢，使得天然資源豐富多樣，其中天然草地面積約達5 725 萬 hm2，草地類型多樣，可利用草地為 4 800 萬hm2[1，2]，是我國第三大草原區(qū)，優(yōu)良牧草達380 余種，以菊科、豆科、禾本科、藜科牧草種類為主優(yōu)勢種，但由于各地州對于天然草地的統(tǒng)籌發(fā)展未合理規(guī)劃管理，草地資源受到不同程度放牧、開采、人為干預(yù)影響等，資源產(chǎn)量大幅度減少，部分優(yōu)質(zhì)牧草瀕臨滅絕，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，新疆地區(qū)天然草地近年退化達 3 000 萬hm2[3]。

作為我國牧草資源主要儲存庫，新疆的種質(zhì)資源不僅種類繁多，且具有優(yōu)質(zhì)的飼用和生態(tài)價值，據(jù)不完全統(tǒng)計，禾本科80 余種、豆科76 種、藜科29 種、菊科25 種，是我國極為重要的種質(zhì)資源中心。

1.1 禾本科牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀

禾本科牧草分布廣泛，種質(zhì)資源豐富，是草坪草種質(zhì)資源的重要部分，占草坪植物的90%以上［4］。 早在2001 年安沙舟等對新疆伊犁地區(qū)的禾本科植物種質(zhì)資源進行了調(diào)查統(tǒng)計， 發(fā)現(xiàn)共有52 屬，157 種，17亞種，4 變種，分別占新疆該科植物屬的73.2%、種的48.8%。 可見禾本科牧草具有極大的開發(fā)前景。 至2014 年任姍姍等研究者通過野外考察鑒定等方式對新疆地區(qū)的北塔山禾本科植物進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)禾本科植物有28 屬，占新疆禾本科植物屬的39.44% 。

禾本科植物中披堿草屬與賴草屬是經(jīng)濟價值較高的屬， 其大部分種類均為飼用價值較高的優(yōu)良牧草，但兩者因多形性、多變異，致使許多屬下類群的劃分等問題研究至今存疑。 適用作草坪的老芒麥除具有較強的抗性、適應(yīng)性外，其分蘗力強、畜牧價值高，現(xiàn)今對于老芒麥的研究主要集中在抗性、遺傳多樣性、農(nóng)藝等方面，楊瑞武等在對四川、甘肅和新疆3 省區(qū)的老芒麥性狀的研究中發(fā)現(xiàn)不同地域間存在較明顯的差異。 此外，早熟禾、冰草、無芒雀麥等研究主要集中在表型性狀及初步遺傳研究方面，缺乏系統(tǒng)深入的分析，與多學(xué)科間交叉分析較為薄弱。

1.2 菊科牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀

菊科是被子植物的大科，種類較多，分布范圍極廣，因富含鈣、磷、粗蛋白、粗脂肪等物質(zhì)，飼用價值較高，如蒲公英屬、苦苣菜屬、蒿屬等。 其中，蒿屬牧草抗逆性強、種類多，是飼用價值極高的牧草，放牧利用價值僅次于禾本科牧草，面積占全疆草地總面積的四分之一，廣泛分布于荒漠、草原化荒漠和荒漠草原中。 新疆有26 種，2 變種，以伊犁絹蒿、博樂絹蒿、新疆絹蒿為優(yōu)勢種。 許鵬等通過研究蒿類荒漠草地的產(chǎn)草量形成的動態(tài)規(guī)律分析產(chǎn)量動態(tài)。 劉長娥等結(jié)合蒿類荒漠草地的產(chǎn)量的動態(tài)監(jiān)測進而研究提升蒿類荒漠的最適方法。 靳瑰麗等對伊犁絹蒿荒漠受損草地植物群落測定分析，發(fā)現(xiàn)隨著草地受損程度的增加，群落蓋度、生物量、質(zhì)量均有所下降，而陶夢等通過放牧干擾影響的研究發(fā)現(xiàn)中度放牧有利于伊犁絹蒿的再生。

1.3 豆科牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀

豆科牧草作為伴生種，具有較強的固氮能力，可提高土壤肥力、增加地面覆蓋、減少土壤侵蝕，在草地上補播后營養(yǎng)價值明顯高于天然草地，因此深受農(nóng)牧民群眾喜愛，被廣泛作為補播牧草。

做為綠肥，豆科牧草不僅可以提高土地的生產(chǎn)力，改良土壤，經(jīng)過處理后可使下茬作物產(chǎn)量明顯提高，但需要與相應(yīng)的根瘤菌互作以形成共生匹配關(guān)系。 研究發(fā)現(xiàn)種植沙打旺為主的優(yōu)良牧草除提升草地產(chǎn)草量外，還降低草質(zhì)低劣有毒有害植物生長，可見建立根瘤菌與豆科植物共生才是發(fā)揮豆科作用更大化的有效方式。

1.4 黎科牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀

我國藜科植物近40 屬187 種，作為國內(nèi)藜科植物種類最多的地區(qū)，新疆是藜科植物的分布中心，種類獨特，其中有14 屬86 種僅分布于新疆。 該植物有耐鹽、耐旱、耐堿、耐寒等特征，在荒漠、半荒漠和鹽堿地廣泛生存。 藜科牧草以木地膚、駝絨藜等半灌木類為代表，具有量大、適口性好、營養(yǎng)價值高的優(yōu)勢。 心葉駝絨藜是干旱區(qū)防風(fēng)固沙植被優(yōu)勢種，在多數(shù)干旱貧瘠荒漠地區(qū)均能生長良好，是我國干旱、半干旱草原區(qū)發(fā)展的重要成分[8]。 木地膚多分布于新疆北部，是新疆地區(qū)家畜冬季飼養(yǎng)的重要牧草[9]。

藜科部分植物中具有一定藥理活性，開發(fā)應(yīng)用潛力較大，初期國內(nèi)學(xué)者對其植物化學(xué)成份的研究較多， 吳月紅從藜屬植物中成功分離出生物堿等幾種化學(xué)成分，Janar Jenisl 等人采用理化與波普分析法從韃靼濱藜中提取苜素等，但隨著鹽漬化土壤面積的不斷擴大，研究熱點現(xiàn)已轉(zhuǎn)向鹽生植物。 瓦哈甫·吐爾遜等對木地膚和駝絨藜的鹽脅迫研究對比發(fā)現(xiàn)，兩者均具有一定的耐鹽性，孫存華等人發(fā)現(xiàn)藜在中度干旱脅迫條件下滲透調(diào)節(jié)能力對干旱脅迫具有一定的適應(yīng)性。

2 新疆牧草種質(zhì)資源存在的問題

2.1 牧草種質(zhì)資源降低

地域遼闊，氣候類型多樣，造就了新疆優(yōu)良牧草種類多、遺傳類型豐富的優(yōu)勢。 近些年，由于畜牧業(yè)、人為開墾等各種因素的制約，草地生物多樣性受到嚴(yán)重破壞，種質(zhì)資源呈直線下降，退化嚴(yán)重，部分具有開發(fā)潛力的草種及種群分布呈現(xiàn)縮小或消失現(xiàn)象[10]。據(jù)統(tǒng)計新疆草地嚴(yán)重退化面積超過700 萬hm2，草地生產(chǎn)力急速降低。 部分牧草為適應(yīng)自然生存法則，選擇性降低結(jié)實率，同時延長休眠期，這極大的限制了種質(zhì)資源的建設(shè)和利用。此外，牧草種質(zhì)資源保護工作人員對天然牧草資源保護積極性不高，導(dǎo)致破壞牧草種質(zhì)資源的行為沒有及時得到制止。

2.2 保存方式不當(dāng)

作為世界第二草地大國，我國已經(jīng)初步形成了相對完整的種質(zhì)資源保存及供應(yīng)體系，雖然入庫量達5.58 萬份，但因保存方式不夠完善，有些材料入庫時種子的生活力處于最低限或其它原因，其生活力已提前降低，尤其是一些特殊種類在保存時以異花授粉方式繁殖的牧草，很容易發(fā)生遺傳變異。 同時，牧草真菌感染、牧草管理方式不當(dāng)、有害物種增加等等，均成為降低牧草資源的影響因素。

為了實現(xiàn)較為安全的種質(zhì)資源保存，我國實行種子異地保存?zhèn)浞荨o性材料宜境保存和原生境保護等原則，所占空間小，成本低，但存在只能保存種子或種莖，缺乏原生境的進化，無法代表其群落豐富的遺傳多樣性等問題。 此外，天然種質(zhì)資源大多在偏遠山區(qū)，生活在此地區(qū)的農(nóng)牧民因受教育程度的影響，野生牧草種質(zhì)資源保護意識較薄弱。

2.3 研究深度及研究人才不足

目前我國牧草種質(zhì)資源的種質(zhì)特性研究識別大多在表型水平上，對性狀表現(xiàn)與性狀的基因深入研究不夠，雖然牧草資源豐富，但可供篩選和育種利用的優(yōu)異種質(zhì)相對局限，牽制牧草品種選育的推進。此外，牧草育種研究機構(gòu)有限、缺乏相關(guān)研究人員，且相關(guān)從業(yè)人員與國內(nèi)外草業(yè)畜牧類的信息交流較少，進而限制了發(fā)展。

3 種質(zhì)資源保護的發(fā)展對策

3.1 加大政策支持，推進發(fā)展

要發(fā)展就必須站在國家戰(zhàn)略高度，明確的行業(yè)歸屬和行政主管部門，具體問題具體分析，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)加強并改進草地保護和建設(shè)投入，結(jié)合輪牧、封育、退牧還草措施，將用于牧草生態(tài)的資金適當(dāng)綜合利用，在恢復(fù)草地生態(tài)的同時保障農(nóng)牧戶生計。

由于天然草地的生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，治理難度大，且耗時長、連續(xù)性高，需要大量投入人力、物力、技術(shù)管理等，而資源的收集、保存、利用是一項維持我國草業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略基礎(chǔ)，因此需要長期穩(wěn)定的資金、政策支持，增強各級政府及牧民對草地的認識，發(fā)揮各級政府的積極性、能動性，以確保工作的連續(xù)性。

3.2 完善資源培育，推進育種工程

種質(zhì)資源保存的目的是延長種質(zhì)資源儲藏期限，減少資源損失，避免資源繁殖更新過程中出現(xiàn)的不可控因素，因此，應(yīng)當(dāng)通過建立原生境保護區(qū)，保護原有的生態(tài)環(huán)境和植被群落，留存群落原有遺傳繁衍模式，保留牧草多樣性。同時結(jié)合當(dāng)前市場需要，對優(yōu)良資源進行進一步的深入研究，結(jié)合分子生物技術(shù)，更細致更具體的設(shè)定育種目標(biāo)，加強培育適應(yīng)不同區(qū)域、不同生長周期、不同抗性的優(yōu)質(zhì)品種，創(chuàng)新種質(zhì)利用，為科學(xué)保護和合理利用牧草種質(zhì)資源提供理論基礎(chǔ)。

此外，應(yīng)當(dāng)及時建立牧草資源研究機構(gòu)，加大專業(yè)人才的培養(yǎng)，同時針對性地增加專業(yè)人士國內(nèi)外的學(xué)習(xí)交流分享，引入國外先進理念措施，加強不同地區(qū)間牧草工作者的信息交流。

3.3 提升資源完整性，依規(guī)共享資源

為提升牧草種質(zhì)資源完整性，多角度研發(fā)構(gòu)建重點屬種核心種質(zhì)群。今后應(yīng)當(dāng)著眼于強調(diào)重點屬種，加大重點對象的資源收集保存，系統(tǒng)性篩查庫存在橫向縱向上的重復(fù)，分析現(xiàn)有資源的優(yōu)缺點。 同時，以“主要栽培牧草”、“珍稀牧草”、“瀕危牧草”等為對象，開展重點屬種的收集及分類，提高優(yōu)質(zhì)資源的占比。盡快健全牧草資源的共享機制，構(gòu)建核心種質(zhì)群，針對不同級別、單位部門職責(zé)、權(quán)限劃分等，完善分級共享差別化管理，同時嚴(yán)格結(jié)合產(chǎn)權(quán)保護規(guī)定，依規(guī)交易共享。

3.4 創(chuàng)新牧草資源評價體系，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

以現(xiàn)有的牧草種質(zhì)資源新疆地區(qū)發(fā)展的總目標(biāo)為基礎(chǔ)，更新資源評價分析體系，掌握現(xiàn)有野生優(yōu)良珍稀物種更多信息， 篩選有利于育種的優(yōu)良品系，加強田間牧草資源圃試驗栽培研究，保障特有植物物種、瀕危物種、重要經(jīng)濟價值和科學(xué)研究價值的物種的安全性，借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)與方法 ，積極開展牧草優(yōu)良基因的發(fā)掘及利用平臺構(gòu)建。

3.5 加強農(nóng)民互動參與，挖掘深層價值

在牧草種質(zhì)資源保存繁殖過程中增加農(nóng)民對牧草信息流動的掌握及其在農(nóng)業(yè)中的潛在利用價值，同時通過與農(nóng)民的直接互動，可促進開發(fā)研究。 如小農(nóng)系統(tǒng)中的牧草最明顯的特點是牲畜飼料，然而，許多牧草品種已經(jīng)被淘汰，但其可開發(fā)出其他多種用途，包括用作活體屏障、人體營養(yǎng)等等。因此，將農(nóng)民納入牧草資源系統(tǒng)評估，將農(nóng)民的反饋納入系統(tǒng)研究是非常必要的，且是尋找和開發(fā)牧草資源深層價值的重要途徑。

4 結(jié) 論

掌握牧草種質(zhì)資源是培育天然草地、維持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的的基礎(chǔ)，隨著牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程的快速發(fā)展，對優(yōu)良牧草品種數(shù)量和質(zhì)量的需求越來越高，而新疆區(qū)域牧草資源生產(chǎn)在很大程度上受到牧草品種和品質(zhì)的制約，面對挑戰(zhàn)，應(yīng)及時調(diào)整完善牧草管理培育策略，發(fā)揮新疆區(qū)域草牧業(yè)優(yōu)勢，有效結(jié)合相關(guān)政策及現(xiàn)代化生物技術(shù)，推進可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)草牧業(yè)經(jīng)濟生態(tài)共贏。