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【閎議】種康院士:攥牢農業“晶片”創新牧草育種保障大糧食安全

時間:2021-12-03 13:09:37 丨 來源:中國網·中國發展門戶網 丨 作者:閎議 丨 責任編輯:王虔

編者按:《閎議》訪談節目由《中國科學院院刊》與中國網際網路新聞中心聯合出品,通過採訪兩院院士及專家學者,深度探討邁入“十四五”的中國社會在各領域的發展前路。以客觀、精準的解讀,科學、前瞻的思考,為站在“兩個一百年”歷史交匯點上的中國發展破題解惑,為邁向第二個百年目標貢獻智慧力量。

崇論閎議,尋策問道。

中國網/中國發展門戶網訊 種子是糧食安全的關鍵,是現代農業的“晶片”,誰掌握了種子,誰就掌握了農業科技的制高點。那麼,我國牧草育種目前處在什麼樣的水準?肆虐全球的新冠肺炎疫情,給我國大糧食安全帶來了哪些新的變化和挑戰?為什麼説推進草牧業是解決我國飼料糧缺口的重要途徑?在牧草育種方面,如何突破品種少、品質低的瓶頸呢?生態草牧業如何服務國家“生態優先、綠色發展”?針對這些問題,《閎議》訪談節目專訪了全國政協委員、中國科學院植物研究所原黨委書記、中國科學院院士種康。

中國網:我國大糧食安全面臨的挑戰是什麼?

種康:大糧食安全是我們國家安全的一個重要的基礎,正像習總書記講的,把中國人的飯碗牢牢端在自己手中。這個飯碗裏面,包括大家講的主糧和副食,隨著社會發展和人民生活水準的提高,對健康營養提出了更高的要求,因此大糧食安全不僅僅包括主糧,還包括肉蛋奶這些蛋白類的供應,這些蛋白類的供應就涉及到飼料的問題。

從主糧的角度來講,我們有足夠的自信,我們的自給率可以達到98.7%,但是隨著社會的發展,肉蛋奶的需求不斷增加,因此現在所謂的大糧食安全的意義就在於,我們必須高度重視現在人民生活水準提高之後,對肉蛋奶的需求在不斷增加,這個增加的潛力還有,但是我們怎麼樣能夠保證這樣的供應,這就是我們必須要考慮一個大的糧食安全的問題。

因此大糧食安全怎麼樣做是擺在我們面前必須解決的一個問題。

肉蛋奶,實際上“肉”,從中國人來講主要有食草類的牛羊肉,比如以飼料為主的豬肉,還有水産品。牛羊肉是高品質蛋白的動物蛋白提供者,過去在牛羊肉這一塊,我們中國人消耗量比較少,在過去10年裏面,大概中國人平均提高了30%的需求量,包括牛奶,因此這一塊我們還有更大的空間需要開發。

怎麼樣開發呢?在中國科學院先導專項裏,專門設立了生態草牧業先導專項,主要目標就是解決大糧食安全的問題,在保證生態環境條件下,怎麼樣能夠保證足夠量的畜牧業的發展,能夠保證蛋白類食品的供應。   

中國網:肆虐全球的新冠肺炎疫情,對大糧食安全帶來了哪些新的變化?  

種康:去年和今年的疫情,對我們的大糧食安全來講,也看到了非常明顯的衝擊,包括一些飼草的進口,我們在過去的一年裏面,飼草的進口量和價格都大幅度增加了。為什麼增加呢?就是因為很多進口的飼草都是受制於人的,主要是從美國或者其他一些發達國家進口飼草。

因此糧食安全,現在不僅僅是水稻小麥,還包括玉米、大豆。大豆、玉米是重要的飼料,而且我們現在大豆的年進口量已經達到1億噸,這是非常大的一個數字,也是依賴國外太多的一個方面。因此包括大豆和玉米,我們自己要能夠生産足夠的飼料,不能完全依賴於國外。   

中國網:為什麼説推進草牧業是解決我國飼料糧缺口的重要途徑?   

種康:飼料糧,所謂“飼”和“料”,“飼”主要是飼草,還有一個飼料,飼料就是剛才我們講的大豆、玉米,要消耗這些糧食。因此我們在先導專項裏面特別強調飼草,因為過去我們國家對飼草重視不夠,因此我們未來要解決草牧業的問題,核心的大概有這麼幾點:

一個是怎麼樣能夠生産更多的草,一是從天然草地,能夠讓它有更多的優質草,同時要保證很好的生態環境。二是能夠有優質的人工草,有一些種糧種不了的,或者種糧食産量非常低,我們可以種草,這些草可以通過牛羊來轉化成蛋白質。這是從飼和草我們怎麼樣去解決。

還有我們原來種了草以後牛羊直接吃,現在我們怎麼樣讓牛羊吸收了草以後轉化效率更高,就在草的加工上,我們要能夠用一些科技的手段,使草的營養價值更高一些,或者能夠使草在生産過程中損失更少一點,這就是第二個,所謂的制草。

第三個,草牧業和畜牧業,我們怎麼樣能夠培育一些好的品種,這些品種能夠有很好的轉化效率。這是我們解決蛋白類食品供應問題上的一個核心或者基礎。  

中國網:生態草牧業如何服務國家“生態優先、綠色發展”?

種康:(中國科學院先導專項裏)生態草牧業這個專項,生態就是要保證在生態健康的條件下,能夠發展牧業。所謂的生態優先,就是在生態和生産發生矛盾的時候,我們首先要保證生態。這是這個專項一個最終的目標。

生態優先具體的就是能夠保證原始天然草原的恢復,有一些草原已經被破壞了,或者是過載,使草原退化。我們怎麼樣能夠讓這些草原回到原來的狀態,包括植被的類型,包括一些優質牧草的比例。

第二個就是我們用“以小保大”的理念,所謂“以小保大”,就是用比較小的面積,能夠有高産的優質牧草,這樣就能夠使供草量大大增加,同時能夠保證生態不被破壞,同時能夠保證我們有很好的生産能力。

這就是我們一個具體的科學理念,能夠在天然草的恢復和天然草的利用,包括黑土地的利用上面,我們探索一條科學高效,保證生態,同時能夠保證高效生産能力的一條思路。

中國網:在生態草牧業先導專項中,有沒有生態治理和牧草種植有效結合的實踐範例分享?

種康:習近平總書記在黃河三角洲視察時,了解了黃河三角洲鹽鹼地綜合利用和現代農業發展。中國科學院在東營的鹽鹼地示範基地其中一個很重要的看點是,我們生態草牧業先導專項把原來的要改造鹽鹼地,現在變成要適應鹽鹼地,我們找合適的作物、合適的植物,在這個鹽鹼地上能夠生長。比如我們希望在東營能夠建一個“濱海草帶”,因為現在一般利用率比較高的是千分之三左右的鹽鹼地,在這樣的鹽鹼地上,可以適合的糧食作物和牧草都挺多的,我們現在希望找到的是千分之五以上的耐鹽鹼牧草,這樣就可以實現中高鹽鹼地的生態治理和綜合利用,使中高鹽鹼地成為一個生態治理和草産業發展相結合的地方,在這些地方種草,也就不存在“與地爭糧”的問題。現在已經有一些目標,包括我們篩選了一些苜蓿,包括偃麥草。偃麥草的耐鹽能力非常高,而且我們希望把這個做成一個新型的牧草,牛羊都喜歡吃的。現在我們已經做了很好的示範。

這樣就是把原來我們對鹽鹼地開發利用的理唸有所改變,原來我們對鹽鹼地是怎麼樣降低鹽鹼度,能夠種糧食、種小麥,種一些糧食作物。現在我們改變思路,有些地方我們不用再改鹽鹼地了,我們找適合這個鹽鹼地可以生長的一些植物,這些植物可以是牧草,這些牧草可以通過牛羊再轉化成蛋白質,這是保證我們中國人飯碗很重要的一種途徑。

中國網:種業是農業的“晶片”,我國牧草育種水準如何?   

種康:種業是農業的命脈,種業我們過去強調更多的是農作物的品種,對草的品種我們國家起步也是比較晚的。實際上現在我國一共有604個草的品種審定,和美國相比,美國每年有4000個豆科植物的牧草,還有1000多個禾本科的。另外美國等西方發達國家的貿易有一個互認的機制,他們通過貿易互認有5000多個品種。因此和我們相比,我們的品種數和品種品質,和西方國家相比差得很遠。

現在我們種植的一些牧草,很多引進的品種都是來自於國外的。這些國外的品種的長勢、生産能力或者耐受不良環境的能力,都比我們國家的要好。當然我們國家也有很好的一些品種,但是品種數比較少。

這些狀況主要是我國牧草育種起步比較晚,也是我國在不同時期有不同的需求,因此在過去的發展過程中,我們更多地關注到農作物,對草的關注少了一些。因此不管從研究隊伍還有培育的品種,還有培育品種的品質,和國外相比我們還是有相當的差距。  

中國網:在牧草育種方面,我們有什麼新的策略,來突破品種少、品質低的瓶頸呢?

種康:牧草育種我國起步比較晚,而且育種隊伍群體比較小,怎麼樣有一個跨越式發展,我們在生態草牧業先導專項裏面特別強調了,利用現成的在作物上的技術思路,去實現我們牧草育種的跨越。怎麼樣跨越呢?現在一般的育種(發展階段),可以分為農家品種、雜交品種、分子輔助育種和分子設計育種,大概這麼四個發展階段。實際上我國牧草育種的水準,基本上還處在2.0的時代,主要還是一些雜交品種。

按照水稻的發展路徑來看,我們可以跨越式地直接能夠進入到分析設計育種。因為水稻育種,我國水稻生物學和水稻育種在國際上是領先的,而且水稻育种經歷了農家品種、雜交育種還有分子輔助育種和分子模組設計育種這幾個階段。我們想借鑒這樣的技術思路,在牧草育種上實施。

但是牧草直接跨越到分子設計育種的階段有幾個屏障:

一是牧草研究的對象,基礎生物學的一些理論必須要突破。牧草很多的性狀和作物的性狀不太一樣,牧草特有的一些性狀,比如它是自交不親和的,這就需要我們必須要了解,先研究清楚牧草自交不親和的基本理論,它的控制模式是什麼樣。知道這個以後,才能利用控制模式的理論去設計品種,並且能夠實施。因此我們必須加強基礎理論、牧草生物學的研究。

同時把牧草生物學最新的進展,以及作物生物學的知識,能夠儘快用到牧草的育種上,能夠實施我們分子設計的目標。比如大家現在都知道的基因編輯的技術,我們可以直接在牧草上去使用。因為牧草特別是草,它的育種目標主要是看它整個生物量的大小,和糧食不一樣,糧食作物主要收穫籽粒,這樣的生物學性狀是完全不一樣的,控制模式不一樣,因此牧草需要建立我們自己的一套分子設計育種體系。

我們希望能夠通過生態草牧業先導專項,很好地把基礎理論和應用目標結合起來,這樣就是中國科學院講的“四個面向”中國家重大目標導向的基礎研究的目標。我們希望能夠在未來幾年裏面有所突破,能夠建立一個成熟的牧草分子設計育種的技術體系。

(本期策劃:楊柳春、王振紅;編審:楊柳春、王振紅、王虔;編輯:王振紅、楊柳春、武一男;攝像/後期:朱法帥。出品:《中國科學院院刊》、中國網際網路新聞中心;製作:中國網、中國發展門戶網)

 
 
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