基于大食物观的草地农业发展趋势及关键科学问题

大食物观下,国家食物安全的重点是饲料粮安全。草地农业是全球最重要的食物生产系统之一,既直接生产草畜产品,又间接地为食物生产提供生态保障,满足国家对食物安全、生态安全和边疆稳定不断增长的刚性需求。目前,草地农业保障国家食物安全的水平亟待提高,支撑国家高质量发展的能力亟待加强。种子是草地农业的物质基础,天然草原和栽培草地(也称“人工草地”)是草地农业生产食物的主要基地,草地保护为草地农业开展食物生产“保驾护航”,草地农业系统耦合促进食物生产的效益放大。草地农业是基础性战略产业,保障国家食物安全的水平依靠基础研究的创新。为此,本文分析了草类种质资源挖掘利用与种子生产控制、牧草优质高产栽培与转化、草原生态生产力维持与修复、草地有害生物管理、草地农业系统耦合与管理等5个方面的研究进展,并提出对应的关键科学问题。

放牧对黑麦和蓝茎冰草牧草产量和品质的影响

放牧是世界栽培草地重要的管理方式。为此,依托一年生经济作物与一年生牧草作物轮作和多年生栽培草地为基础的作物-肉牛综合生产系统,研究多种放牧管理方式对一年生和多年生牧草作物产量和品质的影响。结果表明:放牧显著提高黑麦(Secale cereale L.)的粗灰分含量、非结构性碳水化合物含量和蓝茎冰草(Bothriochloa bladhii(Retz)S.T.Blake)的相对饲喂价值(P<0.05),降低黑麦和蓝茎冰草中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量;休牧显著提高黑麦产草量(P<0.05),对黑麦的牧草品质影响不显著。本研究可为作物-家畜综合生产系统确定适宜的一年生牧草作物和多年生牧草作物比例及其放牧管理提供理论依据。

草原灌丛化入侵：过程、机制和效应

草原灌丛化已成为全球性问题,也是生态学、畜牧学研究的热点问题。紧扣草原灌丛化过程、发生机理及其生态学后效等关键问题,介绍了国内外的最新研究进展。灌木入侵途径包括有意识引进入侵和自然入侵2类,入侵过程分为传播到达、定居建群和扩散入侵3个阶段。放牧、火烧、温室气体增加,干旱以及降水格局改变等均可导致草本向木本的转化,且机制复杂,主要有影响草本,木本植物盖度、水分利用效率、化感作用等。木本植物入侵打破了草原生态系统的稳定,表现出沃岛效应,影响动植物的分布以及生态系统的功能和服务。阐明草原"草本-木本"群落演替机制,可为我国研究草原灌丛化和管理提供理论借鉴。

我国草原生产力

分析我国草原植物生产和动物生产，比较国内外草原生产力。结果表明，在过去的30余年中，我国一部分草原产草量下降，局部变化不显著。世界草原对畜产品生产的贡献率为40．08％；中等收入国家为67.35％。全球24．1％的牛肉和31．9％的羊肉来自草原，低收入国家草原载畜量分别高出高收入国家和中等收入国家87．4％和66．4％，畜产品生产分别只有两者的37-3％和71．9％。适宜的放牧利用，可使我国的草原生产能力达到6．35-10^9畜产品单位（APU）；全国草原单纯依靠放牧每年可产肉2．959×10^6t，占全国肉类总产量的3．5％，占全国牛羊肉总产量的27．4％。通过草原畜牧业的现代化转型可接近高收入国家水平，增产潜力约为50％～200％。

草地农业生态系统的碳平衡分析方法

根据草地农业生态系统的结构,它的碳平衡为4个生产层的碳平衡之和,也是3个界面的碳平衡之和,而某一生产层或者某一界面的碳平衡则是其固定、输入、排放和输出的碳之和。草地农业生态系统4个生产层的碳平衡分析方法定量重要生产环节的碳汇与碳源过程,便于草业生产改进碳汇管理;草地农业生态系统3个界面的碳平衡分析方法显示碳源和碳汇的发生机理,及其空间和数量关系,便于调控草业生产组分以增汇减排;但是,这两个方法不易区分碳的来源和去向,难以明确其利用效率。草地农业生态系统碳平衡分析的输入/输出法定量地指示碳的来源和去向,以及碳效率,计算简单,但是较为概括,不利于牧场尺度的草业碳汇管理。以中国祁连山甘肃马鹿牧场和澳大利亚塔斯玛尼亚奶牛牧场为例,用3种方法分析了两个牧场的碳平衡,结果表明,放牧管理的草业系统的主要碳源是休闲旅游、产品加工流通环节产生的温室气体,主要碳汇是草地和土壤中贮存的碳,好的草地管理可以增汇减排。

用食物当量评价草地农业的生产力

根据食物当量的概念和模型,通过引入牧草消化率后饲草食物当量计算的能量和蛋白质系数,对原始模型进行了修正。以1 kg苜蓿(标准食部100%,含水量10%,总能14.267 MJ·kg^-1,蛋白质含量229 g·kg^-1,干物质消化率65.48%)作为标准饲草,计算并比较了天然草地、栽培牧草、青贮饲料与粮食秸秆等草地资源的食物当量,对不同地域、不同空间尺度、不同利用方式的土地资源的生产力进行了统一量纲上的对比。结果表明,我国牧草的饲草食物当量总体在0.2~1.2 FEU·kg^-1,其中豆科牧草的饲草食物当量在0.4~1.2 FEU·kg^-1,其中能量与蛋白兼优、消化率高的银合欢嫩叶为1.2 FEU·kg^-1;禾本科牧草的饲草食物当量在0.2~1.0 FEU·kg^-1,暖季型牧草多年生黑麦草为1.0 FEU·kg^-1;青贮饲草(包括青贮秸秆)的食物当量为0.1~0.7 FEU·kg^-1;秸秆的食物当量约为0.2 FEU·kg^-1。夏季21个主要天然草地类型(如荒漠草原和高寒草甸)的FEU生产能力为142~2739 FEU·hm^-2,玛曲的高寒草甸及河北草甸草原约在1300 FEU·hm^-2以上。FEU作为一种快速、易于计算和解释的牧草、畜牧饲料和饲料作物的饲料价值的测量管理单位,打破了单纯以谷物为粮食的传统食物观,统一了食物的标准,即将各个地域、农业系统、饲草和家畜种类、饲草加工和利用方式的食物按统一的标准计算,可以对居民的饮食结构和区域农业结构起指导作用,可为推动我国农业供给侧改革提供决策依据。

2015年5月草业科学大事记

国内篇1日农业部副部长、中国农业科学院院长李家洋当选英国皇家学会2015年度外籍会员。http://www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201505/t201505044576685.htm5日农业部部长韩长赋在印度首都新德里与印度农业部辛格部长举行了会谈,希望中印农业合作取得更大进展。http://www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201505/t201505074584008.

2016年8月草业科学大事记

5日中国农业科学院农业知识产权研究中心发布了《中国农业知识产权创造指数报告（2016）》,该报告客观分析评价了截至2015年年底我国农业知识产权创造指数、农业行业知识产权密集度,以及品种权、农业专利和农产品地理标志等农业知识产权申请和授权量变动趋势、质量状况、地域分布、行业构成、热点领域和优势单位等。

2015年11月草业科学大事记

国内篇 10月30-全国畜牧高峰论坛在陕西杨凌召开。全国动科学院院长（所长）、副院长（副所长），教育部动物 11月1日 科学教学指导委员会成员，农业硕士养殖领域专业学位研究生教育指导委员会专家及全国46所高校、科研院所的110名畜牧学科带头人参加了会议。

2016年6月草业科学大事记

国内篇2日农业部草原监理中心监测结果显示,与常年相比,3-5月全国大部分草原地区气温较高,土壤墒情较好,水热条件总体有利于牧草返青生长。截至5月20日,全国92%的草原已经返青,与常年相比我国北方大部分草原提前返青。http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201606/t20160602_5159512.htm2日农业部部长韩长赋在古城西安会见了日本农林水产大臣森山裕,双方签署了《中日农业合作工作组会议职责范围》。

2015年6月草业科学大事记

国内篇2日农业部在北京召开农业可持续发展座谈会,研讨推动《全国农业可持续发展规划（2015-2030年）》的贯彻落实。http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201506/t20150603_4630999.

2016年7月草业科学大事记

国内篇1日农业部副部长陈晓华在瑞士伯尔尼会见了瑞士联邦农业局局长伯纳德·莱曼,并签署了《中华人民共和国农业部与瑞士联邦经济、教育和研究部关于加强农业领域合作的意向声明》。http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201607/t20160704_5195446.htm，

2017年11月草业科学大事记

6日 农业部副部长于康震赴青海省湟源县,专题调研草原生态保护建设和草牧业发展,深入基层联系点进行走访,并强调,各级农牧部门要按照中央的决策部署,实施好草原生态保护建设重大工程项目,建立健全草原管护制度体系.

2015年10月草业科学大事记

2日联合国教科文组织公布了2016年生命科学领域的5位“世界杰出女科学家成就奖”获得者名单，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰研究员作为亚太地区的杰出代表获此殊荣。http ：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201510/t20151008_4856737.

2015年7月草业科学大事记

国内篇8日农业部副部长于康震在安徽蚌埠专题调研草牧业发展。http://www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201507/t201507094739080.htm8-9日全国畜牧（草原）站长工作会议在安徽蚌埠召开,会议以"加快发展草牧业"为主题。http://www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201507/t201507104740744.htm13日第3次全国农作物种质资源普查与收集行动在北京启动。http://www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201507/t201507134743325.

2017年6月草业科学大事记

第四届“全球重要农业文化遗产”（中国）工作交流会在山东夏津县召开。

2017年5月草业科学大事记

2日 农业部耕地质量监测保护中心在北京揭牌。

2017年4月草业科学大事记

8日由农业部草原监理中心、辽宁省畜牧兽医局和朝阳市人民政府联合举办的2017年草原普法宣传现场活动在辽宁省举办。此次活动以“依法保护草原推动绿色发展”为主题,旨在共同保护好草原生态环境。http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201704/t20170411_5556565.

2016年4月草业科学大事记

国内篇1日农业部副部长屈冬玉访问比利时,签署了《中华人民共和国农业部和比利时王国联邦食品链安全局和兽医农化研究中心关于加强农产品质量安全和动植物卫生领域农业合作的谅解备忘录》。http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201604/t20160406_5083231.htm1日农业部行业标准《巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳中复原乳的鉴定》（NY/T 939-2016）正式颁布实施,这为监管违规添加复原乳提供了科学依据,对维护消费者知情权、促进奶业健康发展将起到积极的推动作用。