草地生产系统领域的研究热点

范玉革

摘要：草地生产系统包括多个领域和分支，就目前发展来看荒漠化和草畜生产率低下是生态和经济可持续发展急需解决的重要问题。在国家对草地生产系统研究的支持下，对所涵盖的各个分支研究进行回顾与展望，提出草地生产系统领域需要解决的一些问题及学科发展的新方向，丰富草地生产系统领域的研究内容。

关键词：草地；生态环境；可持续发展；草地多功能性

中图分类号：S812

文献标识码：A

文章编号：2095-9737（2018）08-0008-02

1 草畜生产系统

草畜生产的核心是植物生产和动物生产，而草畜平衡则是两个生产系统的核心问题[1]。国内外就草畜平衡问题开展了大量的研究工作。在国外草畜发达的国家，如澳大利亚、美国、新西兰等地，都对此进行了系統深入的研究。早在20世纪70年代，在新西兰就采取了增加肥料供应和载畜量等措施；20世纪80年代时则采取改变生产时间和饲料管理结合的形式，减轻对饲料的依赖以达到草畜平衡[2]；近年来，最大限度的提高草地利用率和家畜转化率，如调整泌乳期、人工补草等，使之趋于平衡状态。在国内，尤其是北方，如甘肃、青海、新疆等地，主要根据牧草的生长特点和动态规律来调整载畜量，尽量使牧草的供求关系平衡[3]。这种草畜生产方式对提高畜群和牧草转化率具有积极和持续意义。

2 草坪和草坪草的价值与保护

草坪因其功能和用途不同，一般可将其分为休憩草坪、观赏草坪、运动草坪、固土护坡草坪、飞机场草坪、环境保护草坪等。草坪草也因种类、生长地域不同而分为暖季型、冷季型和过渡型草坪草[4]。而草坪草的选择也因其草坪的类型不同而各异。在草坪建植时，适当的选用和引进草坪草新品种可提高其抗逆性和抗病性，是保持草坪的质地、密度、色泽，改善草坪质量的根本途径[5]。因此本研究领域还有以下及方面的研究热点。

草坪种质资源调查、引种评价和选育研究。①草坪科技进步是现代草坪业繁荣与发展的基础和核心，草坪草资源调查、引种评价和选育利用一直是草坪科学研究与关注的重要内容。②草坪引种评价：从少数地区和单位单一、分散研究到不同地区和单位相结合，开展多点、系统和综合性的品种适应性评价，明确主要引进品种的适应范围，划分并明确不同区域的生态特征及其相适应的草种类型。③草坪草选育和育种技术新应用。

本土与野生地被植物资源研究与利用。充分利用本土草坪草资源，培育具有更强抗旱、抗寒、耐热、耐阴、耐磨损以及对特定病虫害、杂草具有明显抵抗能力的品种，作为本土型节水和环保型草坪草新品种。

3 植物品种改良

改良品种是在已有的种质资源中，经过个体变异，从中择优，在某一性状或几个性状上有较为突出的表现，一般其综合性状良好，再经过系统选育而成的新品种[6]。这不仅是生产所需的对当地条件具有广泛适应性的品种，也是育种中宝贵的原始材料[7]。

品种改良多是由于所生长地域环境条件的恶化，导致原有品种无法适应。如在澳大利亚南部，由于土壤盐渍化严重，致使现有草种无法适应环境的变化，强烈需求引进或培育更为适宜的草种。在品种改良中生物技术的融入也是当下热点，如良种快速繁育，可通过组织培养技术，加快对植物的繁育，此技术不仅取材广泛，而且可在短期内获得大量的持有优良性状的脱毒脱菌种苗[8]。通过基因工程，利用分子技术辅助育种，可缩短育种周期，获取目标性强的新品种。尤其通过转基因技术，利用基因枪或农杆菌介导法可明显提高转化成功率。对于多年生豆科牧草，选择匹配率高的根瘤菌，以提高养分利用率，减轻生态环境的污染，也是改良项目的重点。尤其近年来，由于育种过程较长，为缩短其育种周期，加快育种速度，较为提倡加代选育，及恶劣环境苗圃的选育。在常规育种与分子育种相结合，田间试验与室内试验相结合的条件下，航天育种也是育种行业的新起之秀，也将成为育种的重中之重。

4 种子科学和技术

种子在人类的生命和生活中占据着至关重要的位置，是人类的主要生活资料，同时也是农业生产资料，甚至是农业科技进步的重要载体。在科技发达的今天，人类粮食仍来自于种子。在追求作物产量和品质的时候，研究种子的发展和品种的更替乃是其根本途径。从最早人们利用经验只从外表观察发展到利用显微镜等试验工具再到种子的研究向细胞水平和生理生化方向发展[9]。新西兰学者通过对乡土种子和商用种子繁殖的对比，成功的以乡土种子来生产新草。在国内对于种子的研究多集中于选择、检验和加工的发生与发展，对于国内外种子繁殖、系统定量定性分析和种子科学及产业的发展对比研究较少，这也将是种子科学和技术发展的方向和研究的热点[10]。如法国学者通过有性生殖对牧草的动态研究和牧草对管理的响应及改造探索，同时讨论提高牧草传粉率和种子库影响的方法。

5 饲草质量、保护和利用

畜牧业的发展是国家农业发展的基础和保障，随着国家从二元结构到三元结构的调整，牧草在农业生产中已占重要地位，尤其在畜牧业较为发达的国家牧草质量的重要作用更为突出[11]。随着人们生活水平和消费能力的提高，对畜产品的需求量及质量的要求越来越高。这种供求关系给农牧业带来了革新变化，追宗溯源其饲草的产量和品质则是畜产品的终极保障。其中优质的豆科牧草将成为畜牧业发展的战略保障资源，是解决奶业发展中蛋白饲料资源短缺的重要途径，也是促进我国奶业发展因素之一。因此对饲草的保护、合理利用及提高产量，改善品质一直是研究的热点。但就目前国内的发展来看，我国草地资源的合理开发和高效利用仍没达到预期目标。尤其近年来，国内外对牧草的需求量不断增加，但我国牧草产业的发展水平，牧草的产量和质量相比于国外的发展还有一定距离，在国际市场的竞争力较弱[12]。牧草产业应不断向区域化和规模化推进，同时应根据地域特性形成加工优势产业。从栽培角度分析，可以形成草田轮作和间作系统、互补饲草系统、林间草地和果园种草等种植模式。在有限的种植地如何提高产量和品质一直是研究的重点，在追求产量和品质的同时如何提高肥料利用率也是研究的难点。如巴西以C4牧草为例，混合群落制备的青贮营养价值优于单播，同时还关注了植物次级代谢产物的保护。如氮在瘤胃混合物中可能具有一定的优势地位，瘤胃细胞受损时，不饱和脂肪酸不易被氢化。从营养价值来看，瑞典农业大学报告了多年生黑麦草第一次刈割草中可溶性碳水化合物含量比对照增加20%，并展示了该品种的饲用价值和应用前景。

6 入侵植物种

人眼全球，生物多样性与人类生活息息相关，它不仅给人类提供丰富的自然资源，在人类生存环境中也起着不可替代的作用，为保持自然平衡保驾护航。但目前生物入侵迅速增加，严重威胁了本地的生物多样性，对生态和经济造成损失，给我们赖以生存的环境甚至生产和安全都带来了巨大压力[13]。因此对于生物入侵的预防、机制、管理防治等方面的研究具有重要的现实意义。

近年來，北美大平原仍然面临着乡土种的脆弱性，值得注意的是，中国北方也面临如此问题，因此在植物物种引进的同时应评估尽量降低生态风险。目前入侵中国的草本植物总数已达800多种，仍有半数以上的物种入侵性尚不明确，对于入侵植物种多集中于机制的研究，至今约有20种以上的假说[14]。但关于入侵物种和本地物种在养分变化和繁殖压力的交互作用下不同性能的研究以及种内竞争和种间竞争对物种影响的差异及程度的研究还不够系统全面。尤其在注重可持续发展的今天，分子技术和模型构建在相关研究中也是值得思考与应用的。

参考文献：

[1]贾幼陵，关于草畜平衡的几个理论和实践问题[J].草地学报，2005， 13（4）：265-268.

[2]李博，史培军，林小泉，中国温带草地草畜平衡动态监测系统的研究[J].草地学报，1993，3（Zl）：95 -102.

[3]钱拴，毛留喜，侯英雨，等，青藏高原载畜能力及草畜平衡状况研究[J].自然资源学报，2007，22（3）：389-397.

[4]额木和，哈斯其其格，李淑君，草坪与草坪植物[J].畜牧与饲料科学，1986 （3）.

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[6]王洪刚，张建民，现代植物品种改良的途径，特点及发展趋势[J].山东农业大学学报（自然科学版），1999，30（4）：471- 480.

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[8]何永云，现代育种技术在植物品种改良中的应用[J].南方农业，2016， 10（12）：248-249.

[9]江绪文，王建华，加强种子科学与技术发展，推进种子产业现代化进程[C]//2010北京国际籽种产业发展高峰论坛.2010.

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[12]陈谷，齐晓，邰建辉，美国商业应用中的牧草质量及质量标准[C]//中国草学会饲料生产委员会第15次饲草生产学术研讨会论文集.2009；48-49.

[13]何绍立，邓晰朝，外来入侵植物种群的形成及其危害[J].河池学院学报，2003，23（4）：95-97.

[14]冯建孟，董晓东，徐成东，中国外来人侵植物物种多样性的空间分布格局及与本土植物之间的关系[J].西南大学学报（自然科学版），2010，32（6）：50-57.