在呼倫貝爾生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)的油菜田里，研究人員用無人機(jī)釋放防治蟲害的赤眼蜂小球。
呼倫貝爾大草原是中國最肥美的草原，素有“北國碧玉”之美譽(yù)。

你夢想中的草原，是否“風(fēng)吹草低見牛羊”？而你眼見到的草原，很可能“淺草才能沒馬蹄”！

由于不合理利用，我國草地載畜量正不斷下降。據(jù)統(tǒng)計(jì)，如今我國約90%的草地都出現(xiàn)了不同程度的退化。

如何才能讓草原恢復(fù)繁茂與美麗？

2015年3月呼倫貝爾生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)啟動后，至今已有來自中國科學(xué)院22個研究所的190多位研究人員參與其中。他們在中國最肥美的草原——呼倫貝爾大草原上進(jìn)行各種試驗(yàn)，希望找出一條大草原的綠色發(fā)展之路。

今年7月底，《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》記者赴呼倫貝爾，對試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行調(diào)研。

算大賬：

種糧太多，不如種草？

“草牧業(yè)”的發(fā)展理念，是生態(tài)學(xué)家、中國科學(xué)院院士方精云提出的，他也是這個試驗(yàn)區(qū)的科學(xué)帶頭人。接受記者采訪時，他列舉了一組數(shù)據(jù)來說明當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的弊端：“北糧南運(yùn)”耗水量相當(dāng)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間布局不合理。產(chǎn)糧區(qū)要消耗大量水資源，而我國糧食主產(chǎn)區(qū)很多都在缺水的北方。2001至2010年間，“北糧南運(yùn)”相當(dāng)于北方平均每年向南方輸水530億立方米，而南水北調(diào)工程目前年調(diào)水量180億立方米，僅為其三分之一。農(nóng)業(yè)灌溉對北方地區(qū)的水資源造成極大壓力。例如，在1987至2010年間，內(nèi)蒙古湖泊數(shù)量減少了34%，總面積縮小了30.3%，其中農(nóng)牧交錯帶地區(qū)80%的湖泊萎縮是由于農(nóng)業(yè)灌溉用水導(dǎo)致的。

糧食自給率已跌破85%，糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)不匹配。2015年我國糧食總產(chǎn)量6.2億噸，主要面向居民口糧。但我國居民膳食結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)顯著變化，口糧消費(fèi)逐漸減少（2014年僅占31%），肉奶蛋等動物性食品總消費(fèi)量急劇增加。這種變化帶來主糧的高庫存和飼料糧的高缺口。2014年飼料用糧已達(dá)到我國糧食總消費(fèi)量的40%，工業(yè)用糧近1億噸。2015年我國進(jìn)口糧已超過1億噸，絕大部分都是飼料和工業(yè)用糧。

發(fā)達(dá)國家2至4成耕地用于種草種飼料，而我國不足5%。

用了大量北方緊缺的水資源，種出居民吃不完的口糧，又有大規(guī)模的飼料不足需要進(jìn)口。在方精云看來，厘清這些問題后，解決方案也就呼之欲出——

種糧太多，不如種草！

“‘草牧業(yè)’是以草為基礎(chǔ)的畜牧業(yè)，可以粗略地理解為‘草業(yè)’和‘畜牧業(yè)’的合成詞，但準(zhǔn)確地說，它是在傳統(tǒng)畜牧業(yè)和草業(yè)基礎(chǔ)上提升的新型生態(tài)草畜產(chǎn)業(yè),關(guān)鍵在于‘草—畜’結(jié)合、‘草—畜’協(xié)調(diào)，達(dá)到‘1+1遠(yuǎn)大于2’的效果。”方精云說，要解決我國飼草料短缺的問題，必須改變農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，建設(shè)集約化人工草地，增加飼草在種植業(yè)中的比重。

為實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，2015年3月，中國科學(xué)院與呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)合作在呼倫貝爾墾區(qū)建設(shè)“生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)”。

巧置換：

用十倍單產(chǎn)解放九成草場

生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)的科學(xué)基礎(chǔ)，是在牧區(qū)利用不足10%水熱條件適宜的耕地，建立集約化人工草地，使優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)量提高10倍以上，從根本上解決草畜矛盾；對其他90%以上的天然草地進(jìn)行保護(hù)、恢復(fù)和適度利用，提升其生態(tài)屏障和旅游功能。

“草是畜牧業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，畜牧業(yè)發(fā)展又是草業(yè)發(fā)展的出口，二者不可分割。我們可以把10%的水肥條件比較好的土地拿來做高效草地，保障畜牧業(yè)發(fā)展。90%的草場休養(yǎng)恢復(fù)，重建生態(tài)文明。”記者采訪期間，正在試驗(yàn)區(qū)工作的中國科學(xué)院院士匡廷云表示，生態(tài)草牧業(yè)概念的提出，完全符合國家的大發(fā)展方向。“我是做光合作用研究的，非常高興能加入方院士團(tuán)隊(duì)，為提高牧草生產(chǎn)效率作貢獻(xiàn)。”

顯然，人工草地的飼草產(chǎn)量能否達(dá)到天然草地草產(chǎn)量10倍以上，是試驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵點(diǎn)。因此，記者的第一個調(diào)研點(diǎn)，就選在呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)謝爾塔拉農(nóng)牧場的人工草試驗(yàn)區(qū)。

7月26日下午，陽光正烈，試驗(yàn)區(qū)里金黃的燕麥已成熟，一架無人機(jī)盤旋在草地上空，吹起麥浪滾滾。

現(xiàn)場操作無人機(jī)的，是中科院植物所助理工程師龐樹鑫。他告訴記者，無人機(jī)上攜帶激光雷達(dá)，可以通過激光測距迅速采集到作物的密度高度等生長情況，再用自主開發(fā)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出草場生物量。

“今天測量了草籽，一畝有500斤。”西南民族大學(xué)教授、中科院內(nèi)蒙古草業(yè)研究中心特聘專家周青平說，這片草場沒有灌溉條件，今年天旱歉收，但依然達(dá)到畝均產(chǎn)干草近600公斤，加上新測出的燕麥籽產(chǎn)量，人工草地產(chǎn)量能達(dá)到天然草地的15倍，平均每畝純收入比種小麥多五六百元。

這些人工草被運(yùn)到農(nóng)墾集團(tuán)的謝爾塔拉農(nóng)牧場，那里已經(jīng)集中飼養(yǎng)了五六千頭三河牛。謝爾塔拉農(nóng)牧場分管牧業(yè)的副場長吳宏軍告訴記者，這里最好的天然草場，畝產(chǎn)也只能達(dá)到70公斤干草。人工草地的高產(chǎn)量，可以讓他們將更多牛圈養(yǎng)起來，不必去放牧，讓更多天然草場休養(yǎng)生息。“我們牧場有1.2萬頭牛，現(xiàn)在已有近半集中飼養(yǎng)，下一步要增加到8000頭，未來有可能全部集中。”

“現(xiàn)在是萬畝人工牧草，下一步農(nóng)墾集團(tuán)將推廣到百萬畝。”呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)董事長張福禮也對這一年多的試驗(yàn)結(jié)果非常滿意。

細(xì)調(diào)養(yǎng)：

讓天然草場恢復(fù)勃勃生機(jī)

呼倫貝爾人工草場的產(chǎn)量經(jīng)過了驗(yàn)證，天然草場的恢復(fù)情況又如何呢？

7月27日，在特泥河農(nóng)場的一片天然草場上，記者看到，中科院植物所副研究員陳全勝等人正在開展天然草場改良恢復(fù)試驗(yàn)。

“這塊地過去連年打草，養(yǎng)分得不到回補(bǔ)，生產(chǎn)力連年下降，優(yōu)質(zhì)牧草減少，狼毒大戟等毒草開始大量滋生。”陳全勝說，他們根據(jù)牧民割草所帶走的養(yǎng)分為最高標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了精細(xì)的施肥方案，進(jìn)行草地養(yǎng)分回補(bǔ)，并在初春通過免耕補(bǔ)播優(yōu)質(zhì)牧草，提高優(yōu)質(zhì)牧草比例。“分區(qū)輪刈”也是他示范的內(nèi)容，把草地分成3個區(qū)，每年只割走2個區(qū)的牧草，留下1個區(qū)休養(yǎng)生息，來年再行輪換。這樣，每年只打三分之二面積的草，根據(jù)他們的研究，“3年后，每年的牧草產(chǎn)量比連年全部割走還高。施肥等成本是每畝5至10元，多出的收益則是每畝20至30元”。

7月29日，在謝爾塔拉農(nóng)牧場的天然草地恢復(fù)示范區(qū)，中科院植物所副研究員潘慶民細(xì)致地向記者解釋了他們?yōu)樘烊徊莸鼗謴?fù)摸索出的一整套制度。

“把天然草場完全圈起來不讓放牧，當(dāng)然也可以慢慢恢復(fù)，但這種方法太簡單粗暴，不符合當(dāng)前實(shí)際。我們既要保護(hù)，同時還要合理利用，這就需要從放牧制度和技術(shù)措施兩個層面上進(jìn)行調(diào)整。”潘慶民表示，“對天然草地修復(fù)的目標(biāo)是：保護(hù)生物多樣性、恢復(fù)草地生產(chǎn)力，提高優(yōu)質(zhì)牧草的比例，實(shí)現(xiàn)天然草地生產(chǎn)與生態(tài)功能的合理配置。”

他給草地開出了“一休、二輪、三調(diào)、四補(bǔ)”的“藥方”。“一休”是指季節(jié)性休牧，主要包括春季休牧和秋季休牧。春季休牧是讓牧草能更好返青，進(jìn)入快速生長期，秋季休牧則讓牧草能夠大量結(jié)出果實(shí)，補(bǔ)充土壤種子庫。“二輪”是指放牧場的牧刈輪替和打草場的分區(qū)輪刈。“三調(diào)”和“四補(bǔ)”是草地恢復(fù)和改良的集成技術(shù)。

“呼倫貝爾草原上，優(yōu)質(zhì)牧草羊草本來是優(yōu)勢種，但因?yàn)檫B年被牛羊過度啃食，羊草在群落中的比例越來越少。”在天然草地恢復(fù)試驗(yàn)區(qū)，記者很明顯地看到，作為對照組的未經(jīng)改良的天然草場上，優(yōu)質(zhì)牧草比例不到10%，細(xì)葉白頭翁、狼毒大戟等帶毒性的草卻有很多，而比鄰的經(jīng)過改良的草場，優(yōu)質(zhì)牧草的比例已經(jīng)提高到50%至70%。

用中科院植物所研發(fā)的天然草地改良劑和天然草地羊草促進(jìn)劑，通過養(yǎng)分調(diào)控、植物生長調(diào)控和土壤微生物調(diào)控，讓優(yōu)質(zhì)牧草的種群得到恢復(fù)，而毒草受到抑制。

“羊草本來就是當(dāng)?shù)貎?yōu)勢種，把它扶持起來，通過物種之間的競爭作用，其他雜類草的比例就會降低。”潘慶民說，從經(jīng)濟(jì)效益來看，其成本約為20至25元/畝，一次治理，5年有效，平均到每年每畝地的治理成本僅4至5元。根據(jù)生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)的結(jié)果，牧草畝產(chǎn)量由46公斤提高到161公斤，經(jīng)濟(jì)收益明顯提高。

“對天然草原的保護(hù)，其意義遠(yuǎn)不止此。”潘慶民說，“草原具有多方面的生態(tài)功能，對草原的修復(fù)，就是要恢復(fù)天然草地的多功能性，保護(hù)其生物多樣性，保護(hù)寶貴的種質(zhì)資源。”他舉例說，“獲得過國家科技最高獎的李振聲院士，把偃麥草的優(yōu)質(zhì)、抗逆基因引入小麥，顯著提高了小麥產(chǎn)量，改善了小麥品質(zhì)。今天，我們通過天然草地的恢復(fù)，保護(hù)草地的生物多樣性，就是為子孫后代保住未來可能很重要的生物資源”。

高科技：

打造綠色農(nóng)畜產(chǎn)品輸出基地

在呼倫貝爾生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)，你可以在每一個環(huán)節(jié)感受到高科技的魅力。

比如新種選育。

中科院遺傳發(fā)育所研究員朱保葛說起他的寶貝大豆來如數(shù)家珍：“我們根據(jù)農(nóng)場不同需要進(jìn)行新品種選育。有超高產(chǎn)型，能增產(chǎn)20%以上；有高蛋白型，可用作高蛋白飼料；有小粒豆，用于發(fā)豆芽；有豆奶豆?jié){專用豆，口感好無異味……”

比如害蟲防治。

中科院動物研究所研究員秦啟聯(lián)給呼倫貝爾的油菜花田打造了一支生物防控害蟲的特種兵——赤眼蜂戰(zhàn)隊(duì)。他向記者展示了可以釋放赤眼蜂的塑料小球：“小球需要具備隔熱、防撞、防水，落地后還不能讓赤眼蜂的天敵螞蟻等爬進(jìn)去，我們嘗試了許多次才做出來。”小球用無人機(jī)攜帶投放，每畝地釋放兩個，每個有五六千只赤眼蜂，它們可以消滅小菜蛾等害蟲，令每畝地減施農(nóng)藥100至150毫升。

比如畜種改良。

三河牛、呼倫貝爾羊是當(dāng)?shù)靥厣贩N，但中科院西北院副研究員楊果認(rèn)為，它們的產(chǎn)奶、產(chǎn)肉性能還有很大提升空間。“利用基因標(biāo)記技術(shù)，我們可以用比傳統(tǒng)育種方法更短的時間選出優(yōu)秀品種，建立三河牛、呼倫貝爾羊的核心育種群。再結(jié)合昆明動物所的胚胎工程技術(shù)，引入蒙貝利亞牛、杜泊羊等優(yōu)良品種，建立高效快繁群。”

比如精確施肥。

中科院微生物所研究員仲乃琴給記者展示了一種白色顆粒，這是她研發(fā)的新型環(huán)保肥料增效劑。“通常施用到地里的肥料，只有三成被作物吸收，七成流失并污染環(huán)境。我們利用微生物技術(shù)復(fù)配天然納米材料，做出環(huán)保肥料增效劑，可以像網(wǎng)兜一樣兜住肥料，緩緩釋放，隨用隨有，放在作物根系周圍，作物長得好，肥料用得少。”

……

最后，他們還用信息技術(shù)將所有高科技集成起來，形成一整套智能化的精準(zhǔn)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)體系。

在海拉爾市的呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)總部，中科院合肥智能機(jī)械研究所常務(wù)副所長、研究員王儒敬展示了他牽頭研制的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)指揮決策管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能基于衛(wèi)星、無人機(jī)遙感、農(nóng)業(yè)傳感器、氣象監(jiān)測等數(shù)據(jù)，對農(nóng)田進(jìn)行可視化監(jiān)測，可獲取到每塊農(nóng)田、每臺農(nóng)機(jī)、每頭奶牛的最新信息，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)施水、施肥、施藥等生產(chǎn)過程的科學(xué)決策。

“有了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，才能精準(zhǔn)生產(chǎn)、科學(xué)決策，并最終實(shí)現(xiàn)市場細(xì)分。”王儒敬表示，未來在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上，中科院將幫助呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)建起芥花油和草畜產(chǎn)品兩條產(chǎn)業(yè)鏈的全程可追溯質(zhì)量體系。“將來，你在市場上買到的每一瓶芥花油，都能追溯到它是在哪一塊地里生產(chǎn)的油菜花籽壓榨出來的。更綠色、品質(zhì)更高的農(nóng)畜產(chǎn)品，自然會賣出更好的價(jià)錢。”

“農(nóng)墾集團(tuán)今年62歲，中科院的專家來了，給我們這個‘老瓶’斟上了‘新酒’，讓我們重獲新生。”呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)董事長張福禮說，“我們的目標(biāo)是，通過3年左右時間，在2018年建成可復(fù)制、可推廣的生態(tài)草牧業(yè)試驗(yàn)區(qū)示范樣板，打造綠色農(nóng)畜產(chǎn)品輸出基地。”

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