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編者按:《閎議》訪談節(jié)目由《中國科學院院刊》與中國互聯(lián)網(wǎng)新聞中心聯(lián)合出品,通過采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(fā)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(fā)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。
種子是糧食安全的關鍵,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“芯片”,誰掌握了種子,誰就掌握了農(nóng)業(yè)科技的制高點。那么,我國牧草育種目前處在什么樣的水平?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(zhàn)?為什么說推進草牧業(yè)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、質(zhì)量低的瓶頸呢?生態(tài)草牧業(yè)如何服務國家“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”?針對這些問題,《閎議》訪談節(jié)目專訪了全國政協(xié)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(wǎng):我國大糧食安全面臨的挑戰(zhàn)是什么?
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。這個飯碗里面,包括大家講的主糧和副食,隨著社會發(fā)展和人民生活水平的提高,對健康營養(yǎng)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(fā)展,肉蛋奶的需求不斷增加,因此現(xiàn)在所謂的大糧食安全的意義就在于,我們必須高度重視現(xiàn)在人民生活水平提高之后,對肉蛋奶的需求在不斷增加,這個增加的潛力還有,但是我們怎么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。
因此大糧食安全怎么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,還有水產(chǎn)品。牛羊肉是高質(zhì)量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年里面,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(fā)。
怎么樣開發(fā)呢?在中國科學院先導專項里,專門設立了生態(tài)草牧業(yè)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(tài)環(huán)境條件下,怎么樣能夠保證足夠量的畜牧業(yè)的發(fā)展,能夠保證蛋白類食品的供應。
中國網(wǎng):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沖擊,包括一些飼草的進口,我們在過去的一年里面,飼草的進口量和價格都大幅度增加了。為什么增加呢?就是因為很多進口的飼草都是受制于人的,主要是從美國或者其他一些發(fā)達國家進口飼草。
因此糧食安全,現(xiàn)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(xiàn)在大豆的年進口量已經(jīng)達到1億噸,這是非常大的一個數(shù)字,也是依賴國外太多的一個方面。因此包括大豆和玉米,我們自己要能夠生產(chǎn)足夠的飼料,不能完全依賴于國外。
中國網(wǎng):為什么說推進草牧業(yè)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里面特別強調(diào)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(yè)的問題,核心的大概有這么幾點:
一個是怎么樣能夠生產(chǎn)更多的草,一是從天然草地,能夠讓它有更多的優(yōu)質(zhì)草,同時要保證很好的生態(tài)環(huán)境。二是能夠有優(yōu)質(zhì)的人工草,有一些種糧種不了的,或者種糧食產(chǎn)量非常低,我們可以種草,這些草可以通過牛羊來轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)。這是從飼和草我們怎么樣去解決。
還有我們原來種了草以后牛羊直接吃,現(xiàn)在我們怎么樣讓牛羊吸收了草以后轉(zhuǎn)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(yǎng)價值更高一些,或者能夠使草在生產(chǎn)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(yè)和畜牧業(yè),我們怎么樣能夠培育一些好的品種,這些品種能夠有很好的轉(zhuǎn)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(wǎng):生態(tài)草牧業(yè)如何服務國家“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”?
種康:(中國科學院先導專項里)生態(tài)草牧業(yè)這個專項,生態(tài)就是要保證在生態(tài)健康的條件下,能夠發(fā)展牧業(yè)。所謂的生態(tài)優(yōu)先,就是在生態(tài)和生產(chǎn)發(fā)生矛盾的時候,我們首先要保證生態(tài)。這是這個專項一個最終的目標。
生態(tài)優(yōu)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(jīng)被破壞了,或者是過載,使草原退化。我們怎么樣能夠讓這些草原回到原來的狀態(tài),包括植被的類型,包括一些優(yōu)質(zhì)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,能夠有高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)牧草,這樣就能夠使供草量大大增加,同時能夠保證生態(tài)不被破壞,同時能夠保證我們有很好的生產(chǎn)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(tài),同時能夠保證高效生產(chǎn)能力的一條思路。
中國網(wǎng):在生態(tài)草牧業(yè)先導專項中,有沒有生態(tài)治理和牧草種植有效結(jié)合的實踐范例分享?
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堿地綜合利用和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。中國科學院在東營的鹽堿地示范基地其中一個很重要的看點是,我們生態(tài)草牧業(yè)先導專項把原來的要改造鹽堿地,現(xiàn)在變成要適應鹽堿地,我們找合適的作物、合適的植物,在這個鹽堿地上能夠生長。比如我們希望在東營能夠建一個“濱海草帶”,因為現(xiàn)在一般利用率比較高的是千分之三左右的鹽堿地,在這樣的鹽堿地上,可以適合的糧食作物和牧草都挺多的,我們現(xiàn)在希望找到的是千分之五以上的耐鹽堿牧草,這樣就可以實現(xiàn)中高鹽堿地的生態(tài)治理和綜合利用,使中高鹽堿地成為一個生態(tài)治理和草產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合的地方,在這些地方種草,也就不存在“與地爭糧”的問題。現(xiàn)在已經(jīng)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(xiàn)在我們已經(jīng)做了很好的示范。
這樣就是把原來我們對鹽堿地開發(fā)利用的理念有所改變,原來我們對鹽堿地是怎么樣降低鹽堿度,能夠種糧食、種小麥,種一些糧食作物。現(xiàn)在我們改變思路,有些地方我們不用再改鹽堿地了,我們找適合這個鹽堿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(zhuǎn)化成蛋白質(zhì),這是保證我們中國人飯碗很重要的一種途徑。
中國網(wǎng):種業(yè)是農(nóng)業(yè)的“芯片”,我國牧草育種水平如何?
種康:種業(yè)是農(nóng)業(yè)的命脈,種業(yè)我們過去強調(diào)更多的是農(nóng)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(xiàn)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(fā)達國家的貿(mào)易有一個互認的機制,他們通過貿(mào)易互認有5000多個品種。因此和我們相比,我們的品種數(shù)和品種質(zhì)量,和西方國家相比差得很遠。
現(xiàn)在我們種植的一些牧草,很多引進的品種都是來自于國外的。這些國外的品種的長勢、生產(chǎn)能力或者耐受不良環(huán)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(shù)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(fā)展過程中,我們更多地關注到農(nóng)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,還有培育品種的質(zhì)量,和國外相比我們還是有相當?shù)牟罹唷?
中國網(wǎng):在牧草育種方面,我們有什么新的策略,來突破品種少、質(zhì)量低的瓶頸呢?
種康:牧草育種我國起步比較晚,而且育種隊伍群體比較小,怎么樣有一個跨越式發(fā)展,我們在生態(tài)草牧業(yè)先導專項里面特別強調(diào)了,利用現(xiàn)成的在作物上的技術思路,去實現(xiàn)我們牧草育種的跨越。怎么樣跨越呢?現(xiàn)在一般的育種(發(fā)展階段),可以分為農(nóng)家品種、雜交品種、分子輔助育種和分子設計育種,大概這么四個發(fā)展階段。實際上我國牧草育種的水平,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(fā)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,而且水稻育種經(jīng)歷了農(nóng)家品種、雜交育種還有分子輔助育種和分子模塊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,它的控制模式是什么樣。知道這個以后,才能利用控制模式的理論去設計品種,并且能夠?qū)嵤R虼宋覀儽仨毤訌娀A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,能夠盡快用到牧草的育種上,能夠?qū)嵤┪覀兎肿釉O計的目標。比如大家現(xiàn)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,糧食作物主要收獲籽粒,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(tài)草牧業(yè)先導專項,很好地把基礎理論和應用目標結(jié)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里面有所突破,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/后期:朱法帥。出品:《中國科學院院刊》、中國互聯(lián)網(wǎng)新聞中心;制作:中國網(wǎng)、中國發(fā)展門戶網(wǎng))