楊富裕

(1.貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 北京 100193； 3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家農(nóng)業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院， 北京 100193)

2023年中央一號(hào)文件提出“樹立大食物觀，加快構(gòu)建糧經(jīng)飼統(tǒng)籌、農(nóng)林牧漁結(jié)合、植物動(dòng)物微生物并舉的多元化食物供給體系”。文件還提出“建設(shè)優(yōu)質(zhì)節(jié)水高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)飼草料生產(chǎn)基地，加快苜蓿等草產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大力發(fā)展青貯飼料，加快推進(jìn)秸稈養(yǎng)畜。發(fā)展林下種養(yǎng)。深入推進(jìn)草原畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，合理利用草地資源”等重要舉措[1]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也提出啟動(dòng)實(shí)施增草節(jié)糧行動(dòng)[2]，凸顯了國家對(duì)發(fā)展飼草產(chǎn)業(yè)的重視和支持。

1 充分認(rèn)識(shí)飼草產(chǎn)業(yè)的重要作用

中國飼養(yǎng)著全世界1/5的羊、1/11的牛。60億畝(1畝=0.066 7 hm2)草原大部分分布在邊疆地區(qū)，覆蓋2/5的國土面積，也是少數(shù)民族集聚區(qū)。飼草產(chǎn)業(yè)和草原肩負(fù)著生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展的重任，在推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、確保國家糧食安全、促進(jìn)山水林田湖草沙系統(tǒng)治理、推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興方面起著重要作用，也是實(shí)施生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。

糧食安全是“國之大者”。我國飼料糧消耗占比48%，超過口糧消費(fèi)(占比33%)15個(gè)百分點(diǎn)，糧食安全的核心是飼料糧安全。然而我國飼料糧高度依靠進(jìn)口，大豆進(jìn)口依賴度高達(dá)80%以上，飼料糧供應(yīng)面臨巨大挑戰(zhàn)，只能依靠科技創(chuàng)新解決飼料糧短缺問題。加強(qiáng)飼料糧資源開發(fā)與高效利用科技創(chuàng)新，在保障口糧絕對(duì)安全的前提下，做到飼料糧“自主可控”是我國面臨的重大戰(zhàn)略需求。

我國每年對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草的需求為1.2億噸，年進(jìn)口苜蓿、燕麥草等優(yōu)質(zhì)飼草200多萬噸，年缺口5 000萬噸以上[3]。歐美等發(fā)達(dá)國家飼用草產(chǎn)業(yè)十分發(fā)達(dá)，美國20世紀(jì)50年代就將紫花苜蓿列入戰(zhàn)略物資名錄，年種植面積僅次于玉米、大豆、小麥，是第四大農(nóng)作物，年產(chǎn)值110億美元，對(duì)奶業(yè)貢獻(xiàn)率達(dá)38%。新西蘭動(dòng)物飼料近100%來自飼草，美國大約占到70%，而中國只有不到20%，其余依靠谷物來支撐。此外，澳大利亞燕麥草產(chǎn)業(yè)、加拿大貓尾草產(chǎn)業(yè)、西班牙烘干苜蓿產(chǎn)業(yè)等都形成了優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，我國應(yīng)加快發(fā)展優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)業(yè)。

2 樹立“飼草就是糧食”的理念

開發(fā)優(yōu)質(zhì)飼草，實(shí)現(xiàn)化草為糧是推動(dòng)藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略落實(shí)的生動(dòng)實(shí)踐，其技術(shù)路徑如圖1所示。

圖1 化草為糧的技術(shù)路徑Fig.1 The road map of technologies for the conversion of forage into grain

2.1 以草增糧

2.1.1發(fā)展?fàn)I養(yǎng)體草地農(nóng)業(yè) 任繼周院士提出，我國應(yīng)從耕地農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向草地農(nóng)業(yè)，發(fā)展?fàn)I養(yǎng)體草地農(nóng)業(yè)。同樣的水土資源，如果生產(chǎn)飼草，可收獲能量比谷物多3～5倍，蛋白質(zhì)比谷物多4～8倍[4]。1畝優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿提供的蛋白相當(dāng)于2畝大豆[3]。玉米籽粒和秸稈一起全株飼用，既保障了糧食播種面積，又提高了秸稈利用率，土地產(chǎn)出率提高30%左右。2021年全國糧改飼完成面積達(dá)2 000萬畝以上，收儲(chǔ)優(yōu)質(zhì)飼草5 500萬噸，牛羊養(yǎng)殖減用玉米和豆粕720萬噸。相當(dāng)于減少了2 600萬畝的玉米、大豆種植需求，節(jié)約耕地600萬畝。

2.1.2引草入田改土増糧 種植牧草可提高作物產(chǎn)量、增加耕地土壤肥力、減少作物病蟲草害、提升種養(yǎng)業(yè)效益。收獲苜蓿后種玉米,玉米產(chǎn)量提高20%～50%，種小麥其產(chǎn)量提高40%～50%。草田輪作一個(gè)周期(3～5年)，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高20%左右，氮素增加100～150 kg·hm-2，化肥用量減少1/3以上，節(jié)水10%～15%，減少水土流失70%～80%以上，糧食產(chǎn)量提高10%～18%。若30%耕地實(shí)施糧草輪作、間作或套種，可增加糧食產(chǎn)量258億公斤，相當(dāng)于增加0.81億畝耕地，還可收獲大量?jī)?yōu)質(zhì)飼草。

2.1.3草原生產(chǎn)力提升 若對(duì)北方2億畝退化天然草地進(jìn)行補(bǔ)播改良，在6億畝重度沙化鹽堿化草地建立高產(chǎn)人工草地，每年可增加4 000萬噸飼草供應(yīng)，相當(dāng)于節(jié)約520萬噸飼料糧。

2.1.4邊際土地、低產(chǎn)田、冬閑田利用 草山坡地資源、農(nóng)閑田可轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)飼草資源。我國南方15省區(qū)約有草山草坡6億多畝，其中30%輕度利用、40%未利用；農(nóng)閑田將近2億畝，利用率僅13%。若開發(fā)其中的1/3用于種草養(yǎng)畜，每年可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼草7 000萬噸，相當(dāng)于節(jié)約916萬噸飼料糧。在鹽堿地、灘涂上種植耐鹽堿飼草品種，不僅增加飼草供應(yīng)，還能改良土質(zhì)。在黃河流域、草原等生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域發(fā)展人工種草，可以減少水土流失，遏制草原退化、沙化、鹽堿化趨勢(shì)，使草原得到休養(yǎng)生息。

2.2 以草節(jié)糧

當(dāng)前，我國糧食安全的主要壓力在飼料糧，使飼料糧減量的一個(gè)重要渠道就是增加飼草供應(yīng)，減少牛羊養(yǎng)殖消耗精飼料的用量。

2.2.1新型飼草資源開發(fā) 樹木及灌木莖葉、秸稈，其他草本、木本飼料及其加工產(chǎn)品等非糧飼草飼料資源，原料類別豐富、區(qū)域分布廣泛，總量超15億噸。我國可利用的檸條、梭梭等天然灌木資源達(dá)1億畝以上，每年果樹、行道樹修剪等產(chǎn)生枝葉1億噸以上，若對(duì)其進(jìn)行有效利用每年可增產(chǎn)1 000萬噸以上飼草；利用邊際土地種植1億畝飼料桑、構(gòu)樹等區(qū)域特色木本飼草資源，每年可增產(chǎn)5 000萬噸飼草，相當(dāng)于節(jié)約耕地6 000萬畝。

2.2.2畜禽精準(zhǔn)營養(yǎng)供給 飼草精細(xì)化加工、精準(zhǔn)配置和智能飼喂技術(shù)等可助力飼草營養(yǎng)高效保存與轉(zhuǎn)化。研究表明，用3.0 kg苜蓿青干草替代1.5 kg精料補(bǔ)充料，提高了奶牛產(chǎn)奶量、乳品質(zhì)，增加了收益[5]。貴州喀斯特地區(qū)一豬場(chǎng)通過飼喂紫花苜蓿、鴨茅、多年生黑麥草等牧草，平均每頭豬每天節(jié)約精飼料費(fèi)0.5元左右[6]。

2.3 以草代糧

譙仕彥院士指出，按照當(dāng)前我國飼料轉(zhuǎn)化水平計(jì)算，2035年我國玉米等能量飼料缺口將超過8 800萬噸，大豆等蛋白質(zhì)飼料缺口將超過1.24億噸。

2.3.1飼用葉蛋白提取 苜蓿等葉蛋白提取物粗蛋白含量50%～65%，可實(shí)現(xiàn)替代豆粕和魚粉。研究表明，用苜蓿葉蛋白替代61～105日齡豬日糧中80%的動(dòng)物性蛋白質(zhì)，對(duì)豬的生長(zhǎng)無影響[7]。

2.3.2纖維素高效利用 飼草含有約40%纖維素，開發(fā)既能提高飼草發(fā)酵品質(zhì)又具有降解纖維功能的酶制劑、乳酸菌制劑一直以來是青貯飼料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。通過飼草精細(xì)加工、生物發(fā)酵等技術(shù)，可將其中一部分纖維素轉(zhuǎn)化為糖、菌體蛋白、脂肪等,降低飼草粗纖維含量,提高粗飼料營養(yǎng)價(jià)值。

2.3.3生物合成飼料糧 中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所組建聯(lián)合團(tuán)隊(duì)利用包含纖維素降解酶和淀粉合成酶的體外多酶分子體系，與釀酒酵母進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，將玉米秸稈中的纖維素高效酶水解合成人造淀粉，同時(shí)在有氧條件下低成本發(fā)酵生產(chǎn)微生物蛋白，進(jìn)一步降低了人造淀粉生產(chǎn)成本，為飼料糧生產(chǎn)提供了新途徑。

3 加大飼草產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)

我國飼草產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在諸多技術(shù)短板，還存在瓶頸制約。草種、草產(chǎn)品添加劑、草業(yè)機(jī)械等關(guān)鍵技術(shù)和裝備對(duì)外依存度高，國外公司在中國市場(chǎng)占有率高達(dá)90%以上。我國草種質(zhì)資源有2 600余種5.6萬多份，但對(duì)其開發(fā)利用嚴(yán)重不足。優(yōu)良牧草草種70%以上依賴進(jìn)口，草種進(jìn)口量近10年增加了3倍以上，苜蓿干草近10年進(jìn)口量增加了6倍以上。我國牧草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值不到美國的10%，草種產(chǎn)值不到美國的5%。美國飼草精深加工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到近30億美元，我國草業(yè)精深加工不足，產(chǎn)業(yè)附加值低。

未來，要進(jìn)一步強(qiáng)化飼草種質(zhì)創(chuàng)新，培育超高產(chǎn)、抗逆耐鹽堿飼草新品種，開發(fā)數(shù)字草原、無人牧場(chǎng)、智能放牧、草原精準(zhǔn)修復(fù)等新技術(shù)，變革草業(yè)與草原生產(chǎn)方式，大幅提升飼草生產(chǎn)水平和草原生產(chǎn)效率。建議國家增加草業(yè)與草原科技研發(fā)投入的份額和比重，持續(xù)加大支持力度，強(qiáng)化草業(yè)和草原多功能和全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新。同時(shí)，應(yīng)加大與美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭、丹麥、法國等草業(yè)發(fā)達(dá)國家的科技合作與交流。