成果簡介
北方半干旱區是我國草地生態畜牧業的主體,是重要的綠色草畜產品生產基地和生態安全屏障帶,但該區草畜矛盾日益突出,嚴重制約區域可持續發展。因此,攻克區域飼草保障體系關鍵技術并集成應用,是推進草牧業高質量發展的關鍵基礎。針對這些問題,在國家科技攻關計劃(2002BA518A03)等的支持下,經過近20年的技術攻關與集成應用,取得了突破性的理論和技術成果,經濟、社會和生態效益十分顯著。
(1)揭示北方半干旱區草地退化導致飼草產量和營養供給能力降低的機制。明確草地退化導致飼草供給能力降低的個體、種群、群落變化的多尺度成因,揭示長期過度放牧下植物矮小化脅迫記憶的關鍵機制,發現群落組成改變與個體矮小化是草地營養供給下降的關鍵過程,闡明北方草地有機質與N、P等養分時空格局及飼草營養缺口特征,創新提出簡明化的退化草地多尺度標識體系,篩選出8類可準確評價草地退化的關鍵指示變量及其閾值。
(2)培育適合北方半干旱區退化草地修復和飼草地建設的國產抗逆草品種12個。收集挖掘草種質資源6,245份,育成耐牧抗旱耐寒新品種9個、高產優質新品種3個、抗蟲新品種1個,平均增產15%以上,在北方半干旱區累計推廣38.34萬hm2。明確北方半干旱區飼草種子生產最適區域,研發飼草種子優質高效生產技術20余項,創建種子優質高效生產技術體系,種子產量提高50%以上。健全中草3號紫花苜蓿、土默特扁蓿豆等新品種“育種家種子-基礎種子-登記種子-合格種子”四級良種繁育體系。
(3)創新提出北方半干旱區“兩區一帶”飼草保障技術體系與模式。針對北方半干旱區草畜矛盾特征,形成“保護西部偏旱草原區、恢復東部偏濕草原區、提升農牧交錯帶草地”的飼草保障模式與布局策略,建立低成本與標準化的退化草原精準修復和利用技術標準6個,以自主培育的抗逆優質草品種為主要抓手,建立放牧型節水混播草地草種篩選與組合方案、高效建植技術、水肥管理技術、穩定維持與改良技術4套,創建飼草不飽和灌溉水肥耦合和節水減施技術,形成標準化生態牧場技術體系,草畜轉化效率提高15%以上,形成集種、產、收、儲、運、銷一體化飼草保障體系與安全追溯系統。
該成果育成飼草新品種12個,獲專利35項,其中發明專利9項,制定標準10項,登記軟件著作權8項,出版著作26部,發表論文399篇,其中SCI論文75篇。登記成果17項,獲得相關省部級獎勵14項,其中自治區一等獎4項。培養研究生168名。舉辦培訓班287次,培訓地方技術人員和農牧民21,783人次。累計示范推廣新技術105.87萬公頃,獲經濟效益26.04億元。
該成果整體上達到國際先進水平,在區域飼草保障體系關鍵技術方面取得突破性進展,有效緩解了區域草畜矛盾,支撐了北方半干旱區畜牧生產、草地生態、牧民生活的“三生共贏”與可持續發展。