原文刊载于《中国科学院院刊》第4期“科技与社会”，本文为精简改编版。

李宏伟1   郑琪1  王建林1  孙宏勇2  张可心1  方红曼1  邢雪荣1  杨维才1  曹晓风1  刘小京2  景海春3   种 康3 李振声1*

1  中国科学院遗传与发育生物学研究所

2  中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心

3  中国科学院植物研究所

2020年李振声提出了“利用环渤海地区的滨海盐碱荒地建立滨海草带”的设想。“滨海草带”是继“农业黄淮海战役”和“渤海粮仓”之后的第三大战役，对保障我国粮食安全、保护生态环境、实现碳中和具有重要意义。耐盐碱饲草品种是建设“滨海草带”的瓶颈问题。长穗偃麦草是一种耐盐碱的禾本科多年生冷季型饲草，原产于欧洲东南部、小亚细亚和俄罗斯南部。在美国、澳大利亚和阿根廷等国大面积种植，常用作盐碱地牧场和土壤改良等。20世纪50年代引入我国后，长期用作小麦远缘杂交的野生亲本，鲜有大面积种植的报道。

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国内外长穗偃麦草饲草产业现状

自1937年美国认证第一个长穗偃麦草品种Largo以来，全世界认证和推广了10多个长穗偃麦草品种。在美国，长穗偃麦草牧场主要分布在北部大平原及西部山区。其中，Platte品种主要分布在中部平原，Alkar品种主要分布于西部，Jose品种主要在南部平原推广。仅Jose品种在美国俄克拉荷马、德克萨斯和新墨西哥等3个州的种植面积超过1000 km2。加拿大种植的唯一品种是1966年育成的耐寒品种Orbit，适合于加拿大所有的盐渍土地。在澳大利亚，从1968年开始长穗偃麦草种子商业化生产，90年代年产种子30—70 t。目前在澳大利亚南部，如新南威尔士、维多利亚、西澳大利亚和南澳大利亚等州均有长穗偃麦草牧场。在阿根廷，自20世纪60年代引入至今已认证和推广了3个品种。在阿根廷萨拉多河流域，长穗偃麦草牧场达1.0×104 km2。在欧洲，长穗偃麦草除用作牧场外，在半干旱的边际土地常用作替代玉米和黑麦的能源植物。在国外已形成长穗偃麦草种子生产、销售与饲草利用的完整产业链。全球有超过20家牧草种子公司销售长穗偃麦草种子，其中大多数是美国公司。

2021年国家林草局将长穗偃麦草列入我国主要草种目录。尽管长穗偃麦草引入我国近70年，但至今未形成产业，无审定品种和配套栽培技术。作为饲草利用的长穗偃麦草为十倍体，遗传基础复杂且杂合度高，重要饲草性状如产量、品质及抗逆等方面的基础研究还很薄弱。

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我国长穗偃麦草产业化的时代需求

随着我国经济社会发展和人民膳食结构变化，粮食安全已从口粮安全逐渐演变为饲料粮安全。农业农村部《“十四五”全国饲草产业发展规划》提出，“要确保牛羊肉和奶源自给率分别保持在85%左右和70%以上的目标，对优质饲草的需求总量将超过1.2×108 t，尚有近5.0×107 t的缺口”。根据目前的平均单产水平推算，未来需增加至少3.7×104 km2的优质饲草种植面积才能弥补缺口。

我国人工种植的20余种饲草中，紫花苜蓿（Medicago sativa）、青贮玉米（Zea mays）和燕麦（Avena sativa）的种植面积和产量占比分别为71.6%和94.2%。种植区域主要涉及甘肃、内蒙古、青海、河北、宁夏等省份。该区域面临水资源不足与土地资源匮乏的双重压力，饲草种植面积增加的潜力有限。据农业农村部2020年公报，全国耕地中2/3为中低产田。在中低产田开展“草田轮作”发展草牧业，生产饲草的同时又提高了土壤肥力。但长期来看，中低产田仍是我国粮食安全的重要保障。因此，基本国情决定了我国优质饲草生产应避免“草粮争地”。

我国有约7.80×105 km2边际土地，其中包括尚未开发的耕地后备资源5.67×105 km2和现有低等耕地2.13×105 km2。边际土地的土壤障碍因子突出，粮食产量低、种植效益差、生态脆弱。盐碱地是边际土地的重要组成部分，我国盐碱障碍因子的边际土地有1.20×105 km2。其中，环渤海地区的山东、河北、天津等地有1.20×104 km2滨海盐碱地。该区域年降雨量500—600 mm，有利于发展草牧业。利用滨海盐碱地种植耐盐碱饲草建立“滨海草带”，可弥补优质饲草缺口、保障我国粮食安全和保护生态环境。采用适当的栽培技术，在含盐量0.2%—0.4%的轻中度盐碱地上种植粮食作物还可获得一定的产量。然而，在含盐量>0.4%的中重度盐碱地上粮食产量往往低而不稳，但发展耐盐饲草潜力巨大。截至2021年我国已审定了651个草品种，但耐盐品种不足20个，适合滨海盐碱地的耐盐耐涝品种更是少之又少。

长穗偃麦草（Elytrigia elongata）为禾本科小麦族偃麦草属多年生冷季型饲草，具有生物量大、耐盐碱、耐涝、抗旱等特性，是建设“滨海草带”的优选草种。多年生特性可减少土壤耕作和水土流失，增加土壤有机质、保护生态环境。经长穗偃麦草改良后的盐碱地可改种粮食作物。自中国科学院生态草牧业先导专项实施以来，李振声研究团队筛选了耐盐高产品系（暂定名“中偃1号”）；形成了长穗偃麦草种苗扩繁技术体系，建立了200亩长穗偃麦草种子种苗基地；建立了长穗偃麦草种子机播、冬季覆膜、咸水灌溉、杂草防控、青干草晒制、青贮饲料制作等技术体系；开展了湖羊舍饲喂养与放牧试验，证实长穗偃麦草适合用作牛羊的优质粗饲料。通过召开长穗偃麦草“滨海草带”示范样板现场观摩和栽培技术培训会，2022年与多家公司合作试验种植了150亩以上。根据当前的研究结果，建议进一步推进长穗偃麦草产业化发展，加快建设“滨海草带”。

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关于我国长穗偃麦草产业化的建议

3.1 加强基础研究、加快自主品种选育，实现种子产业化

加强基础研究，建立分子设计育种技术体系

长穗偃麦草的分子育种技术远远落后于稻麦等粮食作物。目前，全世界范围内尚未系统开展长穗偃麦草分子育种研究。各国采用的育种方法还是传统的群体选择法。因此，建议加强基础研究，开展长穗偃麦草种质资源筛选、基因组结构与序列变异研究，发掘重要饲草性状（如耐盐碱、高产、优质、适口性等）的分子模块和功能基因、研发组织培养、遗传转化、基因编辑等技术，形成长穗偃麦草分子设计育种技术体系，实现我国长穗偃麦草育种研究弯道超车。

开展品种选育，加快品种审定

针对长穗偃麦草育种周期长的特点，建议开展育种方法研究，提高育种效率。长穗偃麦草需要经过低温春化和长日照才能正常开花。通过研究春化和光周期条件，建立加速育种方法。开展花药培养研究，建立单倍体诱导加倍技术体系。结合大田单株/群体混合选择、苗期耐盐鉴定、异地选择、生殖隔离、长光照处理及加速育种方法等，选育耐盐高产品种。长穗偃麦草育种的选择指标应聚焦于产量（再生性、耐刈割）、品质（粗蛋白含量、消化率、适口性）和抗逆（耐盐碱、耐涝、耐旱等）等性状。“长穗偃麦草×小麦”的杂种F1与长穗偃麦草一样保持多年生特性，但发育快、生物量高。如果通过基因编辑技术解决杂种F1无融合制种问题，未来有望作为新型耐盐碱饲草取代长穗偃麦草。建议国家草品种审定部门开辟绿色通道，在“滨海草带”的目标区域增设长穗偃麦草品种区域试验点，加快品种审定，争取早日实现我国长穗偃麦草品种“从0到1”的突破。采用分子设计育种技术体系，在现有种质资源筛选的基础上，培育更耐盐（含盐量1.0%—1.5%）的高产优质新品种，不断实现品种更替。

建立标准化种子生产示范基地，实现种子产业化

根据长穗偃麦草种子轻的特点，改造种子收获机械，减少种子损失、提高种子脱粒效果。改造或研发适合长穗偃麦草种子的清选机。研究长穗偃麦草种子包衣技术，提高种子萌发率。以种子产量和质量为目标，研究制定长穗偃麦草种子生产的田间栽培管理与种子收获、清选与加工的技术规程。与有关种子公司合作，在环渤海地区建立标准化种子生产示范基地，实现种子生产、清选、包衣与销售等市场导向的长穗偃麦草种业产业化发展。

3.2 加快试验示范、带动产业发展、保护生态环境

建立长穗偃麦草“滨海草带”示范样板

研究中重度盐碱地长穗偃麦草高产群体的水肥需求规律、咸水灌溉技术等，制定全程机械化低成本的高产栽培技术规程。兼顾产量与品质，因地制宜确定最佳收获时期与刈割技术。研发适合长穗偃麦草的青贮菌剂及青贮饲料调制技术，确定青干草晒制的技术条件，制定长穗偃麦草制草的技术规程。在“滨海草带”目标区域开展多年多点试验，进行适应性研究。确定重点示范推广区域，与养殖企业、草业公司、合作社/种植大户等合作，建立百亩/千亩长穗偃麦草“滨海草带”示范样板。推动形成“牛场/羊场+草业公司+种植大户”的种草、制草与用草的长穗偃麦草产业化雏形。例如，在山东省东营市实现黄河口滩羊产业、肉牛/奶牛产业与长穗偃麦草产业融合，通过召开现场示范观摩会、技术培训和新闻宣传等展示高产栽培技术效果，青干草/青贮饲料草产品及牛羊饲喂效果，为长穗偃麦草产业化应用提供范式，带动长穗偃麦草产业发展。

建立长穗偃麦草商品草生产示范基地与养畜示范场

以牛羊对优质饲草的营养需求为导向，建立千亩规模长穗偃麦草商品草示范基地，生产优质饲草产品。依托规模养殖场，根据出肉率、肉质风味品质和产奶量等指标，科学评估长穗偃麦草的饲喂效果和经济效益。根据不同发育阶段牛羊对营养的需求特点，引入长穗偃麦草粗饲料，设计精准日粮配方。与规模养殖场合作，建立长穗偃麦草养畜示范场，带动长穗偃麦草饲草规模化应用。另外，还可利用长穗偃麦草盐碱地牧场放牧，实现生态养殖。

培育龙头企业，养殖业驱动长穗偃麦草产业链融合

按照“种养结合、为养而种、以养定种”的原则，依照养殖产业的布局和规划，以养殖场为核心，支持“龙头公司+专业合作社/种植大户”的产业链融合发展。一方面鼓励有条件的大型养殖场、家庭农场利用自有盐碱地建立长穗偃麦草牧场，保障饲草自给自足；另一方面培育和支持龙头公司紧密联系供需双方，实现长穗偃麦草饲草订单化生产。将种草任务交给专业合作社和/或种植大户，利用中重度盐碱荒地，化零为整，建立饲草基地。龙头公司重点开拓饲草市场，购置饲草生产所需的机械设备，与专业合作社/种植大户按照保护价签订协议，组建专业技术队伍，提供种子、肥料及“种、管、收、售”等一条龙技术服务。龙头公司在向养殖企业提供饲草产品的同时，也可消纳养殖业产生的有机肥，在保障草食畜牧业健康可持续发展的同时，实现种养循环。

建立“滨海草带”生态屏障，保护生态环境

滨海盐碱荒地属边际土地，生态环境脆弱。因滨海地区土壤含盐量高，当地城市道路绿化常用的方法是更换为含盐量低的土壤后栽种绿化植物。这种方法成本高，不适宜大规模应用。同样由于土壤含盐量高，海堤和河堤的野生植物根系浅，雨季经常面临坡堤冲垮的问题，造成水土的严重流失。这导致日常工程维护成本高，效果也不理想。长穗偃麦草可以利用原土或仅更换浅层土壤就能在该地区进行城市道路绿化。长穗偃麦草根系庞大、耐盐碱、耐水淹，适合用于防护海堤、河堤。建议在滨海盐碱地区，将长穗偃麦草用于城市道路绿化和海/河堤防护，发挥其生态效益。

3.3加大政策资金、科技人才投入

加大社会宣传，转变思想观念

在农区，人工种草意识淡薄，“重粮轻草”的观念根深蒂固。因此，建议有关部门不断加大社会宣传，引导政府、企业、专业合作社/农户树立“种草即种粮”的观念。引导专业合作社和种植大户像种粮一样对待种草，学习和采用科学的栽培技术种好草。长穗偃麦草“滨海草带”的经济效益建立在规模化和机械化的基础上。建议引导专业合作社/种植大户开展规模化种植，与龙头公司和养殖企业、草业公司合作，进行订单式生产。

科学规划种草用地、提供政策资金支持

为实现饲草生产“不与粮争地”，长穗偃麦草“滨海草带”定位于含盐量0.4%—1.0%的盐碱地。实践中，粮食产量亩产50 kg以下的中重度盐碱地扣除种子后对国家粮食产量的贡献微乎其微，但发展饲草潜力巨大。建议各级政府有关部门因地施策，科学规划种草用地，提高盐碱地利用效率。国家实施“振兴奶业苜蓿发展行动”和“粮改饲”以来，苜蓿和青贮玉米的种植面积快速增加，促进了草牧业发展。建议国家扩大“粮改饲”适用于长穗偃麦草等耐盐碱饲草。“滨海草带”可在当前饲草产量的基础上，变盐碱荒地为人工草地增加优质饲草面积，弥补我国优质饲草缺口。建议国家适时出台政策鼓励和引导社会资本建设“滨海草带”、适时启动“滨海草带”补贴，支持发展长穗偃麦草等耐盐碱饲草。

培养长穗偃麦草产业人才队伍

长期以来，我国长穗偃麦草研究多集中于与小麦的远缘杂交方面。然而，作为饲草利用的研究力量弱而散，更缺少产业技术人才。建议国家培养和引进长穗偃麦草研究领域的人才，形成攻关团队，从基因组、重要饲草性状基因分子模块发掘、遗传转化、基因编辑等方面探索建立分子设计育种技术体系，开展长穗偃麦草品种选育，与龙头公司、养殖企业合作实现长穗偃麦草产业化应用，加快建设“滨海草带”。

李宏伟  中国科学院遗传与发育生物学研究所副研究员。主要研究领域：长穗偃麦草产业化与“滨海草带”。

李振声  中国科学院院士，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员。主要研究领域：长穗偃麦草与小麦远缘杂交及“滨海草带”研究。

文章源自：李宏伟, 郑琪, 王建林, 等 . 发展长穗偃麦草，建设“滨海草带”. 中国科学院院刊, 2023, 38(4): 622-631.  DOI:10.16418/j.issn.1000-3045.20230206001