西藏野生栽培品种—— 巴青垂穗披碱草驯化与生产成果转化应用

“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团围绕西藏生态及农牧业发展的重大科技需求,促进西藏对本土相关领域科研成果转化。“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团专家组西藏农牧学院草业科研团队在西藏特殊自然环境条件下驯化选育出的野生栽培品种——巴青垂穗披碱草,为青藏高原高寒草原生态保护和畜牧业生产提供优良草种。在西藏科技厅项目的支持下,通过 “科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团、西藏自治区科协以及西藏当地相关企业的有效对接,进一步促进了巴青垂穗披碱草品种的成果推广工作,取得良好的效果。

一、背景和意义

为深入贯彻党的第二十次全国代表大会精神,以及习总书记关于生态文明重要讲话和指示精神,加快推进国家生态文明高地建设,坚定不移筑牢国家生态安全屏障。国务院办公厅《关于加强草原保护修复的若干意见》(国办发〔2021〕7号)提出要“大力发展草种业”。该意见专门指出:“加强优良草种特别是优质乡土草种选育、扩繁、储备和推广利用,不断提高草种自给率,满足草原生态修复用种需要。”西藏具有极为广阔的草原面积,处于特殊的高寒脆弱生境,退化草原修复任务极为繁重和迫切,急需适应高寒特殊气候的优良草种。

“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团联合西藏农牧学院,面向西藏特色产业需求,组织开展西藏生态产业科技服务系列活动。强化“科创中国”平台资源集聚效应,凝聚在高寒高海拔生态建设领域的优秀科技工作者,汇聚国内外知名科研机构、企业、金融机构,通过现场考察、专题研讨、大型论坛、技术推广等形式,围绕西藏实际需求提供定制化服务,改善当地城镇人居环境,针对西藏生态产品价值实现等形成智库成果,促进相关领域高水平国际国内科技合作,团结引领相关领域科技工作者服务青藏高原生态文明建设,支撑西藏经济社会高质量发展。“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团旨在更好地服务西藏生态文明建设、支撑西藏经济社会高质量发展。

“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团以“创新创业创投助力西藏生态产业高质量发展”为主旨,将汇聚跨界跨领域专家,聚焦西藏的生态科技产业,以创新、创业、创投为关键词,探讨如何利用科技创新和创业投资的方式,推动西藏生态产业快速高质量发展,实现经济和生态的双赢,打造“科创中国”服务西藏经济社会高质量发展的重要平台和品牌活动,助力西藏生态文明建设。

二、案例内容

(一)“巴青垂穗披碱草”项目简介

“巴青垂穗披碱草”(Elymus nutans Griseb.‘Baqing’)(品种登记号XZCS001)是经过野生牧草驯化选育出的野生栽培品种,经过近十多年的驯化选育,于2020年12月成功申报西藏自治区地方品种,成为西藏退化草地修复的地方品种。育成的该品种适应西藏高寒环境兼具抗逆性强、产量高以及品质好等特点,适于海拔3000-4800 m区域种植。

植物学特征:巴青垂穗披碱草,多年生草本植物。株高60～120 cm,根茎疏丛状,须根发达。秆直立,具3节,基部节稍膝曲。叶扁平,长6～8 cm,宽3～5 mm,两边微粗糙或下部平滑,上面疏生柔毛,叶鞘除基部外均短于节间;叶舌极短,长约0.5 mm。穗状花序排列较紧密,小穗多偏于穗轴的一侧,曲折,先端下垂,长5～25 cm,通常每节具2小穗;小穗绿色,成熟带紫色,长12～25 mm。含3～4小花,呈长圆形,长4～5 mm,具1～4 mm长的短芒;外稃长披针形,具5脉;芒长12～20 mm,粗糙,向外反曲或稍展开,内稃与外稃等长,千粒重3.39 g。

生物学特性:巴青垂穗披碱草再生性和分蘖能力较强,耐牧性较强,适于晒制干草和放牧。尤其是有较强的抗旱、抗寒性。高海拔地区越冬率为90 %以上,在西藏海拔3000～4800m均能生长。对土壤要求不严,各种类型的土壤均能生长。能适应7.0～8.1 pH的土壤,并且生长发育良好。其抽穗期草质优良,营养价值高,适口性好,能调制成营养丰富的青干草,鲜草产量较高,为1000kg/亩左右,种子产量为30 kg/亩左右。适应于西藏高寒区域特有的优良牧草品种,可广泛用于西藏天然草地改良、生态治理和人工草地建设。

特异性:巴青垂穗披碱草具有较强的抗逆性,在不同的高寒区域种植,其越冬率、抗寒性、抗旱性、抗病虫性和耐贫瘠性均高于对照品种;3个试验点连续3年的种子产量和草产量均高于对照;在3个试验点,巴青垂穗披碱草与对照相比,返青最早,比对照垂穗披碱草提前3~10 d左右,枯黄期比对照晚5~7 d,绿期和生长天数均长于对照。

一致性:巴青垂穗披碱草的品质特性,体现了野生种质材料的优良性状在驯化后代中的预期选择结果。株高60～120 cm,根茎疏丛状,须根发达。秆直立,叶扁平,长6～8 cm,宽3～5 mm,穗状花序排列较紧密,小穗多偏于穗轴的一侧,曲折,先端下垂,小穗绿色,成熟带紫色,长12～25 mm。外稃长披针形。

稳定性:巴青垂穗披碱草是栽培驯化野生种产生的后代,已经过了4代以上的繁种,植物学和生物学特性基本稳定。选择在西藏林芝、拉萨和那曲3个不同海拔区域点,以甘南垂穗披碱草为对照进行了3年的生产试验发现,巴青垂穗披碱草的绿期和生长天数均明显长于对照品种,鲜草产量相比对照增产9.28 %,种子产量增产12.94 %。

品种特性:巴青垂穗披碱草抗寒、抗旱能力较强,耐瘠薄;幼苗较耐低温,不耐长期水淹;分蘖能力、耐牧性较强,产草量适中。

主要用途:巴青垂穗披碱草主要用于人工草地建植和退化草地植被恢复,也可作为饲草饲喂家畜。

适应区域:巴青野生垂穗披碱草适应于青藏高原海拔3000-4800 m的温凉地区生长,不喜潮湿温热地区生长。

生产性能:巴青垂穗披碱草再生性和分蘖能力都很强,茎叶茂盛,产草量为1000kg/亩左右;该品种苗期生长缓慢,为保证获得较高的鲜干草产量,需尤其注意苗期的养护管理工作。巴青垂穗披碱草在西藏高海拔地区生长良好,抗逆性强,生产上,可作为西藏高寒草原退化草地补播的首选草种。

饲用价值:巴青垂穗披碱草抽穗期草质优良,营养价值高,适口性好,耐牧性较强,适用于晒制青干草或直接放牧利用。开花后期至种子成熟期,茎秆变硬,饲用价值降低。

(二)项目成果

目前成果推广情况:在拉萨市林周县建立了300亩西藏巴青垂穗披碱草种子繁育基地,平均亩产种子43.5kg;通过巴青垂穗披碱草治理退化天然草地面积1000亩。该品种在那曲等高寒区域的适应性较好,补播巴青垂穗披碱草是在西藏高寒地区退化草地的治理工作中的首选草种。

(三)工作亮点

国家建立西藏生态安全屏障要求,今后将大力治理西藏高寒退化草地。由草地退化引起的生态退化,在一定程度上影响着西藏社会经济的发展,引起了社会的广泛关注。驯化选育出的巴青垂穗披碱草,突破西藏没有自己当家牧草品种的局面,为青藏高原高寒草原生态保护和畜牧业生产提供优良草种。在治理西藏高寒退化过程中,抗性强的草种是强有力的保障。近年引进修复退化草地修复草种在西藏高寒退化草地的经验说明,能适应西藏高寒条件的牧草品种较少。巴青垂穗披碱草再生性和分蘖能力、耐牧性强,尤其有较强的抗旱、抗寒性,适应西藏高海拔区域生长。

巴青垂穗披碱草应用场景:(1)可广泛用于西藏天然草地改良、生态治理和人工草地建设;(2)用于山坡、道路边坡绿化建植或喷播用草种;(3)用于矿山植被修复;(4)建植人工草地或放牧地。

1.生态修复应用

在西藏申扎县(海拔4700m)人工补播巴青垂穗披碱草,取得良好的生态修复效果,如下图。

2.人工草地栽培技术

(1)土地选择与准备

选择地势开阔、通风、光照充足、土层深厚、湿润、质地粘到中等、有机质含量高、肥力中等、pH值在5.5～8.5之间、排灌方便、杂草较少的平地或坡度平缓地块。

土地翻耕前,清除地面的石块等杂物。天气晴朗时,喷施灭生性除草剂。喷施除草剂后,待杂草枯黄死亡,根据土壤养分状况,施用有机肥作为基肥,最好使用羊粪15~30 t/hm²,如果没有则施磷酸二铵150~300 kg/hm²作底肥。翻耕深度15 cm～25 cm 。对耕翻过的土地进行平整、耙耱、镇压,同时除去杂草残枝和根系。

(2)播种

播种时间,根据西藏的气候特点,4月至5月都可以进行播种,在海拔较低地区可较早播种,海拔较高的地区可以推迟播种时间,无灌溉条件的地方以夏季播种为宜。

播种量,根据播种地自然气候条件,可选择适宜播种量为30～45 kg/hm²。

播种,以条播为宜。条播行距20～30 cm。可用磷钾肥作为种肥拌种撒入行沟中,条播以覆土1～2 cm为宜,播后镇压,轻耙、耱。

(3)田间管理

除杂,根据杂草侵占情况,苗期注意除杂。在牧草整个生育期内,注意控制杂草,尤其是与所生产种子同期成熟的杂草。

施肥,可在分蘖期适量追施氮肥100 kg/hm²。

排灌,地势低洼易积水的地方,应注意排水。较干旱地区,视牧草生长需要适时灌溉。

巴青垂穗披碱草属上繁草,适于刈割利用,最好在抽穗期至始花期刈割,也可以放牧利用。在西藏低海拔水热条件较好的地区一年可以刈割2～3次,在高海拔水热条件较差的地区可刈割1～2次,最后一次刈割不能太晚,必须在霜冻前一个月进行,否则会影响来年的生长。

巴青垂穗披碱草叶量较多,尤其抽穗期草质优良,营养价值高,适口性好。在西藏不同海拔区域其产草量也有较大差异,干草产量在3 000~9 000 kg/hm²之间,适于晒制成营养丰富的青干草,或者可以和玉米等调制成青贮饲料利用。

三、可复制推广的经验

“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团通过加强与试点城市、高校、院所等相关单位的沟通合作,促进高校科研成果的转移转化,加速科研成果的应用。高校作为科研的主要场所,拥有丰富的科研资源和人才,而企业则是科研成果最终应用的主要载体。高校可以通过产学研合作,将其科研成果转化为实际的产品、技术或服务,并与产业合作进行市场推广和商业化运作,从而实现科研成果的最大化应用。在这种合作中,产业可以提供实际的市场需求和反馈,为高校的科研方向和重点提供指引和支持,使科研成果更贴近市场、更具应用前景。同时,高校也可以为产业提供先进的科研成果和技术支持,帮助产业提升产品质量、创新能力和竞争力,实现科研成果的可持续发展。

　　通过产业和高校的合作,还可以促进人才培养和交流。产业可以为高校提供实习、就业和项目合作机会,培养符合市场需求的高素质人才;而高校也可以为产业提供专业的科研团队和人才培训,为产业的创新发展注入源源不断的人才动力。产业和高校之间的合作关系是相辅相成、互利共赢的,有助于推动科研成果的转化和应用,促进产业的创新发展,更好地满足社会和市场的需求。