科學家為草原開處方

邱晨輝

“天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊”，這是草原曾經帶給人們的美好記憶。如今，過度放牧和連年刈割撕破了這幅景象，取而代之的是植被蓋度低、生產力水平低、優質牧草比例低、毒草比例增加等一個個掛在牧民人嘴邊的“生計問題”。

生態學家方精云有一個宏偉而頗具詩意的設想：把90%以上的草地都“圈”起來養著，只開墾剩下不足10%的耕地，種出優質的飼草，一方面喂飽牛羊，進而豐富人們餐桌上的肉類食物；另一方面保護絕大部分的天然草地，或能再現“風吹草低見牛羊”。

這并非癡人說夢。這位中科院院士、中科院植物所所長已經將這一想法寫成報告，呈交國務院。在報告中，方精云率先提出“草牧業”——即在傳統畜牧業和草業基礎上提升的現代化生態草畜產業的理念。他希望通過這一理念的計劃實施，從根本上回答“要生產效益還是要生態文明”這一難題，解決草畜矛盾問題。

如今，這個被稱作“生態草牧業試驗區”的解決方案，已經在內蒙古自治區呼倫貝爾落地：由方精云領銜的中科院22個研究所、近200名科研人員，在呼倫貝爾農墾集團提供的上萬畝草地上研發實踐，科研國家隊和農業國家隊聯手，共同開墾著這塊位于我國北方草原上的農業結構試驗田。

警鐘敲響 ：約90%的草地在日益退化

事實上，方精云提出這一設想的背后，還隱藏著一個大命題，即關乎民以食為天的農業結構問題。

根據統計，2003年以來，我國糧食產量不斷攀升，至2015年已實現了“十二連增”，糧食總產量從4.3億噸/年增長至6.2億噸/年，增長了44%。

然而，糧食“十二連增”背后的社會經濟問題卻日益凸顯。方精云說：一是國產糧成本居高不下，進口糧不斷增加；二是糧食庫存超負荷，難以消化；三是糧價下跌，種糧戶收入減少；四是養殖需求攀升，飼料用糧缺口增加；五是勞動密集、資源粗放的糧食生產不可持續。

以“養殖需求增加，飼料用糧不足”為例，方精云說，由于國內的糧食生產主要面向居民口糧，因此，盡管糧食不斷增產，飼料用糧仍面臨著巨大缺口，已出現了將糧食作物用作飼料的情況。

換句話說，給人吃的“口糧”夠了，但給牲口吃的“飼糧”還遠遠不夠，而后者則影響著給人吃的牛肉和羊肉。“現在基本不缺口糧，但老百姓對肉類食物，尤其是優質肉類食物的需求還很旺盛。”方精云說。

他介紹，國內糧食生產的高成本顯著提升了飼料的價格，飼料行業大量進口飼料玉米、苜蓿干草以及干酒糟等玉米替代原料，進一步抑制了庫存糧食的消化。

從深層次來看，這些問題是我國農業結構長期失衡的集中體現。具體到草產業，則是缺乏草產業體系，畜牧業發展水平低下。方精云列舉了兩組數據——

第一組數據是，我國當前的農業生產主要集中在種植業，畜牧業發展水平不高，僅占農業總產值30%左右，而西方發達國家的畜牧業產值均占50%以上。其主要原因是當前我國沒有形成草產業體系。發達國家的集約化人工草地和飼料地占耕地總面積的20%-40%，而我國不足5%，只能依賴于農區的糧食發展畜牧業。

第二組數據是，我國擁有草原、草甸、草叢等各類草地約60億畝，占國土面積42%，理應在我國農業生產中發揮重大作用。但長期以來，我國缺乏科學合理的草地管理體系，草業甚至沒有被納入國民經濟統計體系。

由于不合理利用，草地退化嚴重，載畜量不斷下降。據統計，我國約90%的草地出現了不同程度的退化。

方精云說，要改變這些問題，必須轉變思路，大力推進農業結構的優化。而要解決我國飼草料短缺的問題，必須改變農業種植結構，建設集約化人工草地，增加飼草在種植業中的比重。

科學與技術在草原上齊飛

草牧業理念應運而生。方精云介紹，2010年以前，他所在的中科院植物所便開展了大量的草地基礎研究和小面積的試驗示范，對草地的生態功能和生產功能進行了分析和測算。

草牧業是以草（牧草或飼草）為基礎的畜牧業，可以粗略地理解成是草業和畜牧業的合成詞。從生產功能上講，草是牧的物質基礎，牧是草的出口；從生態學角度講，草牧業在強調草地生態與草產業的同時，更關注草地的生態功能和生產功能的合理配置和協調發展。

2015年3月，呼倫貝爾生態草牧業試驗區建設啟動。自此，一系列與此相關的科學與技術開始在草原上嶄露頭角。

在試驗區，中科院動物研究所研究員、昆蟲病毒學研究組組長秦啟聯正在特泥河農場上放飛一臺無人機，其中攜帶的赤眼蜂是目前國內外應用范圍最廣、使用面積最大的天敵生物農藥。

在數十公里之外的呼倫貝爾農墾總部，中科院合肥智能機械研究所常務副所長、研究員王儒敬則展示著其牽頭研制的農牧業生產指揮決策管理系統，這一系統被稱作整個試驗田的“指揮官”——通過云計算、大數據、物聯網、智能檢測等手段，針對不同地塊“對癥下藥”。他介紹，該系統將根據采集到的基礎地理信息數據、氣象記錄、表層土壤肥力分布、土壤墑情、作物病蟲害、作物長勢等農業大數據，有針對性地給地塊“開處方”，做到精準施肥，精準應對病蟲害，科學規劃作物種植規模、比例和分布等。

期待重現“風吹草低見牛羊”

作為科學家，潘慶民卻有著詩人一般的人文關懷，在整個試驗區的任務分工中，這位中國科學院植物研究所副研究員負責的是“天然草恢復與合理利用板塊”，即通過科技手段，重現“風吹草低見牛羊”的景象。他說，近年來，國家投入了大量人力、物力和財力用于草原生態環境治理，但“局部好轉，總體惡化”的狀況沒有得到根本改變。

原因很簡單，草原牧區仍一直沿襲著傳統的掠奪式草地畜牧業經營模式。其特點是：放牧場連年超載放牧，打草場連年刈割，片面追求草地的生產功能，忽視其生態功能，不斷地從草原上索取而沒有回補。

如此，草原生態系統的物質循環和能量流動出現了問題，導致生物多樣性降低，進而顯著地削弱了草原的自我修復能力——在冬春時節，雪大的年份往往就演變成“白災”，雪小的年份就會發生“黑災”。

潘慶民開的“藥方”是“一休、二輪、三調、四補”。一休是指季節性休牧，主要包括春季休牧和秋季休牧。他說，春季休牧是讓牧草能夠很好地返青，進入快速生長期，秋季休牧是讓牧草能夠大量結出果實，種子能夠入土，以補充土壤種子庫。二輪是指放牧場的牧刈輪替和打草場的分區輪刈。三調和四補是草地恢復和改良的集成技術。根據生態草牧業試驗區的結果，通過一個生長季的改良，草地生產力由46公斤/畝提高到161公斤/畝，優質牧草羊草的比例由10%提高到50%-80%。

根據潘慶民的說法，他的科研團隊所采取的技術措施一次性投入約為每畝25元，一次投入，5年受益，年平均成本為每畝5元，每畝年平均增產牧草20公斤-50公斤，“如果推廣開來，其收益將非常可觀”。

潘慶民說，這對當地的牧民和居民來說，不僅有看得見的生態效益，還將有實打實的經濟收益——一場屬于草原上的科技革命已經展開。