在高寒缺氧的青藏高原，如何種出耐寒耐旱抗鹽堿的牧草，實現高原上的生態平衡？蘭州大學草地農業科技學院南志標院士帶領課題組20多年“精耕”高山草原，探索出了答案——通過選育優良牧草品種，為改變高寒、旱區草地現狀并實現良好的經濟收益帶來了新希望。

如今，該課題組選育的“蘭箭1號”春箭筈豌豆和“甘青”歪頭菜順利通過農業農村部、國家林業和草原局2021年度草品種審定，同時還有6個新品種通過甘肅省草品種審定。目前，“蘭箭系列”已在甘肅、青海、西藏、四川、云南等省區大面積推廣，累計種植25萬余畝，為牧民累計增收1.2億元。

選育希望的種子

在我國，高山草原相對缺少豆科牧草，比如披堿草、老芒麥、中華羊茅等禾草雖然能夠增加能量，但蛋白含量只有12%左右，而豆科牧草的蛋白含量達20%左右，對家畜十分重要。

春箭筈豌豆是一年生的綠肥及豆科牧草，每年4—9月是它的生長季。實際上，蘭州大學課題組選育的最早“蘭箭系列”品種是“舶來品”。1997年，南志標從敘利亞的國際干旱農業研究中心（ICARDA）帶回了原產于葡萄牙等地的100多份春箭筈豌豆種質，在甘肅省甘南藏族自治州的高山草原進行優良豆科牧草品種的選育。

牧草品種的選育是一個漫長的過程。經過悉心培育，篩選出來的優良品系的種子不能馬上種植，接下來要經過品種比較試驗、區域試驗以及生產試驗等一系列檢測。這個過程中，課題組還要解決適宜區域、種植密度、灌溉施肥除草和覆蓋地膜等一系列生產技術問題，把它的產量發揮到最大。

如今，經過23年的一代代輪回選育，“蘭箭系列”1、2、3號牧草新品種已在多省大面積推廣種植，牧民增收的同時也緩解了因過量施肥造成的環境污染，加速了退化草地的修復，改善了生態環境。

“這三個品種的主要區別在于對海拔高度的適應性越來越高，從海拔3000米到3700米左右，解決了青藏高原氣溫低、普通箭筈豌豆品種在這一地區無法生產種子的問題，牧民再也不用從外地調種了。”該課題組成員王彥榮教授介紹，近年來，通過培訓農牧民，建立了一支掌握新品種栽培要點技術的隊伍，推動和保證了“蘭箭系列”在當地持續推廣、利用。

越過寒冬擁抱春天

由于青藏高原的嚴酷環境，目前，現有的豆科牧草多數難以越冬，收獲種子“希望渺茫”。和“蘭箭系列”同屬豆科但又不同的是，“甘青”歪頭菜為多年生草本植物，每年4月，只要把“甘青”歪頭菜種入土中，就能在高山草原扎根7—8年，甚至10年以上。

建植當年的越冬率是判定牧草適應性的重要指標之一。從1997年開始，課題組每年都要進行試驗，把從甘肅、青海等地采集的“甘青”歪頭菜野生種子進行馴化選育，選擇更強抗寒性和適應性，越冬率高的，生產性能優良的植株，并進行種子生產。

種子生產過程中，課題組還要解決種子硬實、裂莢等一系列障礙。“堅硬的表皮使種子沒辦法獲得水分，不能萌發，我們研究發現，播種前用98%的硫酸浸種25分鐘，發芽率可達92%以上。”王彥榮說。

目前，經過馴化選育的“甘青”歪頭菜產草量比野生的歪頭菜提高不少，越冬率從70%左右提高到了85%以上。

南志標說，通過對收種子后的干草的粗蛋白含量比較和對湖羊的喂養試驗發現，“甘青”歪頭菜和“蘭箭1號”營養成分接近，高于紫花苜蓿，可作為牧草或天然草地補播，適宜整個青藏高原地區。

生態修復的福音

1997年以來，該課題組先后承擔了“高山草原豆科牧草選育”“中國西部牧草、鄉土草遺傳及選育的基礎研究”等一系列項目，培育的新品種也為當地的環境修復帶來了福音。

“草原是生態系統，草原的問題出在草原之外。”早在改革開放初期，任繼周院士就將草地農業生態系統分為前植物生產層、植物生產層、動物生產層、后生物生產層。

“實際上，哪個環節都少不了優良品種的培育，可以說是一個物質基礎。在前植物生產層，景觀、生態建設需要種子的助推；在植物生產層，牧草新品種發揮著舉足輕重的作用；在動物生產層，牧草新品種可以促進天然草原的構建，解決家畜的進食問題，讓人吃人糧，畜吃畜糧，保障了食物安全；在后生物生產層，種子也有重要的商品價值。”王彥榮說。

20多年來，課題組通過多種手段和技術面向西部開展植物逆境育種，攻破了耐干旱、耐高寒、耐鹽堿等多個難題。

“希望能為解決我國西部天然草地退化、改土肥田、生態安全提供幫助。”南志標院士信心滿滿。現如今，課題組逐漸從傳統的育種方式為主向與現代分子技術相結合轉變；從傳統的關注產量向兼顧品質和抗性轉變，在西部的逆境為草類新品種培育開創了新的道路。目前，全國獲批轉基因中間試驗的牧草新品系一共16個，蘭州大學就占了8個。

《中國教育報》2022年04月06日第1版