劉公社(左)在河北壩上考察中科羊草
劉公社,1958年生于陜西省,1982年公派法國(guó)留學(xué),1986年獲植物生理學(xué)博士學(xué)位。中國(guó)科學(xué)院二級(jí)研究員,博士生導(dǎo)師,國(guó)家草種質(zhì)資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專家委員會(huì)成員,國(guó)家草產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長(zhǎng)。
在距離北京市中心20余公里的京西香山腳下,有一處植物園林,中國(guó)科學(xué)院植物研究所即在此間。“我們這里有5000多種植物,‘玉堂春富貴’齊全。”中科院二級(jí)研究員劉公社帶著記者在園中一番參觀,最后來到了他的地盤——羊草園。園子占地4畝,栽種著國(guó)內(nèi)外搜集來的1000多份羊草種質(zhì)資源:高的、矮的;粗稈徑、細(xì)稈徑;大葉片、小葉片……分門別類種在不同的區(qū)域,編上編號(hào),供研究人員進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
劉公社進(jìn)了園,走到田地里,望著高低起伏的羊草,笑吟吟地說:“羊草是我國(guó)最重要的鄉(xiāng)土草之一,牛、馬、羊、驢這些草食動(dòng)物都愛吃。它生命力頑強(qiáng),在水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙、草原修復(fù)等領(lǐng)域有著十分重要的生態(tài)價(jià)值。”
劉公社(右)在中科院植物研究所羊草園
“禾草之王”有了希望
今年新冠肺炎疫情肆虐期間,劉公社沒有停止工作。由于學(xué)生暫時(shí)不能返京,而地里的活又不等人,他就每天待在羊草園的田間地頭,親自清除雜草,套袋自交、雜交,照相記錄……常常忘記了下班時(shí)間,忘記了自己的腰不好。
他像對(duì)待自己的孩子一樣,興致勃勃地給記者介紹起田里栽種的寶貝:“你看這塊地,它主要解決野生羊草的三低問題(抽穗率低、結(jié)實(shí)率低、發(fā)芽率低)。你在自然界里撒上10斤這樣的草籽,根本看不到,地上還是光禿禿的,我們就去研究這個(gè)籽的問題出在哪兒?是因?yàn)椴怀鲅窟€是因?yàn)殚L(zhǎng)得慢。羊草長(zhǎng)出來后很小,有的像一根針一樣,我們就想辦法讓它長(zhǎng)得快一些、產(chǎn)量多一些。經(jīng)過研究實(shí)驗(yàn)后,現(xiàn)在羊草的萌發(fā)率高了,一平方米能出200多株草。自然界的羊草發(fā)芽率不到10%,我們?cè)谶@塊地里把它提高到了70%,等到產(chǎn)業(yè)化后,這些草籽播種到自然界,萌發(fā)率能達(dá)到50%以上。用不了幾年,草原生態(tài)就能得到修復(fù)。”
說起羊草,劉公社就滔滔不絕。羊草被牧民稱為“禾草之王”,分布很廣,不僅具有再生力強(qiáng)、播種期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),而且具有一些栽培農(nóng)作物無法比擬的優(yōu)點(diǎn),如適應(yīng)性好、 抗寒抗旱、 耐鹽堿等。由于這些性能,羊草不僅可以作為食草動(dòng)物的主要飼料,幫助貧困地區(qū)發(fā)展畜牧業(yè);也能保護(hù)水土,防風(fēng)固沙,綠化環(huán)境。
陜北佳縣就是一個(gè)例子。佳縣曾是國(guó)家級(jí)貧困縣,近年來,國(guó)家為了保護(hù)生態(tài),防止黃土高原水土流失,在該地實(shí)行了嚴(yán)格的禁牧政策,農(nóng)戶不得出門上山放牧,以減少羊群對(duì)植被的破壞。然而,農(nóng)戶在家養(yǎng)殖羊群,導(dǎo)致飼養(yǎng)成本增加以及養(yǎng)殖效益下降。2017年,在科技部門的指導(dǎo)下,佳縣方塔鎮(zhèn)的農(nóng)民薛春幀試種了劉公社團(tuán)隊(duì)研發(fā)的中科羊草。他發(fā)現(xiàn),羊草的畝產(chǎn)可以達(dá)到400公斤,于是以羊草為主要原料加工出了全日糧顆粒配合飼料,從而提高了飼養(yǎng)效率和質(zhì)量,解決了全年飼料按需供應(yīng)問題。“羊草的種植實(shí)現(xiàn)了收入持續(xù)增加和生態(tài)持續(xù)改善的雙重目標(biāo)。”劉公社開心地說。
作為中科院北方資源植物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基因資源與分子育種課題組組長(zhǎng),劉公社帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員投入到羊草研究中,迄今已有二十五載。
“風(fēng)吹草低見牛羊”的困惑
劉公社最初進(jìn)行的是向日葵研究。1986年,從法國(guó)獲得植物生理學(xué)博士學(xué)位的劉公社回到祖國(guó),成為中科院植物所的第一個(gè)博士后,從事資源植物的研究工作。
歸國(guó)后的幾年間,他多次去我國(guó)北方草原考察。讓他沒想到的是,他沒有看到“風(fēng)吹草低見牛羊”的美麗風(fēng)景,反而看到了一個(gè)處處沙化、鹽漬化、退化的光禿禿的草原。他不禁陷入了沉思中:在這些地區(qū)怎么種植向日葵?向日葵可以幫助農(nóng)牧民脫貧,但對(duì)環(huán)境的破壞也立竿見影——向日葵是一年生植物,春播時(shí)耕翻土壤易引起沙塵。這個(gè)問題怎么解決?
困惑中,1994年,中國(guó)科學(xué)院院士李振聲主持開展“北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶技術(shù)研究”課題項(xiàng)目,劉公社成為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,帶領(lǐng)中科院4家單位20多人以及中國(guó)農(nóng)大、內(nèi)蒙古大學(xué)等高校的研究人員,一同來到內(nèi)蒙古錫林郭勒盟多倫縣,進(jìn)行農(nóng)牧交錯(cuò)帶研究。“多倫縣年降雨量為400毫米,雨水好就發(fā)展農(nóng)業(yè),雨水差就發(fā)展畜牧業(yè)。我們?cè)谶@里種小麥、玉米、向日葵……還做肥料研究、環(huán)境研究等。”劉公社說。在這期間,他把自己對(duì)種植向日葵的困惑告訴了李振聲,和李振聲進(jìn)行了深入地探討研究,也第一次從李振聲嘴里聽到“羊草”。
“老李院長(zhǎng)(李振聲)很早就注意到了羊草,他說中國(guó)北方草原潛力最大,還沒開發(fā)出來。”一天,李振聲和劉公社前往多倫縣的匯宗寺參觀,當(dāng)時(shí)破敗的寺廟遍地都是野草,李振聲就對(duì)劉公社說,你看這個(gè)草籽很好,我們可以收集些資源帶回去。在廟里,李振聲把自己多年的牧草調(diào)研經(jīng)驗(yàn)和夢(mèng)想透露給了劉公社,劉公社忽覺撥云見日,決心開辟一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域——羊草種質(zhì)資源研究,率先攻克羊草有性繁殖難題。
“多倫是我們的基地,每年春天播下去的小麥種子、玉米種子、向日葵種子一遇到大風(fēng)就都飛了,一遇到天降大雪就都凍死了。唯一能存活的只有羊草,所以我越發(fā)看到草的重要性,只要有籽,就能活。既能滿足畜牧業(yè),也能進(jìn)行環(huán)境保護(hù),這才是可持續(xù)發(fā)展。”劉公社說。
此后,劉公社和李振聲交流越來越多,形成了許多共同的研究導(dǎo)向:開發(fā)鄉(xiāng)土種質(zhì)資源,解決草原牲畜吃飯問題,同時(shí)綠化草原,筑起我國(guó)北方生態(tài)長(zhǎng)城。
“第一個(gè)國(guó)審新品種”誕生
“野生資源是培育新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。為了開展羊草種質(zhì)資源的系統(tǒng)研究,必須要有豐富的資源,羊草廣泛分布于歐亞草原,特別是我國(guó)東北和華北北部,但在1995年時(shí),全國(guó)只有五六個(gè)品種,而且種子幾乎買不到。我們就分地區(qū)、多條路線到野外采集野生羊草,并盡快帶回北京的實(shí)驗(yàn)室栽種。”劉公社說。
多年的野外收集,如今得到的上千份種質(zhì)資源研究材料的背后,充滿了坎坷和辛苦。有一次深夜,劉公社帶著幾名研究人員在錫林郭勒大草原趕路,由于修路改道,他們的吉普車陷入了沼澤地,怎么也推不出來,而這里距離最近的縣城還有60公里,直到清晨6點(diǎn)有一輛當(dāng)?shù)氐脑揭败嚶愤^,才將他們拉出了沼澤。而長(zhǎng)途跋涉,一整天只吃幾個(gè)饅頭的情況更是常見。
心中有目標(biāo)和理想,就絲毫不覺得苦和累,在日復(fù)一日的堅(jiān)持中,劉公社看到了希望。
2000年,時(shí)任國(guó)務(wù)院總理朱镕基在河北、內(nèi)蒙古考察防沙治沙工作時(shí)指出,我國(guó)土地沙化形勢(shì)十分嚴(yán)峻,必須把防沙治沙、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè),作為一項(xiàng)重大而緊迫的任務(wù)。“國(guó)家開始重視綠化,這之后,我的精力就逐漸全部放在了羊草上。從內(nèi)蒙古多倫、河北壩上,進(jìn)一步擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)點(diǎn),如今塞北牧場(chǎng)有300畝實(shí)驗(yàn)基地。”
2007年,科技部組織實(shí)施的國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(亦稱973計(jì)劃),使鄉(xiāng)土草受到了重視,從而有了“重要牧草、鄉(xiāng)土草抗逆優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生物學(xué)基礎(chǔ)”項(xiàng)目,劉公社成為一個(gè)課題的主持人,主攻羊草。
經(jīng)過不懈的努力,2011年,劉公社團(tuán)隊(duì)培育出了中科2號(hào)羊草新品種;2012年,內(nèi)蒙古自治區(qū)審定通過了中科3號(hào)羊草新品種。2014年,中科1號(hào)羊草品種通過了全國(guó)草品種審定委員會(huì)的審定,得到草學(xué)專家的認(rèn)可。劉公社興奮地告訴記者:“中科1號(hào)羊草適宜我國(guó)北方種植,可作為優(yōu)良牧草用于人工草地建植和退化草地改良以及水土流失地區(qū)生態(tài)治理。這是20多年來我國(guó)第一個(gè)國(guó)審新品種,具有里程碑意義。”
李振聲得知這個(gè)消息后非常高興,對(duì)劉公社說:“不容易啊,20多年了。俄羅斯、蒙古國(guó)、韓國(guó)、日本他們都知道羊草是一種優(yōu)質(zhì)牧草,也開展了研究,然而他們并沒有登記新品種。現(xiàn)在我們有了新品種,要加快繁殖,為國(guó)家多作貢獻(xiàn)。”
“從草原來再到草原去”
“羊草的問題來自草原退化,我們的成果要返回去修復(fù)草原、改善草原,為農(nóng)牧民謀福利,為生態(tài)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。”劉公社說。
聽說中科院培育出了羊草新品種,各地公司老板慕名而來,其中就有原本從事物流行業(yè)的杜永斌。“我們談得很投機(jī),很快決定合作開發(fā)中科羊草的潛力,首先從繁殖種子入手,在內(nèi)蒙古赤峰市科爾沁沙地率先建立了1000畝中科羊草繁育基地。經(jīng)過幾年的努力,杜永斌已經(jīng)掌握了種植羊草的技術(shù),把千畝沙地變成了風(fēng)吹草低見牛羊的大草原,而且實(shí)現(xiàn)了盈利,成為第一個(gè)采用中科羊草實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的成功樣板。”
杜永斌在科爾沁沙地種植中科羊草創(chuàng)收的消息吸引來了相鄰的開魯縣小街基鎮(zhèn)。多年來,由于草原的違規(guī)開墾,導(dǎo)致土壤沙化和退化。為了貫徹中央保護(hù)生態(tài)環(huán)境的政策,小鎮(zhèn)急需把這些墾地退耕還草,恢復(fù)昔日大美草原風(fēng)貌。鎮(zhèn)領(lǐng)導(dǎo)以中科羊草為抓手,給予優(yōu)惠政策,幫助流轉(zhuǎn)土地。“目前這里已經(jīng)種植5000畝羊草,計(jì)劃發(fā)展10萬畝,逐步形成一個(gè)全新的羊草生態(tài)產(chǎn)業(yè)基地,并打造出首個(gè)‘中科羊草小鎮(zhèn)’。”
現(xiàn)在,劉公社培育的中科1、2、3號(hào)羊草新品種,全部入選國(guó)家林業(yè)和草原局《2019年重點(diǎn)推廣林草科技成果100項(xiàng)》,正在我國(guó)北方多個(gè)省區(qū)大面積應(yīng)用。
說到這些成果,劉公社感慨道:“我國(guó)擁有各類天然草原近60億畝,約占陸地國(guó)土面積的2/5。草原是我國(guó)面積最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)安全屏障,不但提供了大量農(nóng)畜產(chǎn)品,而且為牧民增收致富提供了基本生產(chǎn)資料,對(duì)我國(guó)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。我會(huì)一直把羊草產(chǎn)業(yè)做下去,讓研究從草原來,再到草原去。”