真正有利于国计民生的科研工作,能真正给社会和人民带来实在的好处。我们的社会需要这样的科研工作者,他们默默无闻,潜心耕耘,把“论文”写在祖国的大地上,为国家的发展和人民的福祉做出了突出的贡献,山西农业大学草业学院侯向阳教授就是其中一名典型的佼佼者。
深入耕耘产业技术 硕果累累
自2020年10月起,侯向阳受聘到山西农业大学草业学院工作。三年来,他积极高效搭建科研平台,成立了生态草牧业发展研究中心,申报和获批了农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室,申报和获批了2022年农业农村部“科创中国”农牧交错带生态草牧业产业服务团,申报和获批山西省牧草产业技术体系任首席专家,形成四位一体的草牧业科研教学平台;积极建设野外试验平台,在山西右玉建成羊草和赖草根茎植物试验平台,在太谷建成OTC试验平台、羊草赖草资源平台、植物适应干旱研究平台,在右玉300亩羊草良种扩繁基地;积极申报国家和省部项目,先后获批国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目、山西省重点研发计划项目、农业重大技术协同推广项目、高层次引进人才项目、中国科协十大代表调研课题等项目12项。
针对山西草业突出问题,侯向阳教授组织体系专家深入开展饲用小黑麦生产加工关键技术、旱作生态草牧业关键技术攻关、麦后复播青贮玉米技术、麦后复播饲用大豆+青贮玉米套种技术、重要乡土草资源收集挖掘、退化草地修复等技术的研发和示范应用,开展“南北互补、粮草兼顾、农牧循环”技术和模式试验示范,取得显著成效。
开展重要乡土草(羊草、赖草)资源搜集、研究和利用。在山西及周边省区陕西、内蒙、河北、宁夏、甘肃收集赖草资源138份,羊草资源14份;收集国内外燕麦种质资源材料57份,饲用小黑麦种质资源材料12份,草地早熟禾种质资源15份。截至目前挖掘到豆科牧草抗旱机制相关的候选基因20余个、重点基因2个,挖掘到羊草多抗基因5个,育成“晋北”赖草新品种一个。同时,还系统研究了羊草和赖草根茎扩繁性状差异特征及与原生境地理、气候因素的关系,构建了羊草单克隆抗体库并开展了多抗性基因的筛选与验证工作,研究了不同羊草资源对CO2浓度升高的差异性响应,筛选出高应答和低应答CO2浓度升高的羊草材料各一份。
深入推进晋北、晋南地区多种牧草和饲料作物适宜品种品比和筛选工作,初步筛选出29份优质适宜品种。通过在晋北、晋南地区开展品种比较试验,截至目前,选育优质饲用大豆苗头(品系2217-8)材料1份;筛选出汾豆牧绿10号和希豆5号等2份适宜与青贮玉米间作的饲用大豆品种(品系)材料;筛选出适合当地种植的紫花苜蓿品种4个、饲用燕麦4个、甜高粱3个、青贮玉米9个、蛋白桑6个。
晋南地区麦后复播青贮玉米辐射推广超15000亩,晋北地区建设饲用大豆青贮与玉米间作示范等基地4个。集成示范推广麦后复播青贮玉米优种筛选、土壤深松、配方施肥、密植播种、节水灌溉、适时收获、打包青贮等高效生产技术体系。在临猗县建立核心示范点400亩,依托骏宝宸农业科技股份有限公司和超人乳业有限公司在河津市、临猗县、永济市等市县辐射推广种植15000余亩。在阳高县、方山县和朔州山阴县分别建设饲用大豆青贮与玉米间作示范基地,总面积超400亩;汾阳贾家庄旱作饲用大豆示范基地30亩。
研发和示范推广多物种复配补播修复退化草地技术。根据不同乡土草种在形态、生理和空间结构上的优势互补,通过不同草进行混合补播,提高退化草地优质乡土草种比例;同时,通过无人机喷施腐植酸钾型光合菌剂和纳米缓释肥料,改良退化草地土壤结构、增加并激发土壤种子库,实现退化草地物种多样性和生产力的提升。目前在右玉县示范推广500亩。
积极开展示范推广工作 促进草产业发展
针对山西中部地区玉米收获后冬闲田面积广大、冬闲时间长、土地和光热资源浪费严重、农田沙尘危害风险增大的问题,侯向阳教授组织体系专家积极研发和推广饲用小黑麦种植技术和模式,通过“饲用小黑麦+春小麦/青贮玉米”等模式创新,实现“时间换空间、一季变两季”的耕作制度创新,对保障区域粮食安全和生态安全做较大贡献。2022-2023年度推广面积达5.5万亩,总面积居全国第二位,亩产鲜草3-5吨左右。组织制定了山西省地方标准《冬闲田饲用小黑麦栽培技术规程》,该技术被列为2022年山西省种植主推技术,晋饲1号饲用小黑麦品种被列为省主推品种,依托饲用小黑麦高效生产技术获批2022-2023年度山西省农业重大技术协同推广计划。筛选出晋饲草1号、冀饲3号、石大1号等3个适宜品种。建成饲用小黑麦良种繁育基地2000亩。通过实施饲用小黑麦高效生产和利用技术方案,饲用小黑麦种植经济效益提升12%、种植加工示范基地经济效益提升10%,生产企业已成功打开了出售销路,截止目前至少出售优质饲用小黑麦干草6000多吨。在朔州开展饲用小黑麦饲喂牛羊的试验示范,对奶牛产奶量无明显影响,按营养当量替代,每吨饲料成本降低约500元;饲喂小黑麦后,奶牛单产增长3.5kg,公斤奶成本降低0.1元/kg;平均乳脂率为3.59%,比使用国产燕麦草升高0.09%;平均乳蛋白率为3.26%,比使用国产燕麦草降低0.19%。
在旱作有机农业已经是山西名片的基础上,侯向阳教授提出打造和擦亮旱作生态草牧业新名片,是破解山西饲草发展中土地制约、水制约的根本出路。组织召开第一届旱作生态草牧业发展研讨会,并向省政府提出关于设立“雁门关农牧交错带草地农业提质增效技术研发与示范”揭榜挂帅项目的建议。明确山西旱作生态草牧业研发和示范重点包括,优良草种质资源筛选与利用技术研发和示范,盐碱化等边际土地和中低产田旱作草地农业技术体系构建和示范应用,天然草地恢复利用技术体系研发与示范,粮草耦合关键技术创新研发与示范。在大同开展人工草地有机质含量提升技术、紫花苜蓿机械精播技术、紫花苜蓿/饲用燕麦水肥精准施用技术、植保无人机病虫害防控技术、一年生禾本科/豆科牧草生态高效间作模式集成。在朔州平鲁开展52种品种区域试验、燕麦倒青贮玉米/饲用大豆、苜蓿倒燕麦/青贮玉米模式、生物降解渗水地膜穴播技术、燕麦虫害和病毒病综合生物防治技术等集成示范。
黄花菜产业是大同地区脱贫富民的重要产业之一,大同市黄花菜种植面积已达26万亩。随着黄花产业规模的不断扩大,如何利用好黄花副产品——茎叶,让其发挥更大的经济效益,成为饲草化利用开发中亟待解决的新问题。黄花植株为多年生草本,植株高大,茎叶生物产量较高,具备饲草化利用的优势和特点。体系成员积极开展黄花茎叶饲草化新技术研发和示范推广工作,取得明显成效。黄花茎叶与苜蓿(青贮玉米)不同比例的混合青贮产品的成功率均达到100%。各青贮样品中,秋水仙碱的含量为0 μg/g,平均粗蛋白含量在55.3 g/kg以上,平均乳酸含量在4.88 mg/g以上,平均可溶性糖含量在70.01 mg/g以上,初步认为黄花副产品(茎叶)与其他饲草(苜蓿或青贮玉米)制成的青贮是可被家畜采食和利用的。在9月1至9月20日,展开茎叶刈割,未对黄花次年返青和生长产生明显抑制作用。2023年,该成果在大同市黄花主产区唐家堡村、山自造村开始推广示范,有效提高了黄花副产品资源化利用水平,形成可复制、可推广的有效模式,缓解了当地饲草资源的约束压力,拓宽了种植黄花的农民的收益渠道。
梅花香自苦寒来,宝剑锋从磨砺出。未来,侯向阳教授这条创新为业、创新为民的科研之路,也将通往更加宽广的地方。(文/李杰)