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年公派法國留學(xué),1986年獲植物生理學(xué)博士學(xué)位。中國科學(xué)院二級研究員,博士生導(dǎo)師,國家草種質(zhì)資源風(fēng)險評估專家委員會成員,國家草產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長。
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,供研究人員進(jìn)行科學(xué)實驗。
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:“羊草是我國最重要的鄉(xiāng)土草之一,牛、馬、羊、驢這些草食動物都愛吃。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……常常忘記了下班時間,忘記了自己的腰不好。
他像對待自己的孩子一樣,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,我們就去研究這個籽的問題出在哪兒?是因為不出芽還是因為長得慢。羊草長出來后很小,有的像一根針一樣,我們就想辦法讓它長得快一些、產(chǎn)量多一些。經(jīng)過研究實驗后,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%,我們在這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)、播種期長等優(yōu)點,而且具有一些栽培農(nóng)作物無法比擬的優(yōu)點,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。
陜北佳縣就是一個例子。佳縣曾是國家級貧困縣,近年來,國家為了保護(hù)生態(tài),防止黃土高原水土流失,在該地實行了嚴(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實驗室基因資源與分子育種課題組組長,劉公社帶領(lǐng)團(tuán)隊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,從法國獲得植物生理學(xué)博士學(xué)位的劉公社回到祖國,成為中科院植物所的第一個博士后,從事資源植物的研究工作。
歸國后的幾年間,他多次去我國北方草原考察。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,但對環(huán)境的破壞也立竿見影——向日葵是一年生植物,春播時耕翻土壤易引起沙塵。這個問題怎么解決?
困惑中,1994年,中國科學(xué)院院士李振聲主持開展“北方農(nóng)牧交錯帶技術(shù)研究”課題項目,劉公社成為項目負(fù)責(zé)人,帶領(lǐng)中科院4家單位20多人以及中國農(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)。我們在這里種小麥、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(李振聲)很早就注意到了羊草,他說中國北方草原潛力最大,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)時破敗的寺廟遍地都是野草,李振聲就對劉公社說,你看這個草籽很好,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)驗和夢想透露給了劉公社,劉公社忽覺撥云見日,決心開辟一個嶄新的研究領(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,同時綠化草原,筑起我國北方生態(tài)長城。
“第一個國審新品種”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,特別是我國東北和華北北部,但在1995年時,全國只有五六個品種,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驗室栽種。”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點有一輛當(dāng)?shù)氐脑揭败嚶愤^,才將他們拉出了沼澤。而長途跋涉,一整天只吃幾個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)一日的堅持中,劉公社看到了希望。
2000年,時任國務(wù)院總理朱镕基在河北、內(nèi)蒙古考察防沙治沙工作時指出,我國土地沙化形勢十分嚴(yán)峻,必須把防沙治沙、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè),作為一項重大而緊迫的任務(wù)。“國家開始重視綠化,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)大了實驗點,如今塞北牧場有300畝實驗基地。”
2007年,科技部組織實施的國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(亦稱973計劃),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)”項目,劉公社成為一個課題的主持人,主攻羊草。
經(jīng)過不懈的努力,2011年,劉公社團(tuán)隊培育出了中科2號羊草新品種;2012年,內(nèi)蒙古自治區(qū)審定通過了中科3號羊草新品種。2014年,中科1號羊草品種通過了全國草品種審定委員會的審定,得到草學(xué)專家的認(rèn)可。劉公社興奮地告訴記者:“中科1號羊草適宜我國北方種植,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多年來我國第一個國審新品種,具有里程碑意義。”
李振聲得知這個消息后非常高興,對劉公社說:“不容易啊,20多年了。俄羅斯、蒙古國、韓國、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,而且實現(xiàn)了盈利,成為第一個采用中科羊草實現(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,計劃發(fā)展10萬畝,逐步形成一個全新的羊草生態(tài)產(chǎn)業(yè)基地,并打造出首個‘中科羊草小鎮(zhèn)’。”
現(xiàn)在,劉公社培育的中科1、2、3號羊草新品種,全部入選國家林業(yè)和草原局《2019年重點推廣林草科技成果100項》,正在我國北方多個省區(qū)大面積應(yīng)用。
說到這些成果,劉公社感慨道:“我國擁有各類天然草原近60億畝,約占陸地國土面積的2/5。草原是我國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,對我國生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。我會一直把羊草產(chǎn)業(yè)做下去,讓研究從草原來,再到草原去。”