我国是畜牧业大国,同时也是饲料原料特别是蛋白质原料的需求大国,主要粗蛋白饲料原料长期依赖进口已成为制约我国畜牧业发展的瓶颈。依靠科技创新,开发新型饲用蛋白源,是解决这一瓶颈的重要途径。
中国科学院植物研究所植物环境信号蛋白质组解析与种质创新团队,针对我国人畜争粮、饲草紧缺等国家重大需求,一直致力于新型蛋白饲料作物的开发,从基础研究到生产应用,从高蛋白木本饲料新品种培育到产业化示范推广,走出了一条有特色的科技创新之路。
该团队将原生于我国的构树作为研究对象,20年来,收集400多份野生构树种质资源,建立了种质资源圃并进行评价,筛选出30多种核心种质。另一方面,团队系统开展了构树生物学相关研究,破译了构树高精度染色体级别全基因组,发现了构树适于打浆造纸和饲料养殖的生物学机理,为高蛋白质功能性木本饲用植物资源的研发奠定了理论基础。经多年努力,该团队用野生构树结合现代生物技术等手段创制了系列新品系,并从中选育出适合产业化推广的木本高蛋白、多用途杂交构树“科构101”。该品种树冠宽阔、分枝旺盛、叶大厚实、光滑无毛,速生丰产,在华北及以南地区每年平均亩产鲜枝叶8吨左右,是青贮玉米(4吨/亩)的2倍,可以显著提高土地效率和经济收益;杂交构树全株粗蛋白含量可达20%以上,同时,富含类黄酮、生物碱、果胶、生理活性物质,能增强动物健康,提高免疫能力,可以减少甚至不用药物抗生素养殖,是优良的高蛋白功能性饲料;杂交构树适应性强,耐采伐,寿命长,可连杆带叶采收,因此更适合规模化、产业化利用。
针对“科构101”的优良特性,沈世华研究员提出了“以树代粮、种养结合”的设想。2008年开始进行饲料加工及家畜养殖示范,逐步构建了“林-料-畜”一体化生态农牧业循环产业体系,重点推行“五化”生产技术体系,即品种良种化、苗木工厂化、种植标准化、采加机械化、养殖科学化,通过“育-栽-采-加-养-沼-电-肥”闭环产业链,有效解决畜牧业“蛋白总量不足、农残抗生素超标、粪便面源污染”三大瓶颈问题,实现可持续发展。
2014年底,国务院扶贫领导小组将杂交构树产业列入国家十大精准扶贫工程之一。4年来,杂交构树已在全国25个省市区、201个县,试点种植面积达67余万亩,带动近20万贫困人口脱贫。经初步测算,每亩杂交构树饲料至少可分别饲养2头牛、6头猪或10只羊,可降低饲料成本20%。如果种植1000万亩杂交构树,可以减少10%蛋白饲料原料进口。杂交构树产业可发展成为保障国家饲草安全、服务农业供给侧结构改革和乡村振兴的新型战略产业之一。
沈世华研究员与国务院扶贫办及河南省扶贫办一起考察太康县杂交构树产业化基地
在广西杂交构树产业化基地考察分析杂交构树生长情况
就杂交构树组培苗生长及育苗技术优化问题进行交流探讨