【海南日报】中国热科院牧草科研团队几十年来踏遍全球:躬身向小草 采撷良种归
最近,海南公布了第一批省级林木种质资源库及省级重点林木良种基地。我省有一批科研人员长期从事种质资源收集保存工作,跋山涉水、风餐露宿,默默为海南生态增色添彩。本期海南周刊封面关注收集保存植物种质资源、拯救濒危植物的“植物猎人”,敬请关注!
密林深处,偶然遇见的一株小草,或许不会引起你的注意,但它却让植物分类学科研人员产生了浓厚的兴趣。
俯下身子,趴在地上,小心采集,再将牧草带回实验室完成压制、干燥等工序,然后一一装订保存。自2010年加入中国热带农业科学院(以下简称中国热科院)热带草业研究中心,这套动作杨虎彪不知道重复了多少次。
“明明很重要,却不受重视。”杨虎彪一语道破。长期以来,草,尤其是牧草,不仅生存地位尴尬,在植物学界和种质资源保护领域,愿意关注的学者也少之又少,“因为,太难出成果了。”
但就是在这么一个冷门又难出成果的领域,几十年来,中国热科院热带草业研究中心逐步建立了一个强大的“植物猎人”团队,他们踏遍世界寻芳草,在牧草种质资源收集保存等方面取得了一系列成就。
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进深山闯雨林 摸清南方牧草“家底”
作为一种生命力顽强的植物,草无处不在。它们从沙漠戈壁一路蔓延到盐滩碱地,从陡峭山地摸爬滚打至台地平原,构成我国重要的陆地生态系统,发挥着重要的生态功能。
其中,兼具畜牧饲养功能的草即为牧草。“我国南方地区水热条件优越,牧草资源丰富,不过复杂的地理地貌使得南方草地呈现出零星化、片段化、隐域性等主要特点。”杨虎彪介绍,南方面积稍大的山地草甸往往分布于高原或山巅,受交通不便等因素影响鲜被深入调查研究。
与此同时,南方代表性草地一直处于退化萎缩的状态,部分牧草种质资源正在流失。例如,海南曾经广泛分布的香根草、水禾、菰等如今已难觅踪迹。
杨虎彪认为,做好牧草种质资源系统调查工作,广泛收集牧草种质资源,是现阶段应对南方草地变化趋势的重要手段之一。
从2017年开始,中国热科院热带作物品种资源研究所(以下简称品资所)牵头实施科技基础资源调查专项“中国南方草地牧草资源调查”项目。5年来,摸清我国南方牧草资源“家底”,成为杨虎彪等项目科研人员的一项重要工作。
每年至少有两三个月进深山、闯雨林、爬峭壁……近几年,杨虎彪和同事们的足迹遍及我国南方地区的平原、山地、雨林、湿地。对他们来说,雨淋日晒、风餐露宿、蛇虫叮咬、意外受伤是常有的事。
“吃饱”后的蚂蟥从小腿肚上脱落,鲜血随之流淌下来,在地上染红了一片植被……在杨虎彪的手机相册里,一张充满现场感的照片记录了他们在野外收集牧草种质资源时的艰辛。
“尽管每次外出科考,我们都会做好防护,穿得严严实实的,但总有意外情况出现。”杨虎彪还记得,有一次科考,他和同事为防蚂蟥,分别穿了两双厚厚的足球袜,并把一截裤腿塞进袜子里,全身上下几乎没有皮肤暴露。尽管如此,仍有蚂蟥穿破重重阻隔,叮咬了他们。
目前,该项目科研人员已完成对我国南方草地的全面普查。“我们基本掌握了现阶段我国南方草地牧草资源的本底情况。”杨虎彪介绍,他们一共收集了5000份牧草种质资源,拍摄了2万多张草地及牧草资源照片,将用精美的图片展示我国南方各类草地和牧草的真实面貌,重新评估发生巨大变化的草地。
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保存牧草种子 建设国家热带牧草中期(备份)库
做牧草研究,难在哪?小草漫山遍野,种类丰富多样,看似唾手可得。可对于科研人员来说,极其丰富的另一面是“难以聚焦”,想在基础研究方面出成果,并非易事。
“最辛苦的工作是采集样品。”中国热科院副院长刘国道说,对种质资源采集者而言,开着车呼啸而过不会有收获,要边走边采。“说是行走,实为触摸,一次次面向小草躬身,一片一片观察,一点一点查找,一株一株采集。”
从1985年到中国热科院工作至今,刘国道带领团队用双脚丈量海南的村落、山林、河流,其中的艰难与风险不言而喻。2020年9月,他和团队成员共7人前往三沙市开展种质资源考察工作。不料途中遇到狂风大浪,其中一名团队成员直接被浪从快艇上打到海里。
“海浪如山一样向我们压来,根本无法抵抗。”刘国道回忆,后来,整个快艇被风浪打翻,他们7个人在海上漂浮了半个多小时,所幸等来了救援冲锋舟。
山风呼啸于耳边,皓月星辰落身上。这些年,刘国道带领团队完成了我国热区及68个热带国家的牧草资源考察,收集保存热带牧草种质资源超1.4万份。
从野外采集的牧草种子,保存在哪里?
位于儋州市宝岛新村的中国热科院品资所热带牧草基地,是国家草品种区域试验站。在这里,科研人员为牧草种子建造了一个巨大的家——国家热带牧草中期(备份)库(以下简称备份库)。
恒温-4℃的种子中期低温保存库里,静静“躺”着来自世界各地的热带牧草种子。这些种子,便是科研人员跋山涉水收集来的。它们暂时“休眠”于此,如果将来的某一天某些种类的牧草在野外消失,它们就将苏醒再次绽放活力。
“建立种子库的意义不仅在于维持生物多样性,还在于助力解决国家相关产业发展面临的‘卡脖子’问题。”杨虎彪说,一开始他怀着对植物纯粹的热爱从事牧草科研工作,随着科考的脚步越走越远,他的背包越来越重,对牧草价值的理解也越来越深。
“时至今日,仍有许多人没有深刻认识到发展牧草产业的重要性。”杨虎彪坦言,我国每年需要大量进口牧草才能满足畜牧业的饲料需求,近三年受疫情影响进出口受阻,牧草短缺的问题愈发凸显。
相比北方有大牧场作为畜牧业发展的基础支撑,南方牧草产业发展相对滞后,缺牧草,尤其是缺优质饲料牧草的问题亟待解决。中国热科院热带牧草研究中心努力构建完善的热带牧草资源收集与保存体系,就是要为突破这一瓶颈探新路、打基础。
值得一提的是,依托“中国南方草地牧草资源调查”项目建立的国家热带牧草标本馆已于2021年揭牌。该馆保存了南方重要草种标本8000余份,是我国南方第一个牧草专类标本馆,将面向我国南方草种资源基础研究人员长期开放。
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几代专家接力 海南王牌牧草走出国门
“实际上,种质资源收集与保存只是‘植物猎人’工作中的一项内容。”杨虎彪深有感触。几十年来,中国热科院品资所的科研工作者不断提升成果转化服务“三农”的能力,从引种到选育,从研究到推广,几代专家持续接力。
相关资料显示,早年我国对热带牧草只有零星研究,直到20世纪60年代,这项工作特别是引种工作才开始被重视。“听前辈们说,以前从国外引种困难重重。”刘国道介绍。
不过,做科研最不怕的就是困难和麻烦。在中国热科院科研人员的持续努力下,一颗颗优质的牧草种子辗转多地、漂洋过海,最终在海南落地生根。短短几年,便已从国内外引种绿肥牧草131种,其中新银合欢、象草、危地马拉草等一批牧草品种凭借其速生丰产、用途广泛的特点,很快在南方地区大面积推广种植。
在刘国道等科研人员看来,在水热资源丰富的海南,牧草时常能给科研人员带来惊喜。
“海南是天然的物种基因库。”刘国道说,畜牧业对海南农业十分重要,若能在海南规模化种植优质牧草,将对我国热区牧草产业发展起到示范带动作用。
近年来,刘国道带领团队选育出热研2号柱花草、热研4号王草等32个热带牧草新品种。其中,热研4号王草已从海南推广至南方九省区,被广泛种植,成为南方最重要的刈割型禾本科牧草。热研4号王草在新疆等北方省区季节性栽培技术也已成熟,将为北方发展舍饲畜牧业提供优质青饲料。
在中国热科院牧草科研团队的努力下,营养价值高的柱花草已成为南方最重要的豆科牧草,我国“北有苜蓿,南有柱花草”的草业发展新格局已经形成。
“中国热区小,世界热区大。”近年来,该团队的专家从海南出发前往多个国家开展科技交流合作,将中国热带农业技术推广应用至世界热区——
在非洲,他们推广木薯新品种和种植新技术,助力当地木薯产业链升级;在东南亚,他们呼吁“视草为作物”,推广海南牧草的王牌产品热研4号王草;在拉丁美洲及加勒比海地区,他们传授豆科牧草引种技术……这批从海南走出去的“植物猎人”为世界多地的减贫事业和中国农业“走出去”贡献了力量。
收集
中国热科院品资所牵头实施“中国南方草地牧草资源调查”项目,共收集牧草种质资源5000份,拍摄草地及牧草资源照片2万多张
刘国道带领团队完成了我国热区及68个热带国家的牧草资源考察
收集保存热带牧草种质资源
超1.4万份
引进
近年来,中国热科院科研人员从国内外引种新银合欢、象草、危地马拉草等绿肥牧草131种
保存
建设国家热带牧草中期(备份)库
建设国家热带牧草标本馆,该馆保存南方重要草种标本8000余份
选育
刘国道带领团队选育出热研2号柱花草、热研4号王草等32个热带牧草新品种
其中,热研4号王草已从海南推广至南方九省区,成为南方最重要的刈割型禾本科牧草