从“张骞优选”到“太空漫游”苜蓿为何成为“牧草之王”?

小宛农 2024-06-04 21:56:37

在广袤无垠的草原上,有一种平凡而又独特的植物。它并非牡丹般绚烂,亦非松柏般傲骨嶙峋,它低调且坚韧,以独特的生命力和无可替代的使用价值在牧者的心中留下了深深的烙印。

它的叶片嫩绿如翡翠,散发着淡淡的清香,宛如大地的使者,带来新生的希望,它就是草原上的“王者”——苜蓿。

在这样一个充满生机与活力的季节里,让我们一同走进苜蓿的世界,感受它所带来的那份平凡而又不凡的魅力吧。

“洋草”的“汉化史”

“马嗜苜蓿,汉使取其实来,于是天子始种苜蓿。”

这是记载于《史记•大宛列传》中的一句话,公元前126年,汉使张骞出使西域(前苏联土库曼地区),在获得良种马的同时也从当地带回了马的主要饲料——苜蓿的种子。

自此,苜蓿便被种植在了中国皇宫的御花园中,后来逐渐传播到中国整个北方地区,并成为中国最重要的饲料作物之一。

在中国,苜蓿作为一种古老的植物,栽培和利用已有数千年的历史,被誉为“牧草之王”。

苜蓿生长速度快、营养价值高,是家畜最优质的饲草料,且目前并没有完全替代苜蓿的粗饲料。

中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所的专家告诉小农,苜蓿含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素、氨基酸等营养成分。

蛋白质是动物生命活动中不可或缺的营养物质,而苜蓿的蛋白质含量明显高于许多其它牧草。一般而言,优质苜蓿干草中蛋白质的含量可达到18%-24%,这一比例远超过了高粱、玉米等传统饲料作物。

除蛋白质之外,苜蓿中还含有丰富且平衡的氨基酸组合,无论从矿物质元素的均衡搭配,还是维生素及生物活性物质的“附加营养”,苜蓿都具备无可替代的优势。

作为多年生豆科植物,苜蓿能与根瘤菌共生固氮从而减少化学肥料的使用,有助于改善土壤肥力。它根系发达,在改善生态环境、水土保持方面具有天然的优势。

一些耐旱、耐盐碱的品种有望在治理荒漠化、改良盐碱地上发挥重要作用。

“牛奶生产第一车间”

据专家介绍,苜蓿曾作为驯养战马的饲料引入我国的植物,如今却成为了奶牛养殖业中备受青睐的“理想口粮”,这一变迁既有历史沿革的痕迹,也有科学饲养理念的演进。

在古代农业社会,马匹不仅是战争中不可或缺的军事力量,也是农业生产的重要工具,因此能够提高战马体力与耐力的苜蓿自然成为重要资源。

随着时间的迁移和社会的不断发展,马逐渐淡出了百姓的生活,而牛奶成为了日常生活中重要的营养来源之一,提升奶牛的产奶量和奶质,成为养殖业关注的重点。

苜蓿虽有“牛奶生产第一车间”的称号,但无论干草还是种子,都遭受着“卡脖子”的局面。

苜蓿在我国虽有数千年的种植史,但作为“洋牧草”,我国种植出的苜蓿在品质上并不具备优势,品质好的苜蓿种子又依赖于进口。如何培育出适合我国水土的优质苜蓿品种呢?

苜蓿的“飞天”之旅

中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所的专家们自2008年以来,瞄准了航天育种新领域,大力开展创新性研发,先后通过“神舟八号、十号、十一号、十二号、十三号、十五号、十六号、十七号飞船”“天宫空间站”“实践十号返回式卫星”“嫦娥五号”等飞行器搭载了10类牧草种子100多份,其中苜蓿40余份。有的种子还有幸在“空间站天和号核心舱”和“空间生物学暴露装置”上进行舱内和舱外太空之旅。

空间诱变的类型、方式也在不断创新,搭载材料由种子到组培苗,诱变时间由最短的15天到272天,飞行器轨道由300-400公里到8000多公里,嫦娥五号实现空间诱变到深空诱变且轨道延长至37万公里,诱变方式由舱内到舱外。

航天诱变育种是一项植物新型诱变育种方法,属于空间生命科学领域,在种质创新方面具有独特优势,可以实现种质资源的源头创新。航天诱变的核心在于利用宇宙空间独特的环境条件,高真空、微重力和空间射线三者共同作用,使得种子的遗传基因发生变异,通过航天诱变,有机会获得罕见的、具有突破性的优异新种质。

目前,专家团队通过航天诱变育种技术共选育并审定登记国家级苜蓿新品种3个,分别为“中天1号”紫花苜蓿、“中天2号”紫花苜蓿和“中天3号”杂花苜蓿,3个品种在提高产量、提升品质和增强抗性方面均具有一定的优势。

一起来看看它们的风采吧!

专家优选

在育种工作中,专家更看重苜蓿的哪些品质?专家告诉小农,选育新品种主要以产量、营养价值、抗逆性、抗病性几方面特性为主。

产量:产量是苜蓿育种中最基本也是最重要的性状之一,选择生长速度快、分枝能力强的品种,这样可以在短时间内获得较高的生物量,从而提高单位面积的产量。

营养价值:苜蓿作为饲料作物,其营养价值是决定其经济价值的关键因素,提高粗蛋白质含量是苜蓿育种中最重要的目标之一。

抗逆性:抗逆性包括对逆境环境的适应能力,如抗旱、耐寒、耐盐碱等。在不同地区,自然环境条件差异较大,因此,选育适应性强的苜蓿品种对于保证稳定的生产至关重要。

抗病性:病害是影响苜蓿生产的主要因素之一。育种家们会特别关注其对根腐病、白粉病、锈病等常见病害的抗性,通过传统育种或诱变育种技术手段,提高苜蓿的抗病性能,可以有效减少农药的使用。

通过空间辐射诱变,育种家们希望能够创造出新的基因型,获得优异突变体,聚焦提高产量、提升品质和增强抗性,培育优良牧草新品种。通过培育优异的新品种,从而进一步提高我国在农业科技领域的竞争力,为我国农业的可持续发展提供强有力的支撑。

本期科学审核:中国农业科学院

兰州畜牧与兽药研究所 杨红善研究员

通讯员:符金钟

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