【编者按】5月29日,环球网以《草博士周功克:打造盐碱地生态治理可复制样板》为题,报道青岛农大园林与林学院周功克教授打造盐碱地生态治理可复制样板。
在山东省东营市黄河三角洲农高区那一片广袤的土地上,一块“绿洲”格外引人注目。其四周都是白花花的盐碱地,唯独这里绿意盎然。这是青岛农业大学园林与林学院周功克教授团队的饲用芒草试验地。
“黄河三角洲无论是生态保护还是农业开发,都有战略意义,抗盐碱作物发展对中国粮仓、中国饭碗起到积极的保障作用”。周功克说。
改种适土 初涉芒草
在荒地里疯长的芒草外形高大,俯拾即是。这种禾本科植物是世界上极具开发潜力的重要木质纤维素原料作物,其用途广泛、可生产生物质燃料酒精。
二十多年前,石油价格大涨,欧美国家纷纷斥巨资研究可再生能源,木质纤维素作物成为研究焦点。从那时起,刚刚学成回国,还在中国科学院青岛生物能源与过程研究所工作的周功克研究员就开始涉足相关研究,实验材料的选择是摆在他面前的第一个问题。栽种能源植物需要土地,而我国耕地紧张,使用耕地种植能源植物就会造成“与粮争地”,得不偿失,因此周功克教授把视线放到了我国大片的边际土地上。
身处山东,最常听到、看到的边际土地就是黄河三角洲的滨海盐碱地。黄三角地区土地资源优势突出,但这些盐碱地却存在着生态环境脆弱、荒地资源利用率低、淡水资源短缺、植被类型少、结构简单、组成单一、水土流失加剧、土壤肥力降低、农业生产力水平低下等瓶颈问题。在这种前提下,主要生长于河滩、山地、荒坡和撂荒地等边际土地上的芒草走进了他的视野。外表平平但极具内涵,这是周功克对芒草的评价。“它抗逆性强,可在荒草地、沼泽滩涂等边际土地上种植生长,也是世界上最具开发潜力的木质纤维素能源植物。”他说。在实验室被“养育”了多年的芒草,周功克希望它能“有番作为”。长久以来,土地盐碱化是山东所在的黄河三角洲地区农业生产面临的最突出问题。“盐碱地和芒草种植‘联姻’应该有前景。”深度调研之后,周功克给出判断,团队成员迅速收集国内外芒草种质资源。
周功克教授调查后认为,芒属植物利用潜力巨大,并且作为我国的乡土草,并不会导致生物入侵的问题。因此,周功克教授选择芒草作为自己在山东边际土地推广的主要研究对象,初步确定芒草可以作为盐碱地发展的突破口之一。
研究对象有了,周功克教授带领团队调研走访了山东省内黄河沿岸各处盐碱地和全国的芒草集中分布区,从全国各地收集了芒属植物种质资源450余份,科学分析了芒草在黄河三角洲盐碱地推广的可行性,并获得了国家科技支撑计划、中国科学院重点部署项目、山东省重大工程项目和山东省重点研发计划等项目基金资助。有了资金支持,周教授带领团队针对山东省盐碱地绿色开发关键技术瓶颈,利用收集的芒草种质资源,不断开展科研工作,发掘参与纤维生物质形成或抗逆的关键基因资源10个,筛选了30余份生物量高、抗逆强、可高效利用的能饲芒草新品种(系)。为了响应国家种质创新的号召,周教授团队通过诱变育种技术构建南荻重离子辐射诱变体库,并在盐碱地上筛选芒草突变体库,选育到了一批具有较强耐盐的芒草突变体植株,并建立了能饲芒草快速扩繁体系。
挂职昌邑 转做饲草
为了更准确把握环境保护和高质量发展的关系,坚定不移地通过走生态优先、绿色发展的现代化道路来推动黄河流域经济发展,周功克教授主动申请挂职山东省昌邑市人民政府副市长和昌邑科技产业研究中心主任。在任职期间,他带领团队积极推进“产学研”合作,深入群众,了解群众之所需,结对帮扶,建立产学研一体的服务平台,为现代农业发展提供技术服务。
在昌邑挂职期间,对当地产业情况了解之后,周功克发现虽然山东省是国内畜牧业大省,但是优质饲草却一直依赖于进口,饲料短缺是限制山东畜牧业发展的一大障碍。“能不能用中重度盐碱地来种饲草?”周功克有了新的想法。成熟的芒草虽然产量大,但是木质素含量高,适口性差,牲畜都不喜欢吃,怎样改良?周教授陷入了思考。在周教授的湖南老家,春天芒草发芽时,好多人会去挖芒草嫩芽炒菜,是当地的一道风味,说明芒草也可以做得很美味,那在木质素含量低时进行收割,做成青贮,是不是就可以改善适口性的问题?得到启发的周功克团队历经波折,但咬定目标,研发了能饲芒草制备青贮饲料的关键技术,并与山东省农科院畜牧所合作,用山东特产的鲁西黑头羊试验,果然青贮之后的芒草深得这些“羊食客”的喜爱。更加喜人的是,通过与玉米青贮的对比测试,芒草青贮的绝大部分指标都可以达到玉米青贮的水平,甚至某些指标优于玉米青贮,而由于芒草具有多年生,全年生长周期长的特点,芒草青贮的生产成本远远低于玉米,每头羊可以为农户额外带来255元的利润。
入职青农 扎根黄河
2020年的夏天,周功克教授正式入职青岛农业大学,刚一入职,就听说学校成立了东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院,有了这样一个平台,周教授认为可以更好地服务黄河流域,服务山东,因此以积极的心态加入了研究院。刚刚加入研究院,周功克教授就在东营市农高区建立了饲用芒草的耐盐种质资源圃,目前已经有60多亩,内含从全国收集及自己培育的芒草种质资源450余份,并且从这些种质资源中筛选到了100余份高耐盐种质资源,可以在5‰以上的盐碱地进行种植,解决了中重度盐碱地的饲草生产问题。同时饲用芒草团队还在农高区盐碱地进行饲用芒草的规模化种植示范,与当地畜牧企业合作,将肉牛饲养过程中产生的排泄物与盐碱地改良结合在一起,解决了牲畜排泄物的问题,最终为黄三角盐碱地打造了饲用芒草规模化种植、盐碱地生态治理及优质饲料生产的三位一体新型生态循环产业模式,如今,这片种植芒草的盐碱地生机勃勃,它不但成了网红美景打卡地,还受到了业内专家的高度认可,为黄三角盐碱地改造和农区生态草牧业发展提供可复制的样板。
日复一日,年复一年的工作,让这片土地发生了翻天覆地的变化,也为周功克带来了不胜枚举的荣誉,获得“享受国务院政府特殊津贴专家”、中科院“百人计划”、山东省“泰山学者”、山东省有突出贡献的中青年专家、江苏省“创新创业领军人才”、东营“黄河三角洲学者”、梁希科技进步奖……谈及这些分量十足的奖项,周功克谦虚地说,这些奖项是集体的荣誉,既是肯定也是鼓励,多年来通过开展盐碱地治理和饲用芒草工作,很多同事团结奋斗,共同创新,才有了今天的成绩。“这些奖是鼓励我们后面继续采用这样一种团结协作,共同创新的精神,在后面解决农业重大问题上,继续发挥我们的作用。”周功克说。
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