西藏种植优质高产芜菁的可行性分析
2024-01-13姜丽丽王艳芬罗丹汪亚峰张林赵威崴汪诗平聂晓伟
姜丽丽 王艳芬 罗丹,,3 汪亚峰 张林 赵威崴, 汪诗平 聂晓伟
1.中国科学院青藏高原研究所,青藏高原地球系统与资源环境重点实验室,北京 100101;2.中国科学院大学,北京 100049;3.西藏自治区生态环境科学研究院,拉萨 850000
饲草产业肩负着生态保护与高质量发展的重任,在推进我国农业农村现代化、确保国家粮食安全、山水林田湖草沙冰系统治理和推进乡村全面振兴方面起着重要作用。西藏地处青藏高原腹地,是青藏高原主体,也是我国五大牧区之一。草地是西藏主要的生态系统类型,总面积为12 亿亩,占全国草地总面积的30.2%[1]。当地牧民的主要收入以畜牧业生产为主,畜牧业高质量发展对于当地居民增收、脱贫攻坚成果巩固及乡村振兴建设意义深远。然而,西藏大部分地区自然条件恶劣、天然草场产草量低、饲草类型单一、人工草地规模小[2,3]、家畜可食用饲草料极度缺乏、冬春季饲草供给不足,导致家畜“夏肥、秋壮、冬瘦、春死”恶性循环[4,5]。因此,发展高产优质饲草种植是解决西藏独特资源禀赋条件下饲草短缺问题的重要途径之一,也是畜产品提质增效的关键。
为落实二十大精神,农业农村部印发了《“十四五”全国饲草产业发展规划》,对发展饲草产业进行了部署,明确了到2025 年的发展目标,全国优质饲草产量达到9800万吨,牛羊饲草需求保障率达80%以上。《规划》对西北地区布局为“打造全国重要的优质商品苜蓿草供应基地”。然而,西藏绝大部分地区积温低,苜蓿不能越冬生长,苜蓿产业严重受限,仅能在有限的局部地区开展,因此筛选推广西藏本地的、能与苜蓿媲美的优质高产饲草并研发适合不同海拔不同生态区域的种植技术是该地区饲草产业发展的关键途径。
芜菁(Brassica rapa subsp.Rapa)作为耐寒耐旱和优质高产的多汁饲料饲草,在西藏具有上千年的种植历史,近期的最新研究发现西藏低温环境并未限制其产量,因此建议加大芜菁种植试验示范研究与推广力度,服务西藏现代农牧业高质量发展需求。
1 推广芜菁多汁饲料种植的可行性
芜菁,十字花科芸薹属植物,也称为地蔓菁、蔓菁、扁萝卜、圆根、芫根、盘菜等,藏语为“纽玛”。为二年生草本,高达100厘米;根肉质,球形、扁圆形或长圆形,外皮白色、黄色或红色,根肉质白色或黄色,无辣味;茎直立,有分枝,下部稍有毛,上部无毛[6]。《西藏王统记吐蕃王朝世系明鉴》记载芜菁种子是在文成公主进藏时和其他谷物一起入藏的[7]。芜菁作为在西藏有上千年种植历史的食饲药同源植物具有以下种植优势。
1.1 产量优势
有报道称青海省芜菁产量为亩产3~5 吨[8]。中国科学院青藏高原研究所联合中国科学院大学、中国科学院西双版纳植物园和中国科学院昆明植物所在西藏那曲开展了多年的芜菁种植选育研究,筛选了13个适合在那曲地区种植的芜菁品种。这些芜菁品种种植在那曲地区地下肉质根最大鲜重9.6斤(种植在拉萨地区最大鲜重甚至高达18 斤),亩产达3.30~9.44 吨/亩,地上部分鲜重为2.05~4.78 吨/亩,整株合计5.35~14.21吨/亩,是高寒草甸天然草地亩产最高0.13吨的41~109倍,是现有报道那曲人工草地种植最高亩产3.2 吨的1.67~4.44倍(图1)。
图1 芜菁在西藏那曲地区种植图片:(a)地下部分9.6斤芜菁;(b)芜菁地上地下部分;(c)那曲地区芜菁种植图Figure 1 Turnip grown in Naqu of Xizang.(a)4.8kg root of turnip;(b)the leaves and root of a Turnip;(c)plant turnip in Naqu
1.2 品质优势
姜丽丽等在那曲筛选的13 个芜菁品种蛋白质含量10.99~27.27%,相对饲喂价值103~300。研究表明,个别芜菁品种品质达到高产奶牛饲草标准,品质可与苜蓿媲美(高产奶牛用苜蓿的粗蛋白为20%,相对饲喂价值为150),甚至能够达到特级标准(粗蛋白大于19,相对饲喂价值大于151)[9]。
1.3 抗寒优势
芜菁性喜寒凉,不耐暑热。有报道芜菁在地温3~5℃时种子便可萌发出苗。幼苗能忍受-3~-5℃低温[8]。成株遇-3~4℃低温可以免遭冻害,并能忍受-7~-8℃短时间的寒冷。中科院昆明植物所杨永平研究员团队对西藏芜菁抗寒性及分子机制开展了相关研究,研究设置温度从4°C 逐步降低到-4°C,发现芜菁幼苗成活率高达80%[10]。另外,中国科学院青藏高原研究所研究团队在西藏那曲色尼区的芜菁种植过程中,每年五月份种植芜菁,幼苗期至少经历2次冰雹,芜菁均成功存活并未影响后期长势,因此在实践中也进一步证实芜菁的抗寒性。
1.4 抗旱优势
芜菁是干旱寒冷地区非常重要的块根性作物饲料,它对环境和气候适应范围广,具有耐干早的生态特点。在我国新疆塔里木盆地西北罕见的红色沙漠长寿区具有广泛的种植[11,12]。高亚宁等利用自然干旱法研究全国各地42 个芜菁品种的抗旱性,发现其中32 个品种为抗旱性品种,只有10 个品种对干旱敏感,水分要求相对较高[12]。
1.5 食用价值
芜菁全株可食,既可为牧民提供生食、蒸煮、腌制及晒干蔬菜,也可做为牧民备用主粮。芜菁的“肉质根”无辛辣味,组织致密,煮食风味佳,富含多种维生素,叶酸和钙等。同时,因肉质根糖和淀粉含量高,能和红薯一样代替主粮。由于种植方便,在中国古代曾将其作为灾年应急粮食解决粮食短缺问题[13]。
1.6 饲用价值
芜菁叶片柔软,块根肉质多汁、适口性好,为牛羊所喜食。除一般营养物质外,芜菁含有的丰富维生素和矿物质能在冬春饲草缺乏时供给家畜所需的各种营养物质。芜菁相对饲喂价值与豆科牧草相当,是家畜夏秋增膘长肉、冬春保膘、母畜增膘提高奶产量的优质饲料[8]。
1.7 药用价值
《千金·食治》:主消风热毒肿;《食疗本草》:下气,治黄疸,利小便。根:主消渴,治热毒风肿,冬月作菹煮作羹食之,能消宿食,下气,治嗽;《饮膳正要》:“温中益气,去心腹冷痛”;《本草备要》:和芸薹根捣汁,鸡子清调涂诸热毒[14]。藏医学名著《四部医典》记载,芜菁具有味甘性温、清热解毒、滋补增氧之功效[15],张英等利用现代控制实验也证实了芜菁这一功能[16]。
2 西藏芜菁种植面临的问题
2.1 生产中存在的主要问题
(1)西藏芜菁种植品种单一,主要以当地品种为主,在生产上缺乏优质高产新品种,是限制芜菁产业化发展的关键;(2)西藏芜菁生产上缺乏因地制宜的高效生产种植技术,种植机械化水平低等影响种植户的经济效益和生产效率;(3)芜菁种植规模小、缺乏优质高产品种的大规模示范;(4)产品贮藏加工程度低、贮藏一般是自然温度自然通风堆放贮藏,贮藏技术和方法落后,贮藏管理粗放,贮藏损失较大;(5)产业化发展程度低,距离芜菁食、饲、药产业化发展存在较大差距;(6)种子生产严重不足,缺乏适应西藏不同海拔不同生态区种子规模化生产。
2.2 面临的技术需求问题
2.2.1 引种选育方面技术需求。目前西藏芜菁种植急需选育优良高产适合不同海拔地区种植的主推品种,逐步扩大芜菁种植面积。
2.2.2 在种植方面技术需求。面临推广适应西藏不同海拔地区的种植技术、节水灌溉技术、测土配方施肥技术、病虫害综合防治技术,及机械化生产关键技术等芜菁种植管理技术。
2.2.3 在加工方面技术需求。目前西藏芜菁产品加工产能受限、产品加工程度低、加工设备和加工人员缺乏,产品市场流通差。
2.2.4 在贮藏方面技术需求。急需研究并推广适合西藏不同海拔地区的芜菁设施加工、贮藏保鲜和管理技术、增强贮藏能力,减少贮藏损失,提高饲用及加工产品品质和质量,延长芜菁饲料及加工产品供应周期。
2.2.5 种子生产需求。目前西藏没有专门的芜菁种子生产基地,芜菁种子多为区外采购或者农家零星生产。急需研究西藏芜菁种子高产适应条件,建立优质高产抗寒抗旱的芜菁种子本地生产基地。
2.3 面临的产业化和品牌问题
2.3.1 产业化路径。需要与上下游企业建立合作机制,从人力、运输、生产等方面控制成本,畅通从作物—产品—商品的转化路径与机制,以及开拓内地市场的渠道。
2.3.2 品牌化路径。需要系统研究芜菁品牌价值的实现内涵,并研究其有效的保护和传播机制。
3 芜菁种植推广建议
3.1 技术攻关方面
一是评估现有西藏各区芜菁品种种植潜力和优势,加快筛选和引进适合西藏不同海拔不同生态区的优质高产芜菁品种,加大优良品种推广力度;二是从生产种植的基质、施肥、除草和灌溉等关键环节入手,研发适合西藏不同海拔区生态条件的芜菁绿色高效种植技术体系;三是以西藏资源禀赋为基础,研发芜菁种植土壤地力提升技术;四是开展西藏地区芜菁种子生产研究,解决本区芜菁种植种子短缺问题,并利用西藏高寒优势开展芜菁育种研究;五是研发适合西藏高原条件的芜菁加工贮藏的新方法新技术,进行贮藏技术示范和推广;六是推广运用绿色高效生产技术模式,加快农机农艺融合,实现节本增效。
3.2 产业政策方面
一是加大芜菁种植推广面积,不仅在藏北高原进行推广,还要考虑在一江两河地区,即西藏全境推广应用;二是提升芜菁产业地位、切实加强产业投入,包括政策、人力资源和资金等,形成一个推动芜菁产业发展的良好宏观环境,建立优质高产芜菁生产示范基地,提高基地基础设施条件,促进芜菁产后加工、贮存、销售与运输等产业链条的延伸;三是加大芜菁产品生态价值实现及产业化路径研究,实现芜菁种植生态服务功能及产业化推动经济发展优势;四是加大扶持力度,加大政策和资金扶持力度,加大芜菁基地建设,培植芜菁生产、加工和流通的龙头企业,促进芜菁产业发展,以期带动畜牧业发展。