草業(yè)科學(xué)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與展望
    一、引言
    我國自古以來對草就頗為重視�！安斯染鶠椴莶俊保�認為草是農(nóng)業(yè)的本源。由于我國
    豐富的草本植物資源，形成了古代多部中草藥、植物學(xué)的巨著。此外，《齊民要術(shù)》等各
    類農(nóng)書也是古代涉及草類科學(xué)的重要著作。中國古代這些對草的論著深刻地反映出草業(yè)生
    產(chǎn)思想在中國古代時期就已經(jīng)開始萌芽。鴉片戰(zhàn)爭后，很多外國探險家、植物采集分類學(xué)
    家、地理學(xué)家和土壤學(xué)家等對我國的植被和植物進行了多方面研究，并形成了我國草學(xué)研
    究的最早資料。但真正現(xiàn)代意義上的草業(yè)科技是從 20 世紀 30 年代開始的，特別是在新中
    國成立以后，草業(yè)科技才得到迅速發(fā)展。
    新中國成立初期，我國草地科學(xué)家在草地調(diào)查的基礎(chǔ)上，借鑒國外草地分類學(xué)理論，
    提出了中國草地分類體系，這是全面認識我國草地和合理規(guī)劃管理利用草地的理論基礎(chǔ)。
    ①草地資源調(diào)查與評價。20 世紀 60 年代以后進行的草場資源調(diào)查，在學(xué)術(shù)上豐富了從前
    蘇聯(lián)吸收來的草場類型學(xué)，使之更趨完善，更適合于我國國情。以等級評價、生產(chǎn)力評
    價、營養(yǎng)評價、利用評價、立地條件評價為中心的草地資源評價理論和方法初步形成，草
    地資源調(diào)查方法更趨完善和系統(tǒng)。同時，提出了草場地帶性畜牧業(yè)、建立我國草地自然保
    護區(qū)等學(xué)術(shù)見解。②草地改良及劃區(qū)輪牧技術(shù)。任繼周在我國首次提出了劃破草皮、改良
    高山草原的理論。最早將西方和前蘇聯(lián)的劃區(qū)輪牧先進理論和方法全面引進我國，并在試
    驗和實踐的基礎(chǔ)上，提出了具有我國特色的高山草原整套劃區(qū)輪牧實施方案，是我國早期
    草地合理利用的標志。③草地生態(tài)學(xué)、放牧生態(tài)學(xué)研究。我國科學(xué)家針對載畜量單位在評
    定草原生產(chǎn)力中存在的弊端，提出了畜產(chǎn)品單位的概念。④南方草地利用技術(shù)。賈慎修
    1973 年開始在湖南南山牧場建立中國南方第一個草山草坡改良試驗研究站，研究南方草
    地改良利用技術(shù)，并和新西蘭、澳大利亞合作開發(fā)我國水熱條件優(yōu)異的南方草地，其理論
    與技術(shù)是我國南方草地農(nóng)業(yè)的啟蒙。
    改革開放以后，現(xiàn)代草業(yè)科技體系得到快速發(fā)展，各省區(qū)相繼成立了畜牧研究所所屬
    的牧草研究室，全面開展了草業(yè)的基礎(chǔ)研究。①遙感信息技術(shù)研究。從 1979 年開始的全
    國范圍草地資源統(tǒng)一調(diào)查中，應(yīng)用了遙感、計算機等技術(shù)，成功地對我國進行了草地類型
    
    的數(shù)量分類以及草地資源評價和草地開發(fā)利用的研究。②劃區(qū)輪牧技術(shù)研究。為加強草地
    管理及其合理利用，全面開展了草地管理與草地生態(tài)的研究，季節(jié)性畜牧業(yè)和劃區(qū)輪牧的
    大量成果已應(yīng)用于生產(chǎn)。③牧草引種馴化技術(shù)研究。全國 20 多所大專院校和科研單位建
    立了全國性優(yōu)良牧草和草坪草引種育種實驗網(wǎng)，開展了牧草引種、育種、種質(zhì)資源和種子
    檢驗研究，在不同類型地區(qū)引種馴化、篩選培育了多種當家優(yōu)良牧草。④生物防治技術(shù)研
    究。牧草病蟲害防治技術(shù)與體系的研究成果已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)，如生物滅蝗、病毒防治草原
    毛蟲、鷹架（墩）招鷹滅鼠、C 型肉毒棱角毒素滅鼠等。
    20 世紀 90 年代至今，現(xiàn)代草學(xué)研究和技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展。①牧草種質(zhì)資源
    和新品種選育技術(shù)發(fā)展迅速。在現(xiàn)代生物技術(shù)助推下，此項研究達到了前所未有的發(fā)展速
    度，截至 2013 年全國已審定登記的飼草及草坪草品種 462 個，其中育成品種 172 個，地
    方品種 52 個，引進品種 142 個，野生栽培品種 96 個。②南方草地研究獲得突破性進展。
    在對我國南方主要區(qū)域的草山草坡進行系統(tǒng)定位研究中，獲得了一批豐碩的科技成果。
    ③農(nóng)牧生態(tài)交錯帶綜合研究全面開展。農(nóng)牧交錯帶的形成、土地覆被利用變化的格局與空
    間動態(tài)、農(nóng)牧復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的特點及演替驅(qū)動力等多方面的理論及應(yīng)用基礎(chǔ)利用技術(shù)的研
    究，不僅豐富了我國農(nóng)牧交錯帶的理論與實踐，而且對農(nóng)牧交錯帶地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展有重要
    作用。④草地信息技術(shù)的崛起。3S（遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)）技術(shù)使草地資
    源監(jiān)測、管理及利用等發(fā)生了根本性變化。
    我國草業(yè)科技思想體系在新中國成立前以歐美為主，20 世紀 50 年代又以學(xué)習(xí)引進前
    蘇聯(lián)的思想體系為主。近 20 年來，我國在吸收世界各國草業(yè)科技思想體系的基礎(chǔ)上，逐
    步形成了適應(yīng)我國情況的較為完整的體系，而且在草學(xué)理論上有了突破性的進展。
    1984 年，我國科學(xué)家錢學(xué)森把現(xiàn)代系統(tǒng)工程學(xué)的理論和方法運用于草地資源綜合開
    發(fā)，首次提出了創(chuàng)立知識密集型草業(yè)的理論，即以草地和牧草為基礎(chǔ)，通過家畜、生物、
    化工、機械等一切可以利用的現(xiàn)代科技手段，建立高度綜合的、能量循環(huán)的、多層次高效
    益的生產(chǎn)系統(tǒng)。之后，在任繼周等草學(xué)家的研究發(fā)展下，這一理論的創(chuàng)立得到中國科學(xué)界
    的肯定和國家的采納。它奠定了草業(yè)的科學(xué)理論基礎(chǔ)，把中國草地科學(xué)發(fā)展到一個新的高
    度，具有劃時代的意義。1985 年，錢學(xué)森進一步詮釋了知識密集型草產(chǎn)業(yè)的含義，并提
    到了農(nóng)區(qū)和林區(qū)的草業(yè)，奠定了完整的草學(xué)和草業(yè)生產(chǎn)范疇，并在 1987 年給草業(yè)創(chuàng)造了
    Prataculture 這一國際名稱。在這一科學(xué)認知的基礎(chǔ)上，經(jīng)任繼周、賈慎修、祝廷成、洪
    紱曾、李毓堂、許鵬、李博等老一輩科學(xué)家和草業(yè)界廣大科技工作者共同努力，草原科學(xué)
    發(fā)展為草學(xué)。與此同時，任繼周 1984 年提出了草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念，論證了草業(yè)發(fā)
    生與發(fā)展；1990 年提出草業(yè)生產(chǎn)的四個生產(chǎn)層的論點，1995 年完整地論述了草地農(nóng)業(yè)生
    態(tài)系統(tǒng)的基本概念、結(jié)構(gòu)、功能、效益評價等問題；在基本結(jié)構(gòu)問題上，詳細地論證了草
    業(yè)的前植物（景觀、環(huán)境、游憩）生產(chǎn)、植物（牧草、作物、林木等）生產(chǎn)、動物（家
    畜、野生動物及動物產(chǎn)品）生產(chǎn)、后生物（草畜產(chǎn)品加工、流通）生產(chǎn)四個生產(chǎn)層的產(chǎn)業(yè)
    系統(tǒng)。草業(yè)系統(tǒng)工程思想和建立的草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論，將草業(yè)的基本結(jié)構(gòu)由土—草—畜系
    統(tǒng)，擴展和提升為前植物—植物—動物—后生物四個生產(chǎn)層，使草業(yè)具有了更多的生產(chǎn)功
    
    能。與俄羅斯的草地經(jīng)營（Л уговодство）、美國的草原管理（Range management）和英聯(lián)
    邦國家的草地科學(xué)（grassland science）理論相比，我國的草學(xué)指導(dǎo)思想具有更豐富、更系
    統(tǒng)的科學(xué)內(nèi)涵，也具有更強的產(chǎn)業(yè)概括性。草學(xué)系統(tǒng)工程理論創(chuàng)造性地發(fā)展和提升了我國
    草業(yè)科技思想，使我國的草業(yè)科技思想理論達到了世界先進水平。
    目前，我國草學(xué)研究趨勢包括基礎(chǔ)和應(yīng)用兩個方面�；�礎(chǔ)研究的趨勢和重點包括：草
    地植物多樣性保護和利用、草地生理生化機理、草畜關(guān)系與放牧管理、受損草地生態(tài)系統(tǒng)
    的恢復(fù)與重建、草地畜牧業(yè)優(yōu)化配置與草地資源信息管理以及全球氣候變化對草地生態(tài)系
    統(tǒng)的影響等。應(yīng)用研究的趨勢和重點包括：人工草地建植與可持續(xù)利用技術(shù)、牧草育種技
    術(shù)、退化草地改良技術(shù)、牧草收獲加工技術(shù)、家畜舍飼和半舍飼技術(shù)等。
    草地生態(tài)系統(tǒng)作為世界上最主要的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一，在全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中占有
    重要地位。我國是世界上的第二草地大國，草地面積是耕地的三倍、林地的兩倍，這是我
    國草地畜牧業(yè)發(fā)展的基地，也是我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)的主體，與林地共同構(gòu)成了我國生態(tài)環(huán)
    境的屏障。草學(xué)研究的不斷加深對草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本報告在綜
    述我國草業(yè)科技發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合國際草業(yè)科技的發(fā)展趨勢，透視我國草業(yè)科技取
    得的成就、存在的問題及新時期的發(fā)展趨勢，為我國草業(yè)科技的健康發(fā)展提供指導(dǎo)。
    二、我國草業(yè)科學(xué)學(xué)科最新研究進展
    （一）草遺傳育種學(xué)
    1. 草種質(zhì)資源的收集保存與資源共享
    草種質(zhì)資源是控制草各種性狀的基因載體，是可供育種及相關(guān)研究利用的各種生物
    類型，凡能用于草品種遺傳育種研究的生物體均可稱為草種質(zhì)資源，包括各類品種、突
    變體、野生種、近緣種、無性繁殖器官、細胞或組織、單個染色體或基因、DNA 片段等。
    迄今為止，全國已建成 1 個中心庫——全國畜牧總站牧草種質(zhì)資源保存利用中心（北京），
    2 個備份庫——溫帶草種質(zhì)備份庫（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，呼和浩特），熱帶草種
    質(zhì)備份庫（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，儋州）。至 2011 年，低溫種
    質(zhì)庫共保存草種質(zhì)材料 41214 份，分屬 82 科、478 屬、1420 種。其中，中心庫保存草種
    質(zhì)材料 23502 份；溫帶草種質(zhì)備份庫保存草種質(zhì)材料 11000 份；熱帶草種質(zhì)備份庫保存草
    種質(zhì)材料 3000 份，國家作物種質(zhì)長期庫保存草種質(zhì)材料 3712 份。資源圃田間無性材料保
    存 12 科 35 屬 69 種 588 份。離體保存草種質(zhì)材料 482 份。草地類保護區(qū)主要保護 105 個
    科568個屬1643個種。建立了10個生態(tài)區(qū)域技術(shù)協(xié)作組（包括東北、華北、華東、華中、
    華南、西南、黃土高原、青藏高原、內(nèi)蒙古、新疆區(qū)域牧草種質(zhì)資源保護技術(shù)協(xié)作組）。
    制定了《草種質(zhì)資源保存技術(shù)規(guī)程》NY/T 2126-2012、《牧草種質(zhì)資源田間評價技術(shù)規(guī)程》
    NY/T 2127-2012、《草種引種技術(shù)規(guī)范》NY/T 1576-2007 行業(yè)標準以及《牧草區(qū)域試驗技
    
    術(shù)規(guī)程》DB51/T 666-2007 地方標準，研發(fā)牧草種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準 116 套，建
    立了“國家草種質(zhì)資源保護管理系統(tǒng)”和“國家牧草種質(zhì)資源共享平臺”，使我國草種質(zhì)
    資源收集、整理、保存和共享利用逐步標準化、信息化和現(xiàn)代化。
    2. 草種質(zhì)資源評價鑒定與創(chuàng)新利用
    截至目前，已初步完成草種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀評價鑒定 21590 份，抗性評價鑒定 5519
    份。其中，抗病蟲鑒定種質(zhì) 661 份，抗旱鑒定 1578 份，抗寒鑒定 405 份，耐鹽鑒定 2556
    份，耐熱鑒定 156 份，其余 163 份。種質(zhì)分發(fā)利用 4089 份。
    自 1987 年全國牧草品種（后改為“草品種”）審定委員會正式成立至 2012 年，全國
    共建成橫跨 28 個省區(qū)市的 52 個草品種區(qū)域試驗站，共培育登記注冊的國審新草品種 462
    個，其中育成品種 172 個，引進品種 142 個，地方品種 52 個，野生栽培馴化品種 96 個。
    同時，利用分子生物學(xué)等新技術(shù)，從苜蓿、中間偃麥草、葦狀羊茅、早熟禾、冰草等草資
    源中分離克隆出一批與抗旱、耐鹽、品質(zhì)、抗病等相關(guān)的基因，并進行了功能鑒定及其遺
    傳轉(zhuǎn)化的研究，為新草品種選育與新種質(zhì)創(chuàng)制發(fā)揮了積極作用。此外，近年來，我國草學(xué)
    研究者從苜蓿、中間偃麥草、葦狀羊茅、早熟禾、冰草等牧草和草坪草中分離克隆出一批
    與耐鹽、品質(zhì)、抗病等相關(guān)的基因，并進行了功能鑒定；開展了苜蓿耐鹽、抗旱、品質(zhì)改
    良等方面基因工程育種研究；初步建立了四倍體偃麥草的分子標記連鎖圖，對低溫影響牧
    草生長及代謝產(chǎn)物積累的 QTLs 進行了分析；還開展了類玉米和黑麥草等抗病基因的克隆
    和生物信息學(xué)分析等研究，并先后發(fā)表了多篇在國際上有較大影響的 SCI 論文。
    3. 草遺傳育種技術(shù)
    草種質(zhì)創(chuàng)新育種方法很多，包括選擇育種、雜交育種、誘變育種、雜種優(yōu)勢利用、多
    倍體育種、抗病蟲育種、生物技術(shù)育種等，以雜交、誘變及轉(zhuǎn)基因方法為主，而有性雜交
    仍然是目前種質(zhì)創(chuàng)新的最有效方法。如對羊茅屬和黑麥草屬進行的遠緣雜交以及小麥族內(nèi)
    多年生牧草（冰草屬、披堿草屬、賴草屬、大麥屬）進行的種、屬間雜交，創(chuàng)制了一批有
    特殊育種價值的材料。利用搭載返回式衛(wèi)星，以苜蓿、沙打旺、新麥草、紅豆草、柱花
    草、垂穗鵝觀草、無芒雀麥、雜種冰草等航天誘變牧草種子為材料，建立牧草多因素誘變
    育種技術(shù)體系，創(chuàng)制了一批有潛力的新種質(zhì)。通過倍性育種技術(shù)，獲得了在產(chǎn)量、品質(zhì)、
    抗逆性等性狀上表現(xiàn)突出的紅三葉等牧草新種質(zhì) 19 個，培育新品系 13 個，制定了冰草和
    新麥草倍性育種技術(shù)體系 2 項；研制了新麥草愈傷組織及體細胞染色體加倍技術(shù)和冰草屬
    種間雜種 F1 代植株染色體加倍技術(shù)體系，草地羊茅花藥愈傷組織分化培養(yǎng)和利用游離小
    孢子培養(yǎng)獲得鴨茅單倍體植株技術(shù)。主要針對耐逆性、抗病蟲性、品質(zhì)改良、育性等育種
    目標，先后克隆出幾十個重要牧草相關(guān)基因，但迄今為止，我國尚無轉(zhuǎn)基因牧草品種育
    成，只有少數(shù)幾個轉(zhuǎn)基因草（草地早熟禾、高羊茅、紫花苜蓿等）的株系獲得國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)
    基因生物安全委員會批準進行小規(guī)模的中間試驗，不久的將來我國也將培育出轉(zhuǎn)基因的草
    新品種。
    
    （二）飼草栽培學(xué)
    長期以來，我國對飼草栽培科學(xué)技術(shù)研究的經(jīng)費投入嚴重不足，以至對飼草生產(chǎn)實踐
    難以形成強有力的科技支撐。盡管環(huán)境條件不利，執(zhí)著的飼草栽培科技工作者依然取得了
    一些可圈可點、值得稱道的研究成果。
    1. 飼草生長發(fā)育及其與環(huán)境的關(guān)系
    在陜西關(guān)中地區(qū)研究了紫花苜蓿生長發(fā)育與氣溫的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)苜蓿返青的臨界溫度
    為日均溫≥ 5℃，自日均溫≥ 5℃初日到返青所需日數(shù) 15 天左右、生長積溫約 90℃、有
    效積溫 30℃左右；苜蓿分枝、現(xiàn)蕾、開花和結(jié)莢的氣溫下限依次為 6℃、14℃、17℃和
    22℃，分枝—現(xiàn)蕾、現(xiàn)蕾—開花和開花—結(jié)莢等生育階段所需日數(shù)與該階段平均溫度呈負
    相關(guān)（劉玉華，2006）。
    2. 飼草種植技術(shù)
    在洪紱曾等于 20 世紀 80 年代完成的“全國多年生栽培草種區(qū)劃研究”的基礎(chǔ)上，開
    展了“中國栽培草種區(qū)劃研究”，主要進展有四：①將一二年生草種納入?yún)^(qū)劃范疇；
    ②依據(jù)應(yīng)用方向?qū)⒉莘N劃分為人工草地、草原改良和生態(tài)建設(shè) 3 類；③區(qū)域劃分以水熱
    條件為基本依據(jù)，輔以地形地貌特征，區(qū)域命名因之增加了水熱條件限定；④依據(jù)水熱
    條件對部分栽培區(qū)域進行了調(diào)整（孫洪仁，2009）。提出了草種選擇的 5 項原則，即適
    應(yīng)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、改善當?shù)胤N植制度、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益高和生態(tài)價值高（孫洪仁，
    2009）。
    開展了北京地區(qū)紫花苜蓿根瘤菌接種劑的研制，篩選出高效菌株 2 株，制備了種衣劑
    和草炭劑 2 種劑型，田間試驗增產(chǎn)效果十分顯著（劉西莉等，2007）。開展了中苜 1 號紫
    花苜蓿高效共生根瘤菌的篩選，篩選出高效菌株 1 株（楊青川等，2007）。開展了新疆耐
    鹽高效苜蓿根瘤菌的分離和篩選，從采自 14 個地、州的 132 份土樣中分離、純化得到苜
    蓿根瘤菌株 81 株，篩選出高效菌株 1 株（孫杰等，2009）。
    開展了高寒牧區(qū)老芒麥和燕麥播種技術(shù)研究，結(jié)果表明，春播以土壤剛解凍的早春為
    宜，寄籽播種最佳時期為土壤即將結(jié)凍的秋末冬初；播種前土地旋耕優(yōu)于重耙，重耙、輕
    耙皆優(yōu)于免耕（戴良先等，2006，2007）。開展了科爾沁沙地苜蓿播種技術(shù)研究，結(jié)果表明，
    6 月上旬之前為安全越冬播種期；播種前土壤深耕（28 ～ 30cm）優(yōu)于淺耕（12 ～ 15cm）
    和中深耕（20 ～ 22cm），中深耕優(yōu)于淺耕；犁溝（15cm）干埋等雨播種優(yōu)于平作雨后
    播種；播種量以 11 ～ 19kg/km2為宜（孫啟忠等，2008）。開展了黑龍江省中溫帶黑土區(qū)
    紫花苜蓿播種技術(shù)研究，結(jié)果表明，7 月份播種優(yōu)于 8 月中旬，行距 15cm 平作優(yōu)于行距
    30cm 平作和行距 60cm 壟作（王占哲等，2008）。開展了半干旱地區(qū)苜蓿旱作播種技術(shù)研
    究，結(jié)果表明，播種方式條播優(yōu)于撒播，播種深度 2cm 優(yōu)于 3.5cm 和 5cm，播種量 20kg/km2
    優(yōu)于 12kg/km2和 27kg/km2 （趙萍等，2010）。在呼和浩特的研究表明：草原 3 號苜蓿播種
    密度越大，播期越晚，生長越緩慢，越冬率越低；7 月初播種，越冬率可達 100%，8 月中
    旬以后播種，越冬率為 0；早播有利于第 2 年的返青生長；條播行距 40cm 時，苗期密度
    以 100 苗 / 米為宜（賈鮮艷等，2012）。
    開展了苜蓿保護播種試驗，結(jié)果表明，苜蓿產(chǎn)草量隨著保護作物蕎麥播種量的增加而
    逐漸降低（孫啟忠等，2008）。進行了岷山紅三葉保護播種試驗，結(jié)果表明，冬小麥降低
    了岷山紅三葉播種當年產(chǎn)草量，對第 2 年沒有影響（杜文華等，2009）。
    3. 飼草養(yǎng)分管理
    一些科研團隊在不同地區(qū)開展了飼草的施肥效應(yīng)研究，部分學(xué)者將“3414”試驗設(shè)計
    引入飼草施肥研究，紫花苜蓿土壤養(yǎng)分豐缺指標及推薦施肥量研究開始起步。
    在新疆昌吉市開展了紫花苜蓿氮、磷和鉀配施及微量元素應(yīng)用研究（阿不來提等，
    2006）。在新疆庫爾勒市進行了不同養(yǎng)分與施用量組合對紫花苜蓿產(chǎn)草量影響的研究（艾
    爾肯等，2006）。在寧南揚黃灌區(qū)開展了紫花苜蓿氮、磷和鉀最優(yōu)配施方案研究（溫學(xué)飛
    等，2006）。在湖北洪湖研究了氮磷肥配施對黑麥草產(chǎn)草量及養(yǎng)分吸收的影響，蘇丹草—
    黑麥草輪作中氮磷鉀肥效果及養(yǎng)分利用率（魯劍巍等，2007）。在河南鄭州進行了氮、磷、
    鉀對紫花苜蓿產(chǎn)草量影響的研究（介曉磊等，2009）。在內(nèi)蒙古武川縣和準格爾旗進行了
    紫花苜蓿氮、磷和鉀肥料效應(yīng)研究（段玉等，2010）。
    在內(nèi)蒙古通遼市采用“3414”試驗設(shè)計研究了氮、磷、鉀配施對紫花苜蓿產(chǎn)草量的
    影響（范富等，2006）。在云南玉溪采用“3414”試驗設(shè)計研究了紫花苜蓿氮、磷、鉀適
    宜施肥量（宋云華等，2008）。在湖北黃陂采用“3414”試驗設(shè)計研究了氮磷鉀肥用量對
    紫云英產(chǎn)草量的影響（魯劍巍等，2009）。在新疆伊犁采用“3414”試驗設(shè)計研究了氮磷
    鉀配施對混播草地產(chǎn)草量和牧草品質(zhì)的影響（李學(xué)森等，2010）。采用“3414”試驗設(shè)
    計初步研究了河北省壩上地區(qū)旱作條件下紫花苜蓿的氮、磷、鉀適宜施用量（孫洪仁等，
    2012）。
    采用盆栽試驗法初步探討了新疆昌吉市紫花苜蓿土壤有效氮、磷和鉀的豐缺指標（蔣
    平安等，2004）。采用盆栽試驗法初步探討了河北省壩上地區(qū)和滄州地區(qū)紫花苜蓿土壤有
    效磷、鉀、鐵、錳和鋅的豐缺指標（孫洪仁等，2010，2011，2012）。在利用該團隊田間
    試驗數(shù)據(jù)和總結(jié)全國苜蓿施肥研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，推出了中國五大苜蓿種植區(qū)（東北平原
    區(qū)、黃淮海地區(qū)、黃土高原區(qū)、內(nèi)蒙古高原區(qū)和西北荒漠綠洲區(qū)）的土壤有效磷、鉀豐缺
    指標及不同目標產(chǎn)量水平下的推薦施肥量第 1 稿和第 2 稿（孫洪仁等，2011，2013）。
    4. 飼草水分管理
    近年來，以紫花苜蓿為代表的飼草耗水規(guī)律和紫花苜蓿地下滴灌技術(shù)研究取得明顯進展。
    連續(xù) 5 年采用大型非稱重式蒸滲儀法的研究表明：山東禹城紫花苜蓿的需水量為
    700 ～ 850mm，串葉松香草的需水量為 500 ～ 700mm，黑麥、小黑麥、青貯玉米、高丹
    草和籽粒莧的需水量為 300 ～ 400mm；紫花苜蓿的作物系數(shù)為 1.08，其他 6 種牧草為
    0.79 ～ 0.94（歐陽竹等，2011）。采用 Penman-Monteith 公式—作物系數(shù)法和田間水分平
    衡法的研究表明：鄂爾多斯青貯玉米的需水量約為 590mm，需水強度動態(tài)曲線為單峰型，
    苗期最低，約 4mm/d，抽穗期最高，高達 11mm/d 以上，收獲期降至 6mm/d 以下；紫花
    苜蓿的需水量為 900 ～ 1050mm，需水強度返青期和末次刈割期較低，約 3mm/d，6 月下
    旬至 8 月中旬較高，7 ～ 9mm/d（郭克貞等，2005，2006，2007）。采用 7 種方法研究了
    錫林郭勒草原青貯玉米和紫花苜蓿的需水量，結(jié)果分別為 380 ～ 450mm 和 570 ～ 620mm
    （郭克貞等，2010）。采用有底測坑法在甘肅張掖臨澤荒漠綠洲區(qū)的研究表明：內(nèi)部綠洲
    紫花苜蓿全生長季的需水量為 584mm，需水強度為 3.0mm/d，耗水系數(shù)為 340；邊緣綠洲
    紫花苜蓿全生長季的需水量為 946mm，需水強度為 4.9mm/d，耗水系數(shù)為 551（蘇培璽等，
    2010）。采用 Penman-Monteith 公式—作物系數(shù)法的研究表明，新疆阿克蘇之渭干河—庫
    車河三角洲綠洲區(qū)紫花苜蓿全生長季的需水量為 987mm（滿蘇爾沙比提等，2007）。采
    用 Penman-Monteith 公式—作物系數(shù)法的研究表明，新疆石河子墾區(qū)紫花苜蓿全生長季的
    需水量為 690mm（陳阜等，2009）。采用無底測坑法的研究表明，新疆阿勒泰福�；哪�綠
    洲區(qū)紫花苜蓿全生長季的需水量為 810mm，作物系數(shù)為 1.17（劉虎等，2011）。采用小型
    稱重式蒸滲儀法的研究表明：在北京的平原區(qū)，紫花苜蓿建植當年全生長季的需水量為
    900 ～ 930mm，需水強度為 4.4 ～ 4.5mm/d，行間蒸發(fā)占蒸散量的比例為 25% ～ 26%，經(jīng)
    濟產(chǎn)量耗水系數(shù)為 780 ～ 810，經(jīng)濟產(chǎn)量水分利用效率為 12 ～ 13kg/（hm2mm）（孫洪
    仁等，2006，2007，2009）。連續(xù) 4 年采用大型非稱重式蒸滲儀法的研究表明：河北壩上
    地區(qū)全生長季紫花苜蓿的需水量為 430 ～ 720mm，需水強度為 3.1 ～ 4.9mm/d，經(jīng)濟產(chǎn)量
    耗水系數(shù)為 480 ～ 1020，經(jīng)濟產(chǎn)量水分利用效率為 10 ～ 22kg/（hm2mm），作物系數(shù)
    為 0.77 ～ 1.12；隨著灌溉量加大，紫花苜蓿耗水量增加，產(chǎn)草量提高，接近灌溉需要量
    時產(chǎn)草量達最高；灌溉量與灌溉需要量之比為 1.0 時，紫花苜蓿水分利用效率最高，偏離
    1.0 越遠，降幅越大，耗水系數(shù)則相反；耗水量與需水量之比在 0.70 ～ 1.00 時，紫花苜
    蓿水分利用效率最高，偏離越遠，降幅越大，耗水系數(shù)則相反（孫洪仁等，2008，2009，
    2011）。系統(tǒng)地探討了紫花苜蓿的耗水規(guī)律及其影響因子，結(jié)論如下：全世界紫花苜蓿的
    全生長季需水量范圍為 400 ～ 2250mm，全生長季需水強度范圍為 3 ～ 7mm/d，短期極值
    可高達 14mm/d；建植當年和生長 2 年及以上的經(jīng)濟產(chǎn)量耗水系數(shù)范圍分別為 700 ～ 1050
    和 400 ～ 700；建植當年和生長 2 年及以上的經(jīng)濟產(chǎn)量水分利用效率范圍分別為 9 ～
    14kg/（hm2mm）和 14 ～ 29kg/（hm2mm）（孫洪仁等，2005）。
    在新疆奎屯的研究表明，紫花苜蓿滴灌帶埋深 20cm 和 35cm 優(yōu)于 10cm（李守明等，
    2007）。在陜西榆林靖邊的研究表明，紫花苜蓿滴灌帶埋深 30cm、間距 90cm 最佳（汪有
    科等，2009）。
    5. 飼草混播、間作、草田輪作及種植模式
    西北農(nóng)林科技大學(xué)郝明德團隊、李鳳民團隊、程積民團隊、賈志寬團隊和韓清芳團
    隊的研究表明，黃土高原旱作苜蓿連作年限過長將導(dǎo)致土壤水分過度消耗進而出現(xiàn)“伏干
    層”，糧草輪作有利于土壤水分恢復(fù)。中山大學(xué)楊中藝團隊、辛國榮團隊的研究表明，亞
    熱帶地區(qū)冬閑田種植多花黑麥草的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益十分可觀。
    （三）飼草加工學(xué)
    飼草產(chǎn)品加工是植物生產(chǎn)層的延續(xù)，是動物生產(chǎn)層的基礎(chǔ)。飼草產(chǎn)品是指用于畜牧
    業(yè)、食品業(yè)和工業(yè)的草捆、青貯、飼草葉蛋白、草塊、草顆粒等。飼草產(chǎn)品的加工包括飼
    草收獲、運輸、加工設(shè)備制造，飼草產(chǎn)品生產(chǎn)，飼草產(chǎn)品運輸，飼草產(chǎn)品銷售等環(huán)節(jié)。飼
    草產(chǎn)品加工與經(jīng)濟管理學(xué)科是研究飼草原料的物理、化學(xué)、生物學(xué)特性，飼草加工與貯藏
    有益微生物種質(zhì)資源挖掘與創(chuàng)制，飼草產(chǎn)品養(yǎng)分優(yōu)化與安全控制，優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)品生產(chǎn)、加
    工與貯藏技術(shù)創(chuàng)新與集成，飼草產(chǎn)品加工設(shè)施裝備開發(fā)與利用，飼草產(chǎn)品品質(zhì)檢測分析與
    評價，飼草產(chǎn)品養(yǎng)分在動物體內(nèi)的高效利用與轉(zhuǎn)化，動物產(chǎn)品生產(chǎn)與飼草產(chǎn)品生產(chǎn)的相輔
    相成，飼草產(chǎn)品的多樣化應(yīng)用技術(shù)，并且運用經(jīng)濟學(xué)與管理學(xué)的相關(guān)理論與技術(shù)措施，實
    現(xiàn)生產(chǎn)過程中的資源優(yōu)化配置的集基礎(chǔ)理論研究與實踐應(yīng)用研究為一體的綜合型學(xué)科。
    1. 飼草適時刈割收獲與干燥技術(shù)
    不同區(qū)域、不同生產(chǎn)規(guī)模、不同利用目的的苜蓿和青貯玉米等的適時刈割收獲技術(shù)需
    求不同，據(jù)其收獲時期與其養(yǎng)分成分的變化規(guī)律，制定適宜的收獲時期至關(guān)重要。如李東
    雙（2012）的研究表明，紫花苜蓿適宜刈割時間不應(yīng)早于初花期、晚于初花期。在實際生
    產(chǎn)中，干草品質(zhì)除受收獲時期和收獲茬次的影響外，也受到各種調(diào)制技術(shù)的影響。我國廣
    大天然草原區(qū)基本上還沿用傳統(tǒng)的草壟晾曬干燥技術(shù)。目前大多飼草生產(chǎn)區(qū)采用的收獲壓
    扁一體機械，集刈割收獲與莖稈壓扁于一體，縮短了飼草干燥時間，提高了飼草品質(zhì)。中
    國機械研究院呼和浩特分院成功研制出了太陽能牧草干燥設(shè)備，可以大大縮短牧草干燥時
    間，但設(shè)備造價高，推廣應(yīng)用不能普及。
    2. 飼草青貯原料資源及其青貯加工技術(shù)
    目前，作為飼草青貯飼料的原料品種眾多，甚至還有部分農(nóng)副產(chǎn)品等，如常見的飼草
    種類包括苜蓿、紅三葉、白三葉、紅豆草、紫云英、沙打旺、多變小冠花、百脈根、扁蓿
    豆、柱花草、草木樨、胡枝子、巖黃芪等豆科植物，無芒雀麥、羊草、冰草、黑麥草、羊
    茅、貓尾草、雞腳草、小黑麥、老芒麥、新麥草、甜高粱、蘇丹草、谷稗、白羊草、象
    草、狼尾草、飼料稻等禾本科植物，大籽蒿、串葉松香草、菊苣、麻花頭等菊科植物，駝
    絨藜、籽粒莧、馬齒莧等陸生植物，水葫蘆等水生植物以及草甸草原、干草原、溫性草原、
    荒漠植物的混合青貯。還有芥菜葉等農(nóng)副產(chǎn)品和苜蓿葉蛋白草渣、甜菜渣工業(yè)產(chǎn)品等。
    根據(jù)牧草青貯原料的含水率 , 牧草通常分為三類青貯，即高水分青貯，含水率在 70%
    以上；凋萎青貯，含水率在 60% ～ 70%；低水分青貯，含水率在 40% ～ 60%�，F(xiàn)今除采
    用傳統(tǒng)的青貯技術(shù)（窖貯、壕貯、倉貯等）外，還發(fā)展了更為先進的拉伸膜裹青貯和袋裝
    青貯技術(shù)。拉伸膜裹青貯技術(shù)是通過采取萎蔫措施使牧草水分含量降至 45% ～ 65% 之
    后打捆，采用青貯專用塑料拉伸膜將草捆緊緊裹包起來，將它放在特制的機器上裹包草
    捆時，通過拉伸膜回縮，使膜緊緊地裹包在草捆上，從而達到密封效果，抑制酪酸菌的
    繁殖。
    植物乳桿菌、布氏乳桿菌、乳酸片球菌、丙酸菌等菌株，目前已經(jīng)形成單一型或復(fù)
    合型微生物產(chǎn)品用于飼草青貯，以改善飼草品質(zhì)、提高飼草產(chǎn)品養(yǎng)分保存效率。如丁武
    蓉和楊富裕等（2013）最新研發(fā)了一種防腐復(fù)合添加劑配方：硫酸鈉 35.51%，亞硫酸鉀
    32.78%，硫酸鉀 1.64%，α- 淀粉酶 0.03%，鈉基膨潤土 21.85%，葡萄糖 8.19%。其添加
    后能夠維持或提高高水分苜蓿干草貯藏后的干物質(zhì)、粗蛋白、可溶性糖和灰分的含量，同
    時能夠降低干草中中性洗滌纖維和非蛋白氮的含量。陶蓮等（2009）研究了添加 LaLSIL
    Dry、H/M FINOCULANT 和 FAST-SILE 3 種乳酸菌添加劑對全株玉米