中國網/中國發展門戶網訊 黨的十九大報告指出，中國特色社會主義進入了新時代。我國農業發展如今也進入了高質量綠色發展階段，農產品的生產由滿足量的需求向質量效益轉變。發展生態草牧業是我國“大農業”高質量綠色發展的重大需求，也是新時代“大糧食安全觀”和“生態優先、綠色發展”國家戰略的新支撐，更是立足國內大循環的迫切需要。“種草—制草—養畜”是貫穿生態草牧業的核心產業鏈條，而“制草”是其中的關鍵一環，它可有效鏈接起前端的“種草”和后端的“養畜”環節，使“草”與“牧”真正形成產“業”鏈。因此，研究科學制草原理與技術，建立草產品精細加工技術體系，不僅有利于全面提高我國草產品加工技術水平，提升草產品質量，支撐草產業健康發展，更可有力促進畜牧業提質增效，支撐我國生態草牧業的高質量綠色發展。而科技創新是我國草牧業發展轉型升級的最根本、最核心的新動力，尤其在優質草產業發展中，科技創新更是解決草產品加工貯存中存在的損失大、營養提升有限、草產品質量及安全控制難等一系列重要瓶頸問題的“一把利劍”。同時，在經濟新常態下，草產品走向成熟的商品化、產業化、市場化已迫在眉睫。草產業發展必須面向市場需求，開發多元草產品，建立草產品評價體系及標準，建立智能化草庫，搭建信息化草產品交易平臺，健全并規范草產業市場，為生態草牧業健康可持續發展提供重要支撐。

草產業高質量發展是戰略需求

優質草產業符合國家“大糧食安全”和“生態優先，綠色發展”的戰略需求

我國飼料糧安全已經影響到了國家大糧食安全。1980—2018?年，我國牛羊肉的總產量增加了?15.7?倍（從?71.4?萬噸/年增加至?1?119?萬噸/年）。我國牛、羊存欄數在?2018?年底達到?7.5?億個羊單位，牛、羊為草食家畜代表，按照每個羊單位每天消耗?1.8?千克干草計算，相當于每年需要干草?5?億噸；而我國天然草地每年的干草產量約為?3?億噸，因此每年缺優質飼草?2?億噸以上。據統計，我國生產飼料用原糧已達到了?3?億多噸/年，占糧食總產量的?50% 。

發展飼草產業是緩解我國糧食安全壓力的有效措施之一。目前，我國人均牛羊肉的消費量約為世界平均水平的?2/3。根據我國牛羊肉消費增長速度，并參考亞洲其他國家的發展路徑，保守預計?10?年后我國牛羊肉的消費量將達到?1?987?萬噸。由于國內產能不足和國際市場的不確定性，我國將在中長期內仍然面臨牛羊肉巨大的供需缺口。玉米作為飼料最主要原料之一，其價格“天花板”通常受到小麥價格的制約，小麥飼用量增加則會抑制玉米價格上漲。然而，2020?年秋收以來，玉米價格一度捅破了小麥價格“天花板”，并帶動小麥價格一起上漲，形成玉米和小麥價格聯動上漲局面。若繼續以營養價值極低的農作物秸稈配合營養價值較高的糧食精料來代替飼草養殖草食家畜，“人畜爭糧”的現象將愈演愈烈?？梢哉f，優質飼草充足與否決定著草食家畜未來養殖水平和規模化養殖水平的提升空間。

保護生態環境需要釋放天然草場。草原資源是我國自然生態系統的重要組成，對維護生態安全和促進農民增收發揮著不可替代的作用。我國草原牲畜超載嚴重，2018?年全國重點天然草原牲畜超載率為?10.2%，對草原生態造成巨大壓力。牲畜超載等生態環境問題的解決，都迫切需要加強草原保護與合理利用。而目前，我國草畜結合不緊密，兼顧生產生態的“種養加一體化”綠色發展模式尚未建立。人工草在產量與質量方面均優于天然草，發展優質人工飼草有助于釋放天然草場，恢復生態環境。同時，“草木不植成，國之貧也；草木植成，國之富也”，釋放天然草場也符合尊重自然、順應自然、保護自然的原則。

優質草產業是減少飼草進口依賴的戰略需求

目前，除了肉、奶等產品每年需要大量進口之外，我國草產品尤其是高端草產品，很大程度上也依賴進口。國外草產品的研發體系相對完善，包括飼草種植、田間管理、刈割、青貯或干草調制、商品化等過程較為成熟，專業人員配備完善，草產品質量也相對我國較高。

以有“飼草之王”稱謂的苜蓿為例，由于美國等主要苜蓿生產國具有良好的自然環境、成熟的設備及技術等條件，其生產的優質苜蓿干草產品得到國際認可并大量出口，我國進口的苜蓿干草?75%?以上來自美國。2017、2018、2019?年我國從美國進口苜蓿干草的量分別為?131?萬噸（占苜蓿干草總進口量?93%）、?140.6?萬噸（83.8%）、101.5?萬噸（75%）；2020?年，即便受疫情影響，我國苜蓿干草進口也達?135.91?萬噸。我國苜蓿依賴進口的原因主要是自身加工技術的制約。苜蓿干草晾曬過程中翻曬和打捆等操作都會導致苜蓿葉片嚴重脫落，造成優質蛋白損失，極大影響飼草營養價值及價格。尤其在苜蓿第?2、3?茬收獲制備干草時，正值雨熱同期，導致苜蓿收獲困難，甚至霉爛，造成極大損失。這勢必會影響種植戶的經濟利益及種植積極性，降低產能，擴大進口量。

除苜蓿外，2020?年，我國還進口燕麥?33.47?萬噸，同比增加?39%，這說明我國對國外高端飼草的依賴度較高。與此相比，我國草產品年出口總量卻不足?30?萬噸，可見我國飼草進出口的國內外循環嚴重不暢。

優質草產業是解決草畜失衡及增強內循環動力的戰略需求

優質飼草產品是連接草產業與畜牧業的紐帶，草產業的健康健全發展可彌補國內畜牧業發展快速而草業發展緩慢帶來的草、畜鏈條脫節問題，從而更好地保障和促進草牧業的健康發展。但我國草產品分布不均、飼草資源開發不夠、秸稈利用率低、企業產能不足等問題導致國內草畜供需失衡，內循環動力嚴重不足。

草產品時空分布不均衡。我國北方多數牧區僅靠天然草地飼草，獲取牲畜維持生命、發育和繁殖等所需的營養。在夏秋季節飼草供應過剩，牛羊補給充足；但在冬春冷季，天然草枯萎，供給嚴重不足，牛羊掉膘甚至死亡。草食家畜陷入“夏肥、秋壯、冬瘦、春亡”的怪圈，給養殖戶造成極大的經濟損失。另外，在空間上，我國牛羊肉產業布局已基本成熟，形成了東北、西北、西南和中原?4?個優勢產區，而我國適宜發展草產業的地區是東北、西北和華北地區。因此，有些地區，如西南和中原產區的牛羊對優質飼草的需求較難得到滿足，當地牛羊養殖產業通常以“秸稈+精料+牛羊”的生產結構為主，由此造成了纖維素含量高的秸稈等粗飼料供給過多而優質蛋白飼料匱乏的錯位日糧結構，導致牛羊無法得到均衡營養，嚴重影響了養殖業的效益。

天然草原資源利用不夠。我國草原面積廣闊，自然資源豐富，天然草原平均凈初級生產力為每天每平方米有機碳含量?89—320?克，但草地資源利用嚴重不足。我國雖有草地面積近?4?億公頃，但人均天然飼草生產能力僅有世界草地面積排名前?20?位國家平均值的?10.16%，世界平均值的?27.12%。我國北方草原牧區約?2?000?萬公頃草原，按照?50%?天然草場進行改良，即為?1?000?萬公頃；我國南方草山草坡約?6?680?萬公頃，可利用面積約?25%，即?1?670?萬公頃；我國農區擁有?3?330?萬公頃的低產田，按照?1/3?面積輪作計算，農閑田約?830?萬公頃。以上面積（3?500?萬公頃）按照我國北方和南方適宜種植的飼草和平均年產量?20?噸/公頃計算，相當于每年可增加飼草約?7?億噸，這是我國當前飼料缺口的?3?倍之多。因此，天然草原的開發及利用還有極大的提升空間。

人工草的發展及開發利用不足。人工草在產量與質量方面均優于天然草。大力發展優質人工草對緩解飼草供應不足、“以小保大”保護生態草原等具有重要作用。苜蓿人工草的年產量可達?22.5?噸/公頃，是天然草地的?11?倍；青貯玉米的干物質年產量可達?45?噸/公頃，是天然草地的?23?倍。“糧改飼”政策實施后，按照《全國種植業結構調整規劃（2016—2020?年）》要求，我國青貯玉米種植面積達到?167?萬公頃，基本保證農區草食家畜吃上優質粗飼料。然而，由于我國牧區環境氣候差異較大，種質資源、高效種植及栽培、草產品加工貯藏等方面還存在技術瓶頸等問題，因此人工草產品在牧區的開發及利用還需大力推進。

秸稈等資源的飼用化利用率低。我國作為農業大國，秸稈資源非常豐富。2017?年，我國農作物秸稈可收集資源量為?8.27?億噸。其中以玉米、水稻和小麥秸稈為主要，合計占全國秸稈資源總量的?84.8%。此外還有油菜、花生、豆類等其他作物秸稈。秸稈供給已顯現出階段性、結構性和區域性過?，F象。秸稈資源“用則利，棄則害”。雖然秸稈作為粗飼料具有應用潛力，但秸稈飼用存在“三低一高一殘留”問題，在生產中影響了其應用。消化率低：反芻牲畜的玉米和小麥秸稈消化率為?30%—50%。粗蛋白含量低：粗蛋白含量僅?4%—5%。 礦物質元素含量低：特別是磷、硫元素含量非常低。木質素含量高：包裹著纖維素和半纖維素，制約牲畜消化利用。農藥殘留：各種除草劑殘留，影響牲畜生產及懷孕繁殖。此外，秸稈飼用利用化過程還面臨著一些技術阻礙。例如：秸稈飼用化配套設備與關鍵技術缺乏；秸稈利用技術標準和規范不完善；秸稈飼用化加工的收、儲、運體系不健全；收集成本與勞動力資源不匹配等，這些問題造成了產業鏈各個環節不能有效、有序鏈接。

草產品加工企業數量及規模有限。我國草產業發展相對滯后，草產品加工業發展中存在企業規模小、產品結構不合理、缺乏全國性戰略規劃等問題。我國飼草產品加工企業尚未形成產業化規模的主要原因包括：啟動資金高，而投資力度不足，發展力度小。企業形式單一，多數以飼草種植、加工、銷售飼草產品為主體，盈利形式單一，發展空間小。產品類型少，56%?以干草捆為主，青貯、草粉等草產品類型發展受限。生產力達不到預期，“好草產品”離不開“好草原料”，由于飼草加工企業尚未形成產業鏈，致使加工企業原料不足，多成為“僵尸企業”。從業人員專業素質不足。上述原因也導致我國草產品加工企業的產能不足。據統計，2017?年我國各類草產品總產量僅?520?萬噸，因此難以彌補我國牛羊養殖業?2?億噸飼草的缺口。

草產品加工理論與技術瓶頸制約草產業高質量發展

草產業是“大農業”高質量綠色發展的重大需求之一，然而我國飼草加工、貯藏、轉化理論基礎薄弱，加工技術水平落后，導致我國優質草產品不足，影響及制約了我國草產業的高質量發展。

飼草加工、貯藏、轉化理論研究薄弱

飼草加工中微生物演替規律及轉化機制不明晰。飼草貯存加工中微生物發酵是造成飼草干物質損失最為重要的因素。例如，由酵母菌發酵導致的底物干物質損失為?48.9%，由梭菌發酵導致的底物干物質損失為?51.1%；而由霉菌導致的腐敗影響最嚴重，使草產品整體干物質損失高達?20% 。而且，不良微生物導致的蛋白質等重要營養物質的損失尤為關鍵，其不僅降低了碳氮利用率，也影響牲畜干物質采食量及反芻效率。目前，造成飼草加工過程中干物質及營養損失的特定微生物菌種不明確，關于微生物演替與飼草干物質代謝的調控網絡關系尚未厘清，因而亟待在相關理論上有所突破。

飼草加工干物質損失機制有待深入研究。草產品加工的目的首先是全面保存飼草營養成分，但我國草產品加工技術相對粗放，由飼草的理化性質和加工工藝對草產品質量及干物質造成損失的機制研究還不夠深入，尚未建立科學、精細、完整的加工技術體系。

飼草貯存加工過程中毒素產生及積累規律的研究未引起足夠重視。我國傳統草產品加工貯藏中存在產毒真菌及其毒素的協同污染，安全問題嚴重。而目前，我國針對草產品中真菌毒素的研究較少，草產品的安全問題也還未得到足夠重視。草產品安全問題得不到有效解決，下游畜產品安全也隨之受到威脅。產毒真菌及其毒素的快速檢測技術體系尚未確立，難以準確了解其動態變化及代謝調控規律，同時更缺乏對草產品中產毒真菌及毒素控制的系統研究。

飼草加工過程中養分轉化規律需進一步研究。目前，我國對優質飼草關鍵養分（如粗蛋白、碳水化合物等）及養分元素（如磷、鈣等）的研究只停留在檢測含量層面，而對于秸稈、飼草加工中養分及元素的轉化路徑并不清楚，如秸稈中纖維素的消化利用受木質素、酚醛酸的含量及硅元素（形成“結晶型”）、氮元素的影響。此外，飼草中的元素（如磷等）也會影響家畜生長發育和健康。

草產品效應因子提升草食家畜營養代謝機理要進一步明晰。我國草畜轉化效率為?1%—2%，僅為世界發達國家平均水平的?12.5% 。草產品飼用價值的提升是草畜轉化效率的關鍵，飼用價值較低不僅造成日糧利用效率低、畜產品品質差等問題，也會導致碳、氮環境污染。影響草產品飼用價值的效應因子包括碳水化合物、粗蛋白、微生物和生物活性物質等。目前，關于上述效應因子如何提升草食家畜營養代謝的機理還不明晰，這也阻礙了畜牧養殖業的高質量發展。

草產品加工技術體系不健全

草產品加工工藝落后。現代化草產品加工是用物理、化學或生物的加工方法，將飼草調制成干草（青干草、草捆）、成型草（草顆粒、草塊）和青貯飼料（半干青貯、高水分青貯）等多種形式的多元草產品。而目前我國采用的飼草加工貯存方法還較為傳統及粗放，造成了飼草浪費。

草產品配套機械設備技術不過關。國產飼草加工機械不僅技術含量低、品種少，而且適應能力差；同時，各機型之間配套性差，膠輥、粉碎刀齒、打節器等關鍵部件制造技術也不過關，作業效率低，導致加工的草產品質量差。

自主知識產權生物制劑匱乏。我國自主研發用于草產品加工中全面保存營養物質、減少霉變等損失及毒害、提高適口性及提高營養轉化效率等的相關生物制劑（如高效青貯菌劑、防霉脫毒制劑和纖維素高效利用的酶制劑等）均有不足，或質量及功能良莠不齊，無法滿足優質草產品的高效生產。

打破瓶頸，打通鏈條，打造優質草產業

“制草”作為生態草牧業核心全產業鏈中不可缺少的一環，是“種草”及“養畜”的重要橋梁。科學制草，打破草產品加工的理論與技術瓶頸，提升草產品質量，打通上下游鏈條，打造優質草產業，這是實現草畜產業鏈高度耦合，加快草牧業高質量發展，保證“大糧食安全”的必由之路。

打破草產品加工理論與技術的瓶頸

解析飼草加工、貯藏、轉化機制。飼草加工貯藏過程，是不同植物原料與復雜微生物菌群之間，以及多種微生物菌群之間相互作用及演替的過程（圖1）。針對飼草貯存加工中存在的霉變等損失大、飼用價值提升有限、草產品質量及安全控制難等重要瓶頸問題，采用微生物組手段結合飼草品質及飼用價值分析，重點研究飼草貯存加工中干物質損失機制、關鍵養分及元素轉化路徑、秸稈高效利用機制、真菌毒素積累轉化規律、效應因子對草產品飼用價值及草食家畜營養調控機理等，從而為建立有效減損、提質、增效、安全的飼草加工技術體系和實現多元草產品的精細加工與品質提升提供理論基礎。

研發高效功能生物制劑。在突破草加工理論的基礎上，研發相應的減少草產品損失、提高秸稈利用率、保障草產品安全、提升飼草飼用價值的高效功能生物制劑，包括青貯高效菌劑、減毒脫毒生物制劑、效應因子生物制劑等；結合配套加工技術（圖2），生產加工優質安全的草產品，降低生產成本，提高經濟效益，從而全面提升我國草產品質量品質和市場競爭力。

因地制宜，發揮區域資源優勢。突出我國北方草原區、農牧交錯區、南方草山草坡區和農區等不同區域的獨特優勢，因地制宜地發揮其地形、光熱、氣候和資源優勢；實現草產品差異化生產，提高加工精細化水平，形成適合不同區域的草產品加工方案，建立相應加工技術體系，提升草產品價值與效益。例如，我國東北地區適合栽培苜蓿和羊草，可利用秋末冬初的低溫干燥氣候進行凍干草調制；雨熱同季的苜蓿栽培區，則可采用窖貯或裹包的青貯方式調制優質青貯苜蓿產品等。

研發多元化草產品。針對草產品供應的時空不均衡性和營養不平衡性，結合地源性飼草資源及養殖業需求實際情況，合理開發多元化的優質人工草產品、天然草產品、混合發酵草產品、全價草產品。開展青鮮草顆粒、草粉等加工工藝及植物性功能添加劑的研究，同時開展秸稈、尾葉等農業副產物飼用化技術等研究。不同營養類型混合青貯草產品還可均衡營養，實現優勢互補，如高蛋白豆科飼草與高糖禾本科飼草混合青貯。不同草產品特點不同，如：青貯草產品具有適口性好、消化率高等特點；草捆和草顆粒等成型草產品干物質含量高，利于貯藏和運輸。通過有目的地研發多元化草產品，全面提升我國草產品生產加工的技術水平，提高市場競爭力，助力我國草產業的快速發展。

建立草產品快速評價技術體系與標準。草產品要形成商品及產業化，評價體系及標準的建立至關重要。在建立健全主要草產品發酵指標、營養指標、微生物組成等的數據庫及評價體系基礎上，建立草產品快速檢測平臺，制定收獲、運輸、加工、生產、檢測相應標準，嚴格把控草產品質量。另外，草產品質量安全是保障畜產品質量安全的第一道關卡。隨著人們對飼草產品質量安全問題的關注度逐漸提升，亟待系統建立安全衛生方面標準。例如，危害因素分析與關鍵控制點（HACCP）是建立質量保證體系的依據，已得到國際組織認可。

開發高附加值等草產品。草產品附加值的進一步提升及草產業的高質量、高效益發展，有賴于精深加工草產品、拓展草業生產領域。從飼草中提取蛋白質、葉綠素和?β-胡蘿卜素等有效物質，對其進行多層次加工和綜合利用，可使草產品附加值得以提升。

集成機械化、智能化收獲—加工—貯藏—運輸設備。研發國內適用的中小型草產品加工機械，在不同區域因地制宜、有序推進草產品加工機械化、自動化、智能化，促進草產品加工機械化與畜牧業產業化聯動發展。隨著我國?5G?通信大規模使用，物聯網技術的逐步成熟則會快速推動無人收獲—加工—貯藏—運輸等設備的發展與應用。

打通上下游鏈條，打造優質草產業

建立智能化草產品儲備庫。在“以糧為綱”的年代，糧庫在保障糧食安全方面發揮了巨大作用。同理，當前建立智能化草產品儲備庫（圖?3），對我國草牧業持續發展有著重要意義。草產品持續穩定供應不僅可解決草畜時空供應不平衡的問題，還可保證草產品快速、高效流通，保障畜牧業的健康穩定發展。進一步針對我國牛羊肉產業布局及草產業發展布局有季節性及地域性差異的情況，合理布局建設智能化草產品儲備庫；其將協調全國草畜平衡，保障草畜及其產品的穩定供給。

搭建飼草產品線上交易平臺。搭建飼草產品線上交易平臺，完善信息化管理系統，促進飼草產品商品化進程，使得飼草產品更高效、更便捷、更精準地服務養殖業。通過集成信息化、智能化等技術，使草產品與草產業數字化，促進草產品加工生產與草產業管理方式革新，有效服務于草牧業生產與發展，同時增強我國草產品的國際市場競爭力。依托健全的評價技術與標準，規范飼草買賣市場，全力打造“飼草銀行”。借助草產品加工信息網絡平臺，推動草產品期貨發展，實現數字化交易，從而實時掌控草產業行情的動態。

建立“綠色通道”制度，形成智能調配系統。建立健全草產品“綠色通道”制度，降低運費標準，保障運輸時間與效率。加強市場監管，降低交易成本，實現全國草畜聯通，緩解企業競爭壓力，提升區域草產業競爭力。同時，建立智能化運輸與調配物流體系，保證草產品合理規劃與精準運輸。

發展草牧業保險基金。政府可運用農村財政資金建立草牧業保險基金，或者鼓勵保險公司拓展草牧業保險業務，以降低飼草栽培與收獲、草產品貯存與運輸、牲畜防疫等草牧業生產鏈條中遭受的各種自然災害和意外傷害給農牧戶或者企業造成的經濟損失。對于參加草牧業保險的種植戶和養殖戶，在申請貸款時，金融服務機構可在貸款利率上給予相應的優惠。此外，可鼓勵適宜大力發展草牧業的地方自主開展草牧業收益險、草畜產品價格險試點，并逐步實現全覆蓋。

鼓勵科技人才隊伍深入大企業，以科技促發展。由政府或大型科研機構主導，以草牧業龍頭企業需求為中心，匯聚覆蓋多學科專業人才，尤其是草業科學、微生物學、動物營養學、農業機械化及其自動化和信息化管理等多學科人才，建設一支“有知識、有技術、有抱負、有拼勁”的科技會戰隊伍，著力解決阻遏草牧業發展的一系列科技瓶頸，實現科技促進企業及產業發展。

（作者：王天威，中國科學院微生物研究所 微生物資源前期開發國家重點實驗室；鐘瑾，中國科學院微生物研究所 微生物資源前期開發國家重點實驗室、中國科學院大學生命科學學院。《中國科學院院刊》供稿）。

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