9.2.1.3 生态效益
项目示范推广内容和采用的技术路线均围退化草地恢复、草地合理利用、人工草地丰产栽培和家畜舍饲育肥的生态发展而进行。
一是示范推广退化天然草原改良技术,多年生豆科牧草丰产栽培技术,均直接从恢复生态植被角度出发,提倡青贮饲草舍饲饲养,减少放牧对生态的破坏。项目实施两年以来该地区耕地通过退耕还林还草、天然草地合理利用技术研究,天然草地覆盖率由原来25%恢复到现在75%以上,从而有效地减缓风速,降低风蚀程度,进而改变农民生产条件。通过项目实施,在试验区初步摸索出建设生态农业体系及其技术支撑体系的适宜途径。项目完成预期各项研发和示范推广任务。
(三)整体水平及配套性以及课题完成后建成的试验基地、中试线、生产线等情况
课题完成后取得的各项研究成果代表了国内草地植被恢复与草地可持续利用领域的先进水平,各项研究成果互相衔接、互相支持,形成退化草地植被恢复技术、人工草地丰产栽培配套技术、载畜量调控及休牧轮牧技术体系3套,技术整体性好,能大面积推广应用。这些成果可与“京津风沙源治理工程”、“退牧还草”等重大工程相配套,提供科技支撑。
课题完成后建成的试验基地、中试线、生产线等情况详述如下:
(1)在河北、内蒙古、甘肃等地建立了植被恢复研究与示范推广基地。
中国农业大学、中国农业科学院畜牧研究所以农业部草地植被恢复与重建重点开放实验室(23260280)和中国农业大学丰宁-沽源草业科学试验站为依托,落实了草地植被恢复重建试验区及示范推广区。
中国农业科学院草原研究所以农业部草地资源生态重点开放实验室(23260238)和中国农业科学院内蒙古赤峰草地定位站为依托,落实了草地植被恢复重建试验区及示范推广区。
甘肃草原生态研究所以农业部草地农业生态学重点开放实验室(23260271)和庆阳黄土高原草地农业系统试验站为依托,落实了草地植被恢复重建试验区及示范推广区。在位于甘肃省庆阳市的“黄土高原草地农业系统试验站”建立苜蓿病害防治示范区。
项目实施3年中共建成草地植被恢复试验区234公顷,建成示范推广区10574公顷,分年度建设情况为:
2004年共建草地植被恢复试验区49公顷,示范区2164公顷。其中在河北坝上中国农业大学丰宁-沽源草业科学试验站建试验区人工草地和饲料基地10公顷,天然草地植被恢复15公顷,并在农牧交错区推广人工草地和饲料基地420公顷,天然草地植被恢复646公顷。在内蒙古赤峰中国农业科学院草地定位站建试验区人工草地和饲料基地5公顷,天然草地植被恢复10公顷,并在草原牧区推广人工草地和饲料基地118公顷,天然草地植被恢复480公顷。在甘肃草原生态研究所庆阳草地农业系统实验站建试验区人工草地和饲料基地3公顷,天然草地植被恢复6公顷,并在黄土高原区推广人工草地和饲料基地100公顷,天然草地植被恢复400公顷。
2005年,在甘肃环县、河北沽源、内蒙古赤峰市等地建立125公顷草地植被恢复试验区,5410公顷示范推广区。其中在河北坝上中国农业大学丰宁-沽源草业科学试验站建试验区60公顷,示范推广区1000公顷。在内蒙古赤峰中国农业科学院草地定位站建试验区30公顷,示范推广区1000公顷。在甘肃草原生态研究所庆阳草地农业系统试验站建试验区35公顷,示范推广区3410公顷。
2006年建成草地植被恢复重建试验区60公顷,建成示范推广区3000公顷。
(2)在内蒙古林西县建立牧草引种圃。
在林西县草业发展的几十年中,牧草品种单一、陈旧,优良性状退化,严重地影响着该县草业生产的优质高效发展,特别是有些牧草品种已不能满足京津风沙源治理工程的要求,针对上述问题,为了丰富林西县牧草品种的多样性,为林西县今后草业生产提供优质高效多抗的牧草品种,特别是为京津风沙源治理工程提供适应性强,抗旱耐寒的生态型牧草,从“九五”开始收集适应于我国北方种植的优良牧草,由当初引种9种牧草(苜蓿6个品种,多年生禾本科牧草3种,主要有:敖汉苜蓿、阿尔冈金、牧歌、巨人、金皇后、赤农1号等苜蓿和无芒雀麦、老芒麦、蒙古冰草)开始到现在己发展到国内外优良牧草品种近百种,牧草引种圃也由当初的几亩发展扩大到现在的50亩,草圃中既有多年生牧草,也有一年生牧草和饲料作物,既有草本植物,也有灌木植物,同时还有块根块茎饲用植物,其中,豆科牧草41种(苜蓿31个品种),禾本科牧草27种(多年生牧草14种,一年生饲料作物13种),其它科牧草30种。
通过开展牧草的生态生物学特性、生理特性、栽培技术、生产力及营养价值评价等内容的研究,结果表明,多数紫花苜蓿干草产量达8200~9300kg/hm2,多年生禾本科牧草达4800~5100 kg/hm2,灌木饲用植物产草量较高,驼绒藜达11250 kg/hm2,山竹岩黄芪达8700 kg/hm2 ,尖叶胡枝子达6200 kg/hm2。进一步研究表明,在水肥条件较好的地块,国外的苜蓿品种产草量较国内的苜蓿品种高18~27%,并且再生速度快,在林西县国外苜蓿品种30~35天刈割一次,而国内苜蓿品种45天左右刈割一次。
(3)在内蒙古林西县、河北沽源牧场建立草产品中试线。牧草实现产业化离不开草产品加工。为了尽快将林西县退耕还草及风沙源治理工程中生产出的牧草尽快变成草产品,我们购置了牧草制粒机,并开始了粗饲料颗粒生产加工技术的研究,用粉碎机将风干状态的牧草粉碎,将粉料置于进料口,由输送搅龙搅拌,将物料连续、均匀地强制喂入主机制粒室内,在蒸汽和压力的作用下,挤压成圆柱形草颗粒,最后用袋包装成品。进一步研究表明,草颗粒在加工过程中,由于压力和蒸汽热力的综合作用,使牧草细胞中的有效成份释放出来,散发出草的特有香味。高温可使牧草中的淀粉糊化和蛋白质变性,既有利于家畜的消化吸收,又提高了适口性,便于家畜采食。牛羊可直接采食,饲喂不浪费,利用率达100%。现在每年有近500吨的苜蓿颗粒销往沈阳、大连、天津、北京等地。河北沽源牧场购进全套牧草刈割、打捆设备,生产苜蓿草捆和多年生禾草草捆,产品解决了奶牛绵羊冬春饲草短缺的问题,并销售到周边旗县,产生了明显的经济效益。
三、成果转化、产业化情况以及所取得的直接效益和间接效益(经济、社会和环境效益),成果推广应用前景的评价
经过3年的试验研究,课题组形成了草地植被恢复技术、人工草地丰产栽培配套技术和载畜量调控及休牧轮牧技术体系3套,并在各试验核心区和周边地区及时进行了推广应用。在建成的234hm2试验区中,有天然草地植被恢复面积134hm2,人工饲草料基地100hm2,天然草地产草量增加3000kg/hm2,人工饲草料基地产草量达到8000kg/hm2。在建成的10574hm2示范推广区中,有天然草地植被恢复面积7000hm2,人工饲草料基地3574hm2,天然草地产草量增加2000kg/hm2,人工饲草料基地产草量达到7500kg/hm2。试验区和示范推广区累计每年增产干草4万吨,2005-2006年共增产干草8万吨,按500元/吨计算,产生直接经济效益4000万元。按1吨干草可转化1.5吨牛奶计算,可转化12万吨牛奶,每吨牛奶1700元,可获得间接经济效益2亿元。课题研究取得的各项技术具有明显的生态效益、经济效益和社会效益,并具有非常广阔的推广应用前景。典型事例如下:
1、 巴林右旗改良退化草地,植被覆盖度大幅度提高
巴林右旗位于浑善达克沙地和科尔沁沙地交汇处。项目实施后,通过引进抗寒抗旱品种蓝茎冰草、沙生冰草、新麦草、披碱草、细茎冰草、杂花苜蓿,采用围栏封育技术和雨季低扰动草地补播技术,改良草地3000hm2,植被盖度从原来的30%提高到80%以上,牧草产量从750kg/hm2提高到3000kg/hm2。遏止了草地退化和沙化,恢复草地植被技术先进、成效显著。并向周边的巴林左旗、翁牛特旗、林西县、阿鲁科尔沁旗、克什克腾旗推广,改良草地1万多hm2。
采用组装、集成和熟化的技术成果,内蒙赤峰市项目区3年共建成优质高产饲草饲料示范基地4100 hm2,其中人工草地占45%,饲料基地占55%,人工草地的产草量由原来的2250kg/hm2提高到5500~6500kg/hm2,青贮玉米(干物质)产量由原来的7500kg/ hm2提高到12000kg/hm2,最高可达16500kg/hm2(鲜重达到150t/hm2);天然草地封育、补播改良3500hm2,产草量从原来的1050kg/hm2提高到2850kg/hm2。通过新技术的推广应用,提高了人工草地建植成功率,出苗保苗率达85%以上,使退化沙化草地的植被盖度由原来不足30%提高到75%以上,产草量明显提高,同时也增加了试验地固沙能力,明显减少试验区扬沙起尘的发生,使试验区的生态环境得到改善。
目前,研究成果推广应用面积已达23.04万hm2,新增收益1680元/hm2,直接经济收入已达3.87亿元。项目区生态效益明显提高,春季扬沙起尘,雨季水土流失现象得到有效遏制。项目区饲料总量明显增加,减轻了家畜对天然草地的压力,促进了退化、沙化、盐化草地植被的恢复,使草地生态环境得到了明显改善。由于项目技术成果推广应用面积大,促进了农牧民的增产增收,从而加快了农牧民的脱贫步伐。
2、甘肃环县推广应用天然草地改良和人工草地丰产栽培技术,社会和经济效益显著
甘肃草原生态研究所与环县农技推广中心、环县畜牧局和环县草原站的共同努力,超额完成各项任务。建立试验区333.3公顷,天然草地植被盖度恢复到90%以上,地上生物量提高1倍左右。示范推广5500公顷,天然草地植被盖度超过75%,地上生物量提高70%以上。栽培草地和饲草料基地的平均产草量达到6000kg/ha,生产力达到天然草地的8倍以上。研究提出了退化天然草地的综合改良技术—“封育+划破+补播”综合改良技术、“两季划区轮牧”改良技术和“退耕地封育”的自然恢复技术。用“阈限双因子法”指导各轮牧小区的放牧开始和结束时间。上述技术应用后,环县天然草原改良示范与推广面积超过2600公顷。通过补播,划破等方式恢复天然草原500 公顷以上。恢复区植被覆盖率达到75%以上,示范区土壤有机质含量平均提高0.2%以上。载畜量3600羊单位,周边乡镇300多农户直接受益。研究提出苜蓿和沙打旺的适宜利用年限为3-5年。以苜蓿为主,苜蓿和沙打旺等豆科人工草地已在试验区附近5个乡镇推广种植。目前,项目区种植人工草地500多公顷,推广面积达3000公顷以上。年产牧草干物质1万t,示范户年均增收1500元左右。
建立了“天然草原保护性利用+人工草地丰产栽培+家畜肥育”的优化模式,明确了相应的人工草地和天然草地优化配制模式,天然草地收入比耕地种粮高77.8%。大力推广天然草原改良的优化模式和草地—家畜系统优化生产模式,草地—家畜系统生产力提高35%左右,年产值90余万元。示范户年均增收达2.0万元左右。
3、沽源牧场种牧草养奶牛,实现生态经济双赢
通过项目的实施,促进了试验区的种植业和畜牧业的结构调整。沽源牧场充分利用农牧交错带的气候和区位优势,引进优良牧草品种,退耕还草,建设人工草地、高产饲料地,确立乳业为特色主导产业,改革内部经营机制,积极推进经济结构调整,培植壮大龙头企业,建设绿色奶源基地,扩大对外开放,积极参与市场竞争;同时扩大奶牛饲养规模,建设奶牛养殖小区,提高饲草的转化效率,发展多品种乳品加工业,形成了一个种、养、加、销链环式的产业体系。目前,牧草种植面积已占总耕地面积的70%以上,82.4%的家庭农场转变为家庭牧场,户均7头奶牛。截至2006年9月底,奶牛存栏达到1.6万头。引进牧草新品种进行人工草地和牧草种子田建设后,人工草地的产量由原来150公斤提高到400公斤,优质高产人工草地为奶牛提供了草料支撑,并用牧草+全株玉米青贮+高精料的日粮结构代替了秸杆+高精料的日粮结构,在饲料中优质牧草的配比达到9公斤,从而减少了奶牛代谢病的发生,也使每头奶牛日产奶量增加了7公斤,奶牛年产奶量从4000kg提高到5200kg,年增加经济效益8000余万元。
沽源牧场与河北“三鹿乳业”和内蒙“蒙牛乳业”共同建立奶源基地和乳制品加工厂,辐射带动周边饲养奶牛15万头,形成了具有区域特色的坝上绿色奶业生产基地。创造了种牧草养奶牛,生态经济双赢的生态畜牧业发展模式。
为了科学合理可持续地利用草地,引进先进的人工草地放牧制度—划区轮牧。2004-2005年首次在北方进行人工草地奶牛划区轮牧试验。2004年奶牛轮牧实验示范区为200亩,年均青干草产量400斤/亩,载畜量为42头奶牛,划分为8个轮牧小区,每小区面积50亩,放牧周期60天,每小区放牧6天,频率2次;旱地人工种草100亩,年均青干草产量200斤/亩,载畜量为5头奶牛,划分为10个轮牧小区,每小区10亩,周期80天,每小区放牧8天,频率1次。
通过实施划区轮牧,促进了牧草的补偿性生长,提高了草地的生产力,并使奶牛产奶量平均每天比在天然草地上放牧提高3kg,增加了收入,同时明显改善了奶牛体质和牛奶的质量。
天然草地围封及补播改良技术的应用,使围封改良天然草地面积达0.4万公顷,占天然草地总面积的43%,草地植被盖度和产草量明显提高,产草量提高了1倍以上。
经过多年的人工牧草种植,生态环境得到很大的改善,植被覆盖进一步提高,土壤风蚀现象明显减轻。同时为管理区特色主导产业奶牛养殖业提供了饲草保障,推动了奶牛业快速发展,社会效益显著。
“草地植被恢复重建关键技术研究与示范”课题关系到国家西部草原生态建设和草地畜牧业的可持续发展,同时也是目前草业科学研究的热点领域,该课题产生的成果,包括论文、著作、产品、专利等将对我国西部生态环境治理、草原保护和建设,促进牧区经济发展,提高牧民生活水平提供理论指导和切实可靠的技术支撑。成果的应用与推广将使我国的草原建设迈上一个新的台阶,其中部分技术可以在短期内实现产业化,发展前景广阔。
研究区域包含了我国西部最重要的草地畜牧业生产和草地退化的地区,因此研究成果应用的区域范围广阔;研究包含了退化草地植被恢复、饲草生产基地建设以及草地可持续利用等关键技术领域,应用的领域广阔;国家需求层面包含了生态建设、草地畜牧业可持续发展等国家急需的技术,具有广阔的应用前景。
四、计划制定和课题设置的科学性和合理性的后评估
选题准确:计划制定符合国家草地生态建设的客观需求。课题设置以国家西部生态建设工程为背景,选择了典型区域,强调新技术的研发、应用和集成,将退化草地植被恢复技术与解决饲草料供应的高效牧草生产技术结合起来,统筹考虑,以期获得关键技术的突破和实用技术的跨越,实现草地生态和生产的双赢。
设置科学合理:课题设置分为三个研究体系,即草地植被恢复技术的研究、饲草地建植与牧草丰产技术研究和草畜平衡草地持续利用技术的研究,同时根据各研究区的实际进行了任务分解,责任落实到个子课题主持人,在课题实施过程中,课题组通过对退化草地植被恢复、人工草地丰产栽培配套技术、载畜量调控及休牧、轮牧等技术难点的攻关研究,获得了关键技术的突破,进行了单项技术的集成和系统配套,及时在内蒙古高原、坝上农牧交错带、黄土高原草原区转化与示范,使试验和示范区退化草地植被快速恢复,人工草地生产能力大幅度提高,实现家畜的舍饲与半舍饲饲养和草畜置换,促进了草原地区生态环境的改善和草地畜牧业的持续发展。课题计划执行顺利,目前,已完成或超额完成全部计划任务。同时,通过与现在正在实施的工程合理结合,对现有实施的工程形成了强有力的技术支撑,保证了工程项目的顺利实施,发挥了较好的效益。
3年的试验研究和推广应用表明,课题设置合理,形成了完善和切实有效的技术体系,解决了北方草地的生态环境建设和草地畜牧业发展的技术问题,具有广阔的推广应用前景。
五、经费决算和经费使用评价
课题任务书核定总经费600万元,其中国家攻关计划拨款200万元,单位自筹400万元。经财务决算审核经费到位和使用情况如下:
2004年到位国拨经费100万元,单位自筹经费200万元,其中中国农业大学自筹60万元,中国农科院草原所自筹40万元,甘肃生态所自筹30万元,中国农科院畜牧所自筹30万元,河北沽源牧场自筹40万元。全年共计支出297万元,其中土建、机耕租用费72万元,机具、实验设备购置费84万元,人员费10万元,实验材料费38万元,燃料及动力费12万元,测试及化验费69万元,旅差费7万元,管理费5万元。
2005年合计到位资金245万元,其中国拨经费100万元,地方配套经费10万元,企业配套经费135万元,支出总计260万元,其中固定资产42万元。
2006年到位资金55万元,全部为配套资金。
2004-2006年合计到位经费600万元,支出612万元,收支基本平衡,支出略大于到位资金。其中人员费为22.3万元,设备费为163.5万元,相关业务费为243.7万元,课题管理费为10万元,其它172.5万元(详见决算表)。
项目项目资金管理按照财政部门制定的有关制度和规定执行,实行专户储存、专款专用、专帐核算。经费支出严格按照任务书规定的使用方向,实行课题主持人签字报账制,确保了资金的合理和有效使用。
六、组织管理经验(侧重评价科技工作面向经济、社会发展、成果转化及产业化的经验)
1、项目管理成立领导小组,领导小组成员由科技部、农业部和中国科学院主管司等有关主管部门组成。科技部为组长单位,农业部及中国科学院为副组长单位。设项目首席科学家和项目专家顾问组,建立检查、评估制度,保证项目的顺利实施,项目首席科学家由项目领导小组聘任。项目实行首席科学家领导下的课题主持人负责制。项目首席科学家根据项目论证报告制定总体实施方案并负责实施,课题负责人根据总体实施方案中课题的研究内容组织科研队伍,明确分工,制定详细的课题任务目标、经费使用计划及研究方案。
2、课题实行主持人负责制,统一管理人、财、物。技术人员实行任务指标责任制。任务层层包干,目标到位,责任到人。各课题成立了承担单位项目负责人、参加单位负责人、地方技术推广部门负责人和草业企业负责人组成的课题协作小组,协调承担单位与地方、科学研究与技术推广、科技人员与牧民之间的合作关系。各课题承担单位项目与课题参加单位之间签订子课题合同内容包括经济技术指标的分解,基地和示范区的落实,实验条件和人员,自筹资金到位等,依当年完成情况拨付下年度经费。课题主持人定期对各子课题实施情况进行现场检查和督促整改。
3、以科研单位原有的试验站为基地进行关键技术的研究和技术的组装集成,通过试验区进行展示并培训技术推广人员和专业户农民,向周边地区推广示范,效果比较明显。如中国农科院草原所依托内蒙古赤峰草地定位站在项目实施的3年中,采用各种形式对基层业务管理部门技术人员及牧民培训,培训累计人数600余人次。
4、尝试用“参与式培训”法培养一支为课题服务的示范推广队伍。具体做法是把受培训对象吸收进课题组,承担力所能及的分工,通过参与项目,体会科学技术,提高科技素养,并主动向周围人群专业性地宣传科学技术。通过这种方式共培训县、乡一级科技推广人员和农村科技示范户约200名,取得明显成效。
5、在项目各课题实施过程中,与其它项目有机结合起来,集中资金开展重点研究与示范推广。如:与国债牧草种子基地建设项目、京津风沙源治理工程、“948”重大引进项目、西部草业产业化项目,高等学校“211”工程建设项目以及高等学校博士点基金项目等有机结合起来,确保项目的高质量完成。
6、在示范区建设过程中,十分重视协作企业的主体地位。充分发挥科研单位在基础理论和科技人才方面的优势和公司企业在实践和技术推广方面的生产优势,通过签订科研项目合作协议,整合和利用双方的资源,形成相互促进的良性互动机制,建立了符合市场经济规律的牧草产业化生产链条,促进了生产技术的应用与产业化发展。
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