蘭州大學慶陽野外觀測站
——黃土高原草地農業模式踐行的基地

蔡巧玉

圍繞國家生態文明建設和“一帶一路”倡議需求，蘭州大學積極建立野外科學觀測臺站。其中，慶陽草地農業生態系統野外科學觀測研究站（以下簡稱“慶陽站”）針對甘肅隴東地區農業生產中存在的水土流失嚴重、農業結構不合理等問題，連續開展草地農業系統研究與實踐，取得了一系列理論和實踐成果，有力地指導了當地農業生產和生態建設。根據隴東地區的傳統產業特色和獨有的生態環境特點，慶陽站充分發揮草學一流學科和院士專家團隊優勢，精準開展草畜產業咨詢服務與技術保障幫扶，開創了中國草地農業研究的先河。

四十年篳路藍縷，傳承接力創輝煌

蘭州大學慶陽草地農業生態科學觀測站于1981年正式成立，是黃土高原地區重要的草地農業科學研究示范基地。40年來，在任繼周院士和南志標院士的帶領下，在慶陽市委、市政府的支持下，慶陽站團隊人員扎根高原，一路攻堅克難，不忘初心，砥礪前行。

現任慶陽站負責人、蘭州大學草地農業科技學院沈禹穎教授介紹說，黃土高原生態環境惡劣，在國家退耕還林還草工程的推動下，水土流失得到有效緩解，但目前每年仍有近億噸泥沙流入黃河。同時，黃土高原降水資源分布十分不勻，土壤由于連年耕作而肥力下降，耕地資源十分有限。因此，如何利用好有限的降水和土地資源，減少水土流失，增加農業產出，這不僅是生產實踐中的重要問題，也是科學研究中需要攻克的永久命題。

隴東黃土高原傳統農業種植系統中冬小麥種植比例約為70%，為當地糧食安全供給提供了有力保障，但冬小麥的生長周期與當地雨水資源匹配程度低。一般而言，冬小麥9月中下旬播種、次年7月上旬收獲，每年7—9月就會出現“空窗期”。而黃土高原整年降雨也基本集中在7—9月，此時如果沒有作物種植，地表裸露，大量水土資源就被浪費。不僅如此，傳統農業種植模式不僅光熱水土資源浪費嚴重，還導致農民收入增長緩慢，生活水平改善有限。

任繼周院士針對黃土高原水土資源不能充分利用現象，提出了草地農業的理論。任院士認為，解決黃土高原現存問題的關鍵是種草養畜。種糧可解決溫飽問題，種草可解決水土資源利用問題。以草養畜，不僅可以高效利用飼草資源，同時養畜還能為農民帶來收入。“藏糧于草”思想的提出，為黃土高原農業的高效與可持續發展指明了方向。

但黃土高原及國內其他地區還沒有成熟的草地農業模式，草地農業生產理論與模式在大面積推廣前需要反復試驗論證。例如，選擇什么樣的飼草可以適應黃土高原特殊的環境條件？種植什么飼草品種及如何進行栽培管理才能實現飼草的高產、優質與可持續生產？飼草與糧食作物如何搭配才能彌補因占據糧食作物種植面積而帶來的損失？慶陽站需要研究解決的生產實踐及科學問題不勝枚舉。

通過澳大利亞國際對外援助局資助的澳大利亞—甘肅草地農業發展項目，研究站為慶陽地區篩選了適宜當地氣候和土壤的苜蓿品種，建立并評價了8個糧草輪作模式的生產性能和經濟效益。同時，為解決當地農戶家畜購買資金短缺問題，慶陽站提出“養殖滾動”模式，即投放種羊，還以羔羊。如此一來，草地農業模式的發展，不僅促進糧食總產提高37%，化肥用量減少三分之一,家畜頭數增加1.4倍，而且還助力黃土高原解決了水土流失問題，促進黃土高原生態環境良性發展，實現農民增收和農業增效雙豐收。

2000年，秉承任繼周院士關于草地農業系統的理論，沈禹穎來到慶陽站工作，針對黃土高原農區高投入、低產出及種養分離導致的農業系統不可持續等問題，她和團隊從草地健康合理利用機制、糧草耦合模式、草畜一體高效轉化等方面展開系統的試驗研究。

具體而言，他們要解決的問題包括：首先，在草田輪作系統中，草地高效生產機制是什么？它是如何實現減少化肥氮投入、提高飼草抗旱和耐瘠薄特性，進而適應黃土高原的環境？其次，在糧草耦合的草地農業模式中，如何兼顧糧食和飼草生產，提高水氮利用效率以及系統可持續性？最后，如何高效轉化牧草-家畜模式，實現區域草牧業的提質增效？

歷經多年試驗研究，慶陽站篩選評價了適應我國北方傳統農區糧草耦合生產系統的牧草品種；建立了冬小麥與紫花苜蓿和冬小麥與一年生飼草輪作模式，提高了季節性飼草供給保障能力。尤其值得一提的是，科研團隊開創性地提出了冬小麥糧草兼用及綿羊放牧技術體系。在冬小麥返青后拔節前進行綿羊放牧采食，不僅能提高母羊繁殖率，而且冬小麥產量還能增加14%左右。沈禹穎表示，冬小麥糧飼兼用技術可以有效改善北方夏秋多草而冬春缺草的現狀，有力支撐北方畜牧業的發展。這些技術已經在當地推廣應用，并取得顯著的經濟、生態和社會效益，多項科研成果也獲得省部級科技獎勵。

不忘初心，踏實奮進，監測科研推廣育人齊發展

得益于多年來潛心研究農業實用生產技術，全力服務地方經濟。2018年，慶陽站成功入選甘肅省首批14個省級野外臺站之一，2019年成功入選教育部野外科學觀測站。沈禹穎說：“慶陽站取得的每一份成績與榮譽，都離不開團隊成員的努力和付出。”

團隊合影

在慶陽站科研一線，有近30位研究骨干，其中包括教育部長江學者、國家優秀青年基金獲得者、國務院學科評議組成員、甘肅省飛天學者等，人才濟濟。這些年，研究團隊緊緊圍繞國家農業發展需求，從草原合理利用、草地資源評價到農區草業和草畜一體化，全方面開展研究。他們堅持采集第一手數據資料，解決每一個實踐問題。除了研究骨干，試驗站還擁有一支實驗技術人員隊伍，提供野外試驗長期觀測、數據收集和整理等服務。

經過一代代草業科技工作者艱苦卓絕的努力與奮斗，慶陽站已成為國內草地農業生態系統理論研究和技術推廣的重要試驗示范基地和實踐教學基地。目前慶陽站建有占地3000畝的天然草原合理利用長期樣地，建有近20年的保護性耕作輪作試驗區、草田輪作試驗區、優良牧草引種區、果-草-畜系統試驗區及家畜飼喂試驗棚舍等。在儀器設備建設上，慶陽站具備農田生態系統基本觀測設備，向智慧農業靠攏，氣象觀測通量塔實現實時傳輸數據，采用高清攝像系統、無人機技術實現地空高效結合。在人才培養上，迄今為止，慶陽站已成功培養出140多名博士和碩士研究生，草業科學專業的第一位博士生就是在慶陽站完成的畢業論文研究工作。“任繼周院士、南志標院士帶領的草學學科是最早把草地農業思想用于設計完整人才培養體系的學科”，沈禹穎自豪地說。

不負韶華，砥礪前行，擼起袖子加油干

對于未來，沈禹穎有很多暢想，但也有很多困難和阻礙。她總結說：“想做長期的監測與研究，就需要有長期穩定的經費保障，野外站基礎建設更新、科研設備購置都需要大筆花銷，沒有固定的經費來源，正常的科研活動就要受影響。”還有如何廣泛普及草地農業的思想，進一步在農區推廣草畜一體化。“農民追求經濟效益，如何通過種草讓農民獲益，進而讓農民接受草田輪作，實現沃土肥田，是野外站工作面臨的又一大任務”。

前路漫漫，未知且艱難。未來，慶陽野外站將繼續以國家戰略為目標，傳承草地農業的思想，實現我國從“耕地農業”向“糧草兼顧型”農業轉型升級，在國家綠色發展背景下，進一步對研究方向進行凝練，突出特色，加強研究成果的總結和推廣，發揮服務地方功能，加強校內外多學科之間的交叉融合，堅持對國內外開放，以國際視野辦站，不斷為黃土高原農業可持續發展和生態環境保護貢獻智慧和力量。