1、美国与中国苜蓿产业化现状分析第1章美国与中国苜蓿品种培育审定与应用分析1.1美国苜蓿品种培育评定与应用分析世界畜牧业发达的国家都实行牧草品种审定登记制度。美国是世界上草种业最为发达的国家之一E。根据美国国家苜蓿和牧草联盟(NationalAlfalfaandForageAlliance,以下简称NAFA)苜蓿品种等级评定数据库，苜蓿品种评定包括秋季休眠、冬季存活率、抗病性、抗虫性、耐牧性和耐盐性等性状类别，共计21个参数。美国国家苜蓿和牧草联盟的出版物旨在供推广人员和农业企业人员使用，以满足对认证合格苜蓿品种特征信息的需求。NAFA每年都会更新此出版物。在NAFA发布的2022年苜蓿品种等级评
2、定(AlfalfaVarietyRatings2022)结果中，共有16家企业的176个品种参加了等级评定。图1.1为2022年美国苜蓿品种秋季休眠(FD)等级评定结果。其中，秋季休眠(FD)包括FD1FD11,共11个等级，16家公司均有FD4等级的品种，共有82个(占比46.59%),其次是14家公司的30个品种被评为FD5等级(占比17.05%)、9家公司的16个品种被评为FD9等级(占比9.09%)O品种数呈（个）企业数量（家）图1.12022年美国苜蓿品种秋季休眠（FD）等级评定结果图1.2为2022年美国苜蓿品种冬季生存率（WS）等级评定结果。其中，冬季生存率（WS）包括WS1WS
3、6,共6个等级，分别代表极度耐寒、非常耐寒、耐寒、中度耐寒、有点耐寒、非耐寒，每个等级的对照品种依次为ZG9830、5262、WL325HQ.G-2852ArcherCUFIOlo结果显示，10家公司的29个品种被评为WSI等级（占比16.48%）；15家公司的56个品种被评为WS2等级（占比31.82%）；1家公司的1个品种被评为WS3等级（占比0.57%）；另有90个品种对相应指标敏感或未经充分测试或未通过官方种子认证机构协会（AOSCA）批准的评级。图1.22022年美国苜蓿品种冬季生存率(WS)等级评定结果图1.3为2022年美国苜蓿品种育种技术评定结果。其中，常规育种为主要技术手段。
4、在NAFA发布的2022年苜蓿品种等级评定结果中，16家企业的176个品种中传统育种技术品种达到Ill个、杂交育种技术品种为6个，共占比为66.48%。另外，还有10家企业的45个品种采用转基因育种技术，占比25.57%。从种植方面看，采用常规技术培育的品种仍是种植主体，种植面积占全球种植总面积的95%以上。图1.32022年美国苜蓿品种育种技术评定结果美国苜蓿育种机构广泛，包括科研单位、企业，基金会也会参与苜蓿育种工作。美国苜蓿育种中主要的科研单位有美国农业部(UnitedStatesDepartmentofAgriculture)、力禾IJ福尼亚大学(UniVerSityofCalifor
5、nia)威斯康星大学(UniVerSityofWisconsin)明尼苏达大学(UniversityofMinnesota)等；主要的牧草育种公司有美国科迪华农业科技(Ce)rtevaInc.)、国际牧草遗传公司(ForageGeneticsInc.)、杜邦先锋(DupontPioneerCoLtd.)等。另外，位于美国俄克拉何马州、创立于1945年的诺贝基金会，是美国唯一一家以牧草研究为主的非营利私人基金会，1997年设立了牧草研究部，持续资助开展牧草生产、研究、推广工作，其牧草和能源草育种技术、转基因和内生菌牧草育种方面在国际处于领先地位；诺贝基金会与国际大型种业企业有着密切的合作关系，比
6、如孟山都；诺贝基金会还为俄克拉何马州的当地农牧民提供免费咨询服务，建设示范牧场，推广优良牧草品种和先进适用技术，为开发优良牧草品种和推广种植做出了重大贡献国力美国农业以高水平的生产力享誉世界，其特点之一就是大量的由公立、私立育种部门育成的新品种和新品系能够成功地源源不断地输入农业系统并转化成高水平的生产力，这其中用于改善品种中的某些性状、增加新种质特点的基因材料均来源于由联邦政府和州共同资助的国家种质资源计划。为了持续保持这种高研究力、高生产力，使美国农业企业在国际市场具备高竞争力、高影响力，美国联邦政府高度重视对种质资源系统的建设与维护，不断收集、保存、维持和利用种质资源的独特性和多样性。在
7、牧草种质资源的收集、保存及利用方面，美国政府做了大量工作，成效显著。在1990年美国国会授权开展国家种质资源计划(NGRP)的基础上建立种质资源信息网络(GRIN,https:/www.ars-grin.gov/)m,网站可以识别拉丁文和英文,从首页可以通过学名(SCientifiCnane)、植物名称(PIantnane)、存储库(Repository)来源国家(COUntryofOrigin)等在内的诸多信息检索出所需种质资源。通过该网站，可以查询到美国目前收集保存的牧草及草坪草种质资源有3万多份，其中苜蓿属(MediCago)种质材料有8245份。美国牧草种质资源保存利用工作主要集中在对
8、农艺性状、抗逆进行评价鉴定，挖掘优异基因，实现对种质资源的创新和利用。1.2中国苜蓿品种培育审定与应用分析草品种审定是由国家专门机构对草品种进行审定登记的过程，审定登记后由农业农村部进行公告并颁发品种审定证书。即草品种必须经全国草品种审定委员会审定通过准予登记并发给证书后，才可以投放市场进行推广应用，从境外引进的草种也必须依法进行审批四。新中国成立以来，国家高度重视牧草品种改良和推广工作。1983年,全国牧草品种审定委员会开始筹备；1984年，全国牧草品种审定委员会筹备组在农牧渔业部畜牧局领导下成立；1987年7月，农牧渔业部发文正式成立第一届全国牧草品种审定委员会，负责新草品种审定工作，每届
9、委员会的任期为5年诬。2005年农业部(现农业农村部)发文将“全国牧草品种审定委员会”更名为“全国草品种审定委员会”-13o2021年10月，农业农村部发文成立第八届全国草品种审定委员会，设主任和常务副主任各1人、副主任5人、委员22人向。历届委员会成员均由中央及各省(市、自治区)相关科研单位、教学单位、技术推广和行政管理等范围内具有高级专业技术职称或处级以上职务的专业人员组成，具备丰富的行业经验和扎实的专业基础，具有较强的代表性和权威性向。1986年，全国牧草品种审定委员会筹备组组织召开了第一次牧草品种审定会，截至2021年12月，全国草品种审定委员会已召开了34次草品种审定会议，豆科牧草典
10、型代表苜蓿属（MediCagO）共审定登记115个品种，其中育成品种54个，引进品种34个，地方品种21个,野生栽培品种6个。图L4为1987-2021年中国审定登记苜蓿品种趋势。19871993年，申报审定的牧草品种主要是经研究整理的地方品种和育成品种（科研机构、教学单位、生产单位或个人育成的新品种），其中地方品种包括北疆紫花苜蓿、新疆大叶紫花苜蓿、肇东紫花苜蓿、敖汉紫花苜蓿、陇东紫花苜蓿等。19961999年申报审定的仅为育成品种。20022021年，申报审定的牧草品种主要是育成品种和引进品种（引进的国外优良品种），比如1998年由百绿公司引入中国的三得利紫花苜蓿、北京克劳沃草业技术开发中
11、心等机构从美国引进的金皇后紫花苜蓿、2004年北京克劳沃草业技术开发中心从Ag-vision公司引进的原品种由美国国际牧草遗传公司育成的皇冠紫花苜蓿、2015年由北京正道生态科技有限公司引自美国国际牧草遗传公司的WL343HQ紫花苜蓿等;这一时期野生栽培品种（栽培驯化成功的野生牧草品种）也开始受到关注，比如1998年从甘肃灵台县等地采集的野生种子经栽培驯化而成的陇东天蓝苜蓿，从内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗草原采集野生黄花苜蓿并经栽培驯化而成的呼伦贝尔黄花苜蓿，以采自土默特左旗沙尔沁乡的野生扁蓿豆为原始材料，以匍匐型、枝条长、高产为选育目标并经多年栽培驯化而成的土默特扁蓿豆，2001年云南农业大学在
12、迪庆藏族自治州德钦县采集的野生分布的紫花苜蓿并经过多年栽培驯化而成的德钦紫花苜蓿，2002年从甘肃省清水县灌丛草原地带采集野生根茎型紫花苜蓿单株并经多年栽培驯化而成的清水紫花苜蓿。图1.419872021年中国审定登记苜蓿属品种趋势19872021年，中国审定登记苜蓿育成品种趋势差异较大（图1.5）,我国牧草新品种选育主要主体比较单一，主要是科研院所与大专院校。19872009年期间，除了1987年第一次品种审定登记了4个苜蓿育成品种，其他年份的育成数量均不超过3个。2010年审定登记的苜蓿育成品种达到最高值（8个），之后略有下降趋势，2017-2018年再次出现上升趋势。图1.5198720
13、21年中国审定登记苜蓿属育成品种趋势（单位:个）图1.6为中国审定登记苜蓿品种育成周期图，每五个年份合并为一个节点。每个节点的申报主体数量为横坐标，育成品种数量为纵坐标，通过申报主体数量和品种数量的逐年变化关系，揭示中国审定登记苜蓿品种育成所处的发展阶段。参考专利技术生命周期将一项技术划分为萌芽期、成长期、成熟期、衰退期和恢复期五个阶段，将中国审定登记苜蓿品种育成周期也做类似划分。图1.619872021年中国审定登记苜蓿属品种育成周期由图1.6可见，19872001年为萌芽期：苜蓿品种育种研究刚刚起步，仍处于探索阶段，此时苜蓿品种育种申报主体数量和育成品种数量均不多。最早通过审定的，是吉林省
14、农业科学院选育的公农1号紫花苜蓿、公农2号紫花苜蓿，以及内蒙古农牧学院（1999年3月，内蒙古农牧学院与内蒙古林学院合并为内蒙古农业大学）选育的草原1号杂花苜蓿、草原2号杂花苜蓿，这一阶段产品特性以抗寒、抗旱、耐盐碱等抗性为主要特点，其次是高产。20022011年为成长期：从图16中可以看出，这一阶段育成品种数量、申报主体数量均出现大幅上升。20122016年为衰退期：这一阶段育成品种数量、申报主体数量均出现大幅下降。上述三个时期，从育种方法上看，使用诱变育种技术结合常规育种手段的有1个品种（“中苜6号”紫花苜蓿）；利用远缘杂交结合倍性育种技术育成的品种有3个苜蓿品种（“龙牧801”“龙牧80
15、3”“龙牧806”）；选用种间杂交育种技术育成的品种有5个杂花苜蓿（“草原1号”“草原2号”“甘农1号”“图牧1号”“赤草1号”）；其余29个品种采用单株选择、混合选择、轮回选择、集团选育等多种常规育种技术相结合的方法。从主要栽培牧草苜蓿属品种看，上述三个时期我国牧草育种目标主要以适应性和高产为选育目标，抗病虫害品种少；从育种方法看，仍以传统育种方法为主，采用生物技术进行苜蓿育种的较少口、20172021年为又一次的成长期：15家单位共培育品种16个，育成品种数量、申报主体数量均出现了明显增长，再加上主流分子育种技术的日趋成熟，提示苜蓿育种领域也正在孕育采用各种新技术,可能即将进入新的研发阶段
16、从1987年至今，我国草品种审定登记数量在持续增加，平均每年审定通过17个，其中的育成品种仅为审定登记品种数量的约37%,而引进品种则达到31%tl6相较于美国的苜蓿品种数量，我国育成的苜蓿品种数量严重不足。美国每年育成的苜蓿品种能达到30个以上,仅2015年单年，美国就审定登记了192个苜蓿品种标,截至2021年年底，我国审定登记的苜蓿属育成品种才54个（表1）。表119872021年中国苜蓿属育成品种审定登记情况第2章美国与中国苜蓿种植情况分析2.1 美国苜蓿种植情况1.1. 1美国苜蓿面积分析20002021年，美国干草和苜蓿收获面积趋势基本一致，这一时期美国苜蓿收获面积差异较大，其分
17、水岭出现在2005年：2005年之前，苜蓿收获面积不足312万公顷，2005年，美国苜蓿收获面积大幅度跃升至686.14万公顷，同比上升了139.44%,之后年份逐年下降，2021年美国苜蓿收获面积已降至460.53万公顷（图2.1）。美国苜蓿收获面积占干草收获面积比率呈逐年下降趋势，最高为2001年(61.28%),其后逐年下降，2021年已降至37.35%。美国苜蓿种植面积最高出现在2005年，为133.14万公顷，之后年份呈下降趋势，2021年降至最低的66.61万公顷。2005年，美国苜蓿种植面积的大幅提升可能与抗农达苜蓿有关，这是由孟山都公司和国际牧草遗传公司共同开发的苜蓿品种，于2
18、005年实现商业化，截至2007年已有5000多个种植户种植过抗农达苜蓿，种植面积超过10.11万公顷画。根据美国联邦政府的注册公告，2011年1月27日，美国农业部动植物检疫局(APHlS)宣布，决定重新批准经遗传改良的抗除草剂(商业名农达)苜蓿解除监管，即美国农业部重新颁发了抗农达苜蓿的销售与种植许可27图2.12000-2021年美国干草与苜蓿的收获面积与种植面积1.2. 2美国苜蓿产量分析20002021年，美国干草和苜蓿产量趋势基本一致，这一时期美国苜蓿产量的分水岭出现在2005年:2005年之前,苜蓿产量在2527.10万3133.00万吨,2005年,美国苜蓿产量大幅度跃升至62
19、71.00万吨，同比上升了146.71%,之后逐年下降，2021年美国苜蓿产量已降至420LlO万吨（图2.2）。美国苜蓿产量占干草产量比率呈逐年下降趋势，从最开始的73.08%,其后逐年下降，2021年已降至51.47%。图2.220002021年美国干草与苜蓿产量1.3. 3美国苜蓿单产分析20002021年，美国干草和苜蓿单产趋势基本一致，各自均基本维持在较平稳的状态，干草单产在5.86825吨/公顷，苜蓿单产在8.1810.06吨/公顷，最高单产、最低单产均分别出现在2000年、2012年（图2.3）o20002004年，美国苜蓿单产比干草单产高16.56%21.86%,2005年这一数值扩大到38.58%、2006年这一数值再次增至最高的41.95%,增幅明显阎。图2.320002021年美国干草与苜蓿单产2.2中国苜蓿种植情况2014-2018年，我国苜蓿种植面积、产量呈现波动中下降的趋势,但单产增长明显（图2.4）。2014年我国苜蓿种植面积为474.48万公顷，产量为3285.25万吨,均为这一时期的最高值，2018年比2014年的种植面积下降了35.14%、总产量下降了31.48%o2018年我国苜蓿单产最高，为7.32吨/公顷，比2014年的6.93吨/公顷增长了5.63%如叫图2.420142018年中国苜蓿种植情况
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