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2023年 国家级奖项

(金奖)举苜无双——“豆粕减量替代”优质饲草高效替代方案

蛋白饲料进口“卡脖子”,优质饲草开辟新路径

我国粮食安全正面临一场深刻的结构性挑战。在“吃得饱”问题解决后,“吃得好”带来的畜牧业繁荣,却使“饲料粮安全”成为最突出的矛盾。数据显示,超过50%的粮食被用作饲料,呈现出“人畜争粮”的严峻局面。其中,核心蛋白原料豆粕的对外依存度高达90%,进口大豆总量连年攀升,价格水涨船高,其供应链的脆弱性对国家粮食安全构成潜在威胁。

这一危机的背后,是传统农耕观念与现代农业需求之间的脱节。长期以来“以粮为纲”的种植结构,导致优质饲草产业起步晚、发展慢,大量低质秸秆被用作饲草,无法满足现代畜牧业对高品质营养的需求。尽管国内饲草商品产业实现了从“0”到“1”的突破,但供需缺口依然巨大,2025年优质饲草需求预计达1.4亿吨,缺口超过4700万吨,迫使我国每年仍需“万里运草”,大量进口苜蓿等商品草。

在此背景下,国家层面高度重视。农业农村部明确提出“提效、开源、增草”,全面推进豆粕减量替代行动。作为世界第一大用粮企业,新希望集团每年消耗豆粕470万吨,其董事长刘永好也将“节粮专项行动”作为重要提案。产业界的迫切需求与国家的战略指引,共同为破解蛋白饲料困局指明了方向:开发高产高效的优质饲草种植方案,已刻不容缓。

粮草协同耕种革命,技术创新突破产业瓶颈

项目直面产业痛点,以“紫花苜蓿”这一“饲草之王”为核心,构建了一套集种植、管理、收获、加工于一体的系统性解决方案。其核心突破在于首创了苜蓿-玉米套作技术,该技术已荣获农业农村部十大重大引领性技术之一,是草业领域首项获此殊荣的技术。

该模式巧妙地利用了作物生长的时空差,实现“粮草双收”。在春季,利用凉爽干燥的气候让苜蓿单独生长,生产出占全年产量60%的高品质干草;进入雨热同期的夏季,则在苜蓿行间套作青贮玉米,不仅高效利用了自然资源,更关键的是有效规避了苜蓿在雨季收获易霉变的风险。此模式在保证玉米粮食产量的前提下,额外收获一季高蛋白苜蓿,使土地当量率提升27%,实现了“藏粮于技”的战略目标。

针对产业“无机可用”、生产效率低下的困境,团队研发并集成了全程机械化作业体系。通过改制和研发专用农机,提供了从播种、田间管理到收获的详尽技术参数,使作业效率平均提升1.5%-2%,亩产提升20-40公斤。尤为关键的是,团队创新性地开发了苜蓿茎叶分离技术。鉴于苜蓿叶片蛋白含量是茎秆的2.5倍,但传统加工中叶片的损失率高达10%,团队研制的茎叶分离设备能一体化完成侧草、干燥与分离,叶片分离率达80%,成功挽回了每吨160元的经济损失,分离出的苜蓿叶粉(粗蛋白≈35%)成为替代豆粕的优质产品。

企业合作验证实效,多点示范效益斐然

项目的技术成果已从实验室走向广阔的田间地头,并与产业巨头新希望集团深度绑定,产生了实实在在的经济效益。在新希望集团的山东基地,项目已与7家饲草种植企业合作,推广种植5000亩,收获苜蓿3200吨,系统产量整体提高23%,防风固沙效率也提升了50%。

最具说服力的是新希望集团开展的豆粕替代试点。在为期4个月的试验中,对5.7万头育肥猪在日粮中添加约20%的苜蓿叶粉,成功替代了10%的豆粕。结果显示,每头猪出栏毛利润增加30元,结合运输等环节的节约,累计为试点带来超过440万元的额外收益。这一实践不仅验证了技术的可靠性,更打通了从种植到养殖的全产业链价值通道。

此外,项目的示范效应已在全国多地显现。团队通过建立25个示范试验基地,在北方11个省区推广面积超过1万亩,生产优质饲草1.3万吨。通过与地方政府和企业合作,提供从种植规划、技术指导到机械服务的全方位支持,展现了技术在传统农区、盐碱地带等多种土地类型上的强大适应性,为大规模复制推广奠定了坚实基础。

百亿替代空间启航,规模化应用前景可期

在“豆粕减量替代”国家行动的强力驱动下,项目面临着一个潜力巨大的市场。仅在新希望集团内部,其每年470万吨的豆粕用量,若实现10%的替代,即可创造2.3亿元的直接经济效益。这仅仅是开端,随着技术在全国养殖业的普及,其市场空间将呈指数级增长。

项目规划了清晰的商业化路径与发展蓝图。初期(2023-2024),以服务企业和示范推广为主,预计实现营业额500万元;中期(2025-2028),随着种植规模扩大至10万至100万亩,营业额将攀升至1800万至4200万元;远期,目标是成为推动我国饲草产业现代化的关键力量。合作模式也从最初的技术服务,扩展到合资种植、机械销售和产品收益分成,构建了多元化的盈利模式,确保了项目的可持续“造血”能力。

筑牢粮食安全根基,培育强农兴农人才

该项目的成功,其意义远超商业价值本身。最核心的贡献在于为保障国家粮食安全提供了全新的“中国方案”。通过“化草为粮”,它开辟了不与人争粮、不与粮争地的“第二粮仓”,有效降低了畜牧业对进口大豆的依赖,将粮食安全的主动权牢牢掌握在自己手中。

项目还带来显著的生态效益。紫花苜蓿作为多年生深根作物,具有强大的固碳(年固碳40-116公斤/亩)、固氮(年固氮5-20公斤/亩)能力,能有效改良土壤结构。在盐碱地等边际土地上,通过起垄种植等技术,可实现产量提升15%,并降低土壤硝酸盐累积92%,实现了“藏粮于地”与生态保护的双赢。

最后,项目是 “新农科”人才培养的生动实践。依托中国农业大学草业科技小院和“五四青年标兵集体”团队,项目已培训农业技术人才超1000人,间接带动产业链就业3000余人。团队深入田间地头,在服务乡村振兴中厚植爱农情怀,练就兴农本领,他们的实践获得了习近平总书记给科技小院同学们回信的充分肯定。这不仅是技术创新的成功,更是立德树人、强农兴农的典范,为加快推进农业农村现代化贡献了青春力量。