重大专项助力草原生态恢复和生产力提升

草原是面积最大的生态屏障，是畜牧业发展的重要物质基础，是人类重要的天然物种基因储存库和广大农牧民赖以生存和发展的家园，也是不可替代的重要战略资源。但是由于不合理的开发利用及不利自然因素变化，导致我国（区）草地出现不同程度的退化，亟需通过各种人工干预措施对退化草原进行生态修复，以提升草原的生物多样性与生态系统功能，进而提高草地生产力。

自治区科技厅针对我国（区）草原退化严重、生产力薄弱、牧草种子收获困难的现状及国家对草原生态文明保护建设的需要，启动科技重大专项——“草原生态恢复与生产力提升关键技术与设备研发”（2020年1月－2022年12月），项目由中国农业科学院草原研究所牵头，联合内蒙古工业大学、内蒙古农业大学、内蒙古一机集团北方实业有限公司、星光农机股份有限公司等高校、企业，组织机械装备研发团队，对制约我国（区）生态修复的关键“卡脖子”技术进行研究，研发相关配套装备。

项目以草原修复及草原生产力提升为研究目标，共设置4个课题，重点研究开发高效、低损及高净度禾本科豆科牧草种子专用收获技术与装备，退化板结草原土壤低扰动施肥切根复壮技术与装备，技术经济性好、适应性强的退化草原免耕多品种高效混播施肥技术与装备，草原柠条灌木平茬综合利用机械技术及装备。通过这些技术及装备的研究，解决制约我国草原生态恢复、生产力提升环节的技术及装备缺乏难题，并形成可复制和大面积推广的机械化作业技术模式。目前，项目各课题取得了积极进展。

草种业是推进生态文明建设，加强草原保护和进行草原修复的重要物质基础。我国（区）牧草品种繁多，资源丰富，但各种牧草种子形态多样，物理特性差别较大，给机械收获牧草种子带来了困难，导致草种子收获装备缺乏，而大力发展牧草产业，获得高质量的牧草种子，则需要高效、低损、高净度的牧草种子收获装备。

科研团队通过“禾本科豆科牧草种子专用收获技术与装备的研发”课题，以羊草为禾本科牧草种子收获代表，苜蓿为豆科牧草种子收获代表，先后对中国农业科学院草原研究所登记的西乌珠穆沁羊草、中草系列紫花苜蓿的三轴尺寸、容重、悬浮速度等多个物理参数进行实验测试，为装备研制提供了可参考的基础数据。

2020年、2021年，项目组先后研制开发了两代牧草种子联合收获机，并在呼和浩特市中国农业科学院草原研究所沙尔沁试验基地、鄂尔多斯市鄂托克旗，分别进行了羊草种子收获试验和苜蓿种子收获试验，先后解决了割台缠草、脱粒滚筒堵塞、脱粒不净、收获损失较大、草种难卸等问题。从今年的田间试验测试情况来看，羊草种子、苜蓿种子在收获损失和含杂率方面都大幅度降低，在功能上实现了牧草种子收获高效、低损、高净度的项目要求，掌握了牧草种子收获充分脱粒、降低收获损失、提高收获净度关键技术。后续项目组将继续研发系列化牧草种子联合收获机并对关键部件优化完善，以扩大牧草种子收获装备对地形、品种的广适性，提高其智能化水平。由于采用了“种草兼收”的联合收获农艺，不仅收获牧草种子，又收割了牧草，方便后续牧草的综合利用。

退化草原改良和修复是生态文明建设的重中之重，切根复壮技术与装备是当前退化草原改良的重要手段之一。切根能够促进羊草等禾本科植物的根系分蘖、繁殖与复壮，增加群落盖度、密度、生物量和竞争能力，改善土壤理化性质，加快退化羊草草地的恢复演替。我区羊草草原分布范围广，生态环境和退化程度各异，研发适应性强、可靠性好、生产率高的羊草切根施肥机具对退化草原改良效果和效益起着重要的作用。

科研团队通过“退化草原切根施肥复壮技术与装备研发”课题，针对不同退化程度草原生态修复要求，将农机与农艺、仿真技术与现场试验相结合，研制退化草地切根施肥复壮机。目前，样机已经加工完成，准备进行相关性能试验。

免耕播种技术是利用免耕播种装备进行低扰动、不翻垡施肥播种作业，具有间隔松土蓄水保墒、复壮促生、种床回填覆土等功能。同时按照不同牧草种子混播比例进行混播，以达到需要的自身功能特性、种群更新机制及营养配比需求，牧草质量比单播更为优质。

科研团队通过“退化草原免耕多品种混补播施肥技术与装备研发”课题，提出适用于内蒙古退化草原的免耕施肥补播机械化改良农艺。开展了多品种小粒种子同时播种、同步施肥等技术研究，并设计了牵引式草地免耕播种机（配套动力120～140马力）和悬挂、牵引式草地免耕播种机（配套动力85～100马力）两款新机型，重点针对内蒙古不同草原类型、草种子品种、草地地形地貌开展免耕播种机多倍变速器、抱簧离合器及混播排种器等关键部件的技术攻关，以提高退化草原免耕播种机核心部件技术落后、整机适用性差等问题，并提出适用于我国（区）草地特性的低损、高效免耕播种施肥工艺。目前两款样机已完成全部三维立体图及工程图纸设计，样机正在试制。

柠条是优良固沙和绿化荒山植物，也是良好的饲料。柠条灌木的生物学特性要求每隔3～5年需进行平茬作业，以利于其促生复壮，因此需要平茬效果好、工作性能可靠的柠条灌木平茬机。

针对当前柠条灌木的平茬和收割需求以及灌木（平茬）联合收获机械技术性能水平不高等问题，科研团队通过“草原柠条灌木平茬收割机研发”课题，在前期调研的基础上，确定采取“收割、粉碎、输送、收集”联合收获方式对柠条灌木进行平茬收割，并进行相关装备的设计和研制。

课题组先后设计研制了两代柠条灌木平茬收割机，在呼和浩特市和林格尔县和赤峰市巴林右旗进行了初试。今年5月，在柠条收割难度大、地形较复杂的乌兰察布市四子王旗进行了第二代机型的性能和耐久性等试验，此时正是柠条韧性最强、收割难度最大的时期，对收割设备极具考验。试验过程中，科研人员通过对试验数据的统计分析，获得了平茬柠条最佳运行速度等相关数据，将柠条留茬高度很好地控制在100mm以下，并将损失率控制在5％之内，二代草原柠条灌木平茬收割机基本符合设计指标，达到使用要求，具备了柠条灌木大面积平茬收获的能力。下一步，项目组继续在柠条灌木平茬机地形适应性、装备智能化方面继续进行完善优化研究。