研究牧草的形态特征、生物学特性、遗传与育种、栽培管理、病虫害防治、保藏、加工调制与利用的理论和技术的学科。是农作物学和草原学的一个分支。其基本任务是探讨牧草的起源、分布和分类;研究牧草的特征特性,阐明其生长发育与生态环境的关系;改良牧草品种,提高产量,改善品质;开拓牧草产品的利用途径和加工保藏技术;以及人工草地的建植和经营管理技术等。
历史 现代意义的牧草学发源于20世纪30年代,当时是牧草受到空前重视的时代。在畜牧业生产占农业生产比重较大的英国、法国、美国等国家,都把牧草作为重要的农作物之一加以栽培和研究。30年代中期,法国以草田轮作来改进旧的农业体系,把白三叶大量引入农田, 为家畜提供了优质的饲草, 也培养了地力,促进了种植业的发展。英国1936年首先出版牧草专业杂志《牧草文摘》,此时,被称为英国牧草学之父的戴维斯 (Williams Davis)提出了“土壤-牧草-家畜”三位一体的学说,这对草原学、牧草学、草地农业科学的发展有着深远而广泛的影响。前苏联的威廉斯(В.Р.Вилъямс)在30年代末期创立了草田轮作制,牧草栽培成为这一轮作制的重要环节。美国在20世纪30年代发生黑风暴以后,对草原与牧草的研究有了进一步的发展。1951年美国出版的《牧草-草地农业科学》一书到了1985年已修订出版了四次,并先后出版了 《苜蓿的科学与技术》、《三叶草》等牧草学的专著。1959年联合国粮农组织出版了 《禾本科牧草》等。这些著作全面论述了牧草的特征特性、生理生态、品种选育、栽培技术、病虫防治、加工利用、生产经济等各个领域, 牧草学已成为一门独立于农作物学和草原学的重要学科。
牧草科学技术在中国有长远的历史, 中国最早记载的牧草作物是苜蓿。公元前126年张骞出使西域把苜蓿引入中国,在陕西长安一带种植。1 400多年前北魏时期成书的贾思勰《齐民要术》中已对苜蓿的栽培和利用进行了论述。中国现代牧草科学起步于20世纪40年代。牧草学家王栋是用近代方法系统研究中国牧草的创始人,早在1943年他就在国立西北农学院讲授牧草学。1950~1952年编著出版了 《牧草学通论》,1956年编著出版了《牧草学各论》。这一时期有代表性的牧草学著作还有孙醒东1954年出版的《重要牧草栽培》, 胡先骕、孙醒东1955年编著出版的 《国产牧草植物》,崔友文1959年编著出版的《中国北部及西北部重要饲料植物和毒害植物》等。
内容 牧草学是牧草生产系统的理论概括。牧草生产系统包括土壤—牧草—家畜这个统一体。土壤是牧草生产的基础。牧草生产则是统一体的核心和纽带。牧草利用日光能产生有机物质, 豆科牧草利用根瘤菌固氮作用产生构成生物体必需的蛋白质, 并增加土壤的氮素,提高土壤肥力。家畜则以植物产品为食,维持生存并生产动物产品。在这个系统中,牧草生产的目的是获得植物产品和畜产品, 使之进入流通领域而获得效益,同时要维持土壤肥力、保持水土、改良土壤,使这个系统的生产过程永续不断, 从而促进整个农业的发展。探讨土壤、牧草生产和家畜生产之间的内在规律并运用这一规律提高其生产水平是牧草学的主要研究内容。
牧草学通常分为通论和各论两部分, 通论涉及牧草学的基础学科和分支学科,包括牧草的起源与分类,牧草遗传资源的多样性,牧草的遗传育种,牧草种和品种的区划, 牧草的良种繁育体系及种子生产, 牧草生理,牧草生长发育规律、产量、品质与生态条件相适应的调控途径, 种植地的规划与土壤耕作, 草田轮作设计,牧草栽培技术,人工草地建植及管理,牧草的贮藏、加工、利用等。而各论则分别按禾本科牧草、豆科牧草和其他科牧草深入研究其特征特性、栽培技术、营养价值与利用等。
中国牧草科学的现状 1949年中华人民共和国成立以后,中国的牧草科学得到了较快的发展,在大规模的草原资源调查工作中, 对牧草和饲用植物资源进行了广泛的调查。中央和省级畜牧研究所内设有牧草和饲料作物的研究机构。随着草原建设的发展,先后成立了草原专业研究机构(见草原)。在全国约70所农业大学内大多数设有草原学和牧草学的课程, 其中6所大学设有草原系或草原专业, 全国有6个草原科学硕士研究生培养点, 4所大学有草原科学博士研究生培养点,其专业方向包括了牧草栽培和育种。1978年以后,中国的牧草科学迅速发展,一些重大的牧草科学研究列入了国家科技攻关和部重点课题, 其中有牧草种质资源研究、牧草新品种选育研究、多年生栽培草种区划研究、牧草病虫害调查与防治研究等,1986年成立了全国牧草品种审定委员会, 开展牧草品种的审定登记, 到1993年已审定登记品种150个。
为了满足牧草科学的教学和生产的需要, 出版了一系列牧草科学的著作,其中有:《牧草栽培学》、《牧草育种学》、《中国饲用植物志》(1、2、3、4卷)、《中国牧草登记品种集》、《中国热带亚热带牧草种质资源》、《牧草病害》和《中国多年生栽培草种区划》等。并翻译出版了联合国粮农组织的农业研究文集《禾本科牧草》、美国的《牧草一草地农业科学》、澳大利亚的《牧草种子生产一理论及应用》等。
发展趋势 牧草学作为草原和农作物学的一个分支学科, 正随着牧草在草原建设和农业生产中的作用日益加强而迅速发展。①草原面积辽阔,生态环境极易恶化,草原的沙化、退化、盐碱化已成为一个世界性的严重问题。人工种植牧草的生物工程措施对防治草原沙化、退化和盐碱化可以起到巨大的作用。需深入研究牧草种和品种的筛选培育、栽培技术、牧草与环境的关系等。②土壤—牧草—家畜是一个系统工程,要在不同地区、不同自然气候条件和不同的社会经济条件下研究三者之间的相互作用, 以及在保持土壤肥力的同时获得牧草和畜产品持续高产、优质和高效的途径和综合技术措施。③在农业结构上,由粮食作物一经济作物的二元结构向粮食作物—饲料作物—经济作物的三元结构调整是全面发展农业和畜牧业的需要, 要深入研究如何把牧草引入饲料轮作和草田轮作中去, 探讨牧草在轮作中的地位和作用, 采取与三元结构相适应的技术措施。在有条件的地区还应研究粮草、林草、果草间作套种,粮、林、果、草、牧、渔相结合。④生物多样性的保护是世界面临的一个重大任务。中国草原面积大, 生态条件复杂, 蕴藏着十分丰富的牧草种质资源。广泛开展牧草遗传多样性的保护和开发利用的研究, 将为牧草育种和草地改良提供新的牧草种和种质材料。