【半月談】精準(zhǔn)改良，探索“中國方案”
從一味改地適種到改種適地與改地適種并重，我國多地近年加強科技創(chuàng)新，科學(xué)改造治理鹽堿地，持續(xù)改良種子、選育耐鹽堿植物，不斷激發(fā)鹽堿地的生產(chǎn)潛能。鹽堿地改良是綜合、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，未來必須政、產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合，協(xié)同做好這篇大文章，為世界鹽堿地改造貢獻(xiàn)“中國方案”。
鹽堿地種植“芯片”加快研發(fā)
“經(jīng)過專家組實地測產(chǎn)驗收，鮮食玉米‘魯黑甜糯201’獲得豐收，畝收鮮穗數(shù)4139個，鮮穗畝產(chǎn)量為1655.6公斤!”站在黃三角農(nóng)高區(qū)土壤含鹽量為2‰至3‰的鹽堿地里，山東省種子管理總站研究員劉存輝大聲宣布測產(chǎn)結(jié)果。
2023年8月，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所邀請山東省種子管理總站等單位的專家組成專家組，對30畝鮮食玉米——油菜輪作糧油協(xié)同增效技術(shù)示范田中的鮮食玉米進(jìn)行實地測產(chǎn)驗收。
山東省農(nóng)科院玉米研究所研究員劉霞說，“魯黑甜糯201”是他們最新選育的一個紫黑甜糯玉米新品種，不僅顏值高，而且耐高溫、耐密植。這次測產(chǎn)結(jié)果證明，它具有耐鹽堿性，是一個高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適性新品種，目前已經(jīng)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)讓。
2022年9月30日，專家在黑龍江肇東東升村檢測耐鹽堿水稻的水分含量。新華社記者 王松 攝
種地不選種，累死落個空。種子，是農(nóng)業(yè)的“芯片”。在廣袤的濱海鹽堿地上，像劉霞這樣的科技工作者正不斷進(jìn)行改種適地的嘗試。
黃河三角洲80%以上的土地是鹽堿地，卻能夠長出“金麥穗”。在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，約1畝標(biāo)有“濟麥60”的麥田新芽初冒?！斑@是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所小麥遺傳育種團隊專門針對旱地、鹽堿地培育的新品種?！鄙綎|省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所研究員曹新有說，2023年夏收時測產(chǎn)，在土壤含鹽量3.65‰的土地上，“濟麥60”平均畝產(chǎn)497.1公斤，創(chuàng)鹽堿地小麥高產(chǎn)紀(jì)錄。
改種適地離不開強勁的農(nóng)業(yè)“芯片”，背后是育種技術(shù)的支撐和耐鹽堿種質(zhì)資源的收集利用。目前，多個科研院所育種團隊在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)收集保存了耐鹽堿種質(zhì)資源2.1萬份，初步選育出了55個新品系。
早在2005年，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)傅廷棟院士團隊就開始著手耐鹽堿油菜研究，2007年秋，他們在江蘇省鹽城市的一片鹽堿灘涂地試種了300畝“華油雜7號”油菜品種，次年實收畝產(chǎn)超過130公斤，超過當(dāng)時全國平均畝產(chǎn)的120公斤。
2010年以后，傅廷棟院士團隊開展了耐鹽堿油菜資源篩選、機理及基因定位等相關(guān)研究，目前已經(jīng)從3000多份油菜資源中篩選出40多份，選育了“華油雜62”“飼油2號”“華油雜158”等耐鹽堿油菜品種，已定位了28個油菜特有的耐鹽堿候選基因，正在進(jìn)行基因功能驗證和研究。
瞄準(zhǔn)五類鹽堿地精準(zhǔn)改良
“春天白茫茫，夏天雨汪汪，十年九不收，糠菜半年糧”，這首曾流傳于鹽堿地區(qū)的民謠道盡了農(nóng)民的酸楚。
要給這些鹽堿地來一劑“良藥”!2013年，科技部、中國科學(xué)院聯(lián)合河北、山東、遼寧、天津4省市啟動了“渤海糧倉科技示范工程”，科研人員針對環(huán)渤海低平原5000萬畝中低產(chǎn)田和鹽堿地淡水資源匱乏、土壤貧瘠等制約糧食生產(chǎn)的問題，重點突破“土、肥、水、種”等關(guān)鍵技術(shù)。
在山東，多地根據(jù)濱海鹽堿地的規(guī)律特點，采取了“三級利用”的治理策略。即輕度鹽堿地(<3‰)重點發(fā)展糧油和飼料糧產(chǎn)業(yè)，中度鹽堿地(3‰至6‰)重點發(fā)展生態(tài)草牧業(yè)、中草藥產(chǎn)業(yè)，重度鹽堿地(6‰至10‰)重點開展植被修復(fù)，涵養(yǎng)生態(tài)。
通過建立鹽堿地工程技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、苦咸水淡化技術(shù)、節(jié)水澆灌技術(shù)、信息技術(shù)等綜合改良體系，降低和控制農(nóng)田地下苦咸水水位，排除土體中過高的鹽分，從而改良鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。目前，濰坊濱海區(qū)已累計改良農(nóng)田5萬多畝，農(nóng)韻盛景生態(tài)高效示范園、勝偉鹽堿地生態(tài)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)(示范)園等試驗區(qū)土壤含鹽量由7.8‰至11‰降低到1.4‰，畝產(chǎn)效益可達(dá)3萬元。
由鹽堿地改良而成的河北樂亭縣數(shù)字循環(huán)農(nóng)業(yè)智慧園區(qū)稻蝦共生區(qū) 牟宇 攝
在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，針對未利用鹽堿地挖潛及鹽堿耕地綜合生產(chǎn)力提升，當(dāng)?shù)貥?gòu)建了以管道節(jié)水控鹽、生物農(nóng)藝措施改良培肥、農(nóng)業(yè)病蟲害綠色防控、增加植被覆蓋涵養(yǎng)生態(tài)、精準(zhǔn)智慧農(nóng)業(yè)為核心的鹽堿地生態(tài)高效農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，結(jié)合耐鹽堿植物新品種推廣應(yīng)用，將鹽堿地變?yōu)椤皣嵓Z田”。
河北現(xiàn)有鹽堿地占耕地總面積的12.1%。河北省近年通過使用改良劑、構(gòu)建高效治理模式等技術(shù)和方法，治理利用鹽堿地。為了保證旱堿麥正常生長，旱堿麥的播種時間比普通小麥提前半月有余。同時，改傳統(tǒng)一次性鎮(zhèn)壓為播后、冬前、春季重度鎮(zhèn)壓?！笆褂谩椒ā?，有利于防止跑墑漏墑，保證麥苗生長?！睖嬷菔修r(nóng)林科學(xué)院資源環(huán)境與草業(yè)研究所所長、研究員徐玉鵬說。
把具有開發(fā)利用潛力的鹽堿地改良為耕地，國內(nèi)外主要有物理、化學(xué)和生物等方法。在我國，根據(jù)西北內(nèi)陸鹽堿區(qū)、東北松嫩平原鹽堿區(qū)、東部濱海鹽堿區(qū)、黃淮海平原鹽堿區(qū)、黃河上中游灌區(qū)鹽堿區(qū)五大類型的不同特征，已建立上覆下改阻鹽控鹽、暗管排水脫鹽控鹽、耕作破土壤粘閉降鹽等數(shù)十套鹽堿土高效利用技術(shù)模式。
中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員王志春說，他們開發(fā)基于土壤鹽堿空間差異的“蘇打鹽漬土精準(zhǔn)改良技術(shù)”，研究出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蘇打鹽堿土改良劑，在東北西部蘇打鹽堿地區(qū)推廣應(yīng)用。根據(jù)土壤鹽堿狀況和目標(biāo)堿化度，精確計算改良劑用量，集成創(chuàng)新適用于輕、中、重蘇打鹽堿地的精準(zhǔn)改良綜合技術(shù)模式。
此外，王志春團隊與黑龍江省雙鴨山市寶清縣合作，以當(dāng)?shù)刎S富、優(yōu)質(zhì)的褐煤腐植酸為原料，與多年研究的蘇打鹽堿土改良技術(shù)緊密結(jié)合，形成高效改良產(chǎn)品，效果較為顯著。
近年來，不少研究單位、企業(yè)也提出了許多改良利用鹽堿地的技術(shù)方案，從中篩選出的如種植耐鹽堿油菜、燕麥、高粱、油葵等特色技術(shù)方案，已納入國家改良鹽堿地中長期規(guī)劃。
進(jìn)一步提高改良利用效率
“鹽堿地改良是綜合、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須政、產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合來做好這篇大文章。不同學(xué)科配合，將提高鹽堿地改良利用效率?！备低澱f，從土壤學(xué)角度，主要考慮改良鹽堿土來適應(yīng)作物生長;從育種學(xué)角度，主要考慮改良作物耐鹽堿特性來適應(yīng)鹽堿土。我國鹽堿地多、開發(fā)潛力大，需要發(fā)揮科技創(chuàng)新的關(guān)鍵作用，加大鹽堿地改造提升力度。
傅廷棟建議，加強創(chuàng)新平臺與能力建設(shè)，構(gòu)建不同地區(qū)的國家鹽堿地改良和生物修復(fù)技術(shù)創(chuàng)新中心。匯聚全國優(yōu)勢產(chǎn)學(xué)研力量，聚焦鹽堿地修復(fù)利用關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行有組織科研，形成大協(xié)作、大聯(lián)合攻關(guān)團隊。在改良鹽堿地的同時加強各種作物耐鹽堿資源的篩查與選育，以地適種、以種適地互相配合。
2020年9月27日，專家和工作人員在內(nèi)蒙古興安盟袁隆平院士工作站鹽堿地水稻基地進(jìn)行測產(chǎn)，畝產(chǎn)稻谷再破千斤 徐欽 / 攝
針對不同的鹽堿地類型，需要建立不同地區(qū)、不同技術(shù)途徑的分中心，為世界鹽堿地改良提供“中國方案”。王志春認(rèn)為，土壤鹽堿化的空間差異性，要求各地因地施策，精準(zhǔn)地開發(fā)改良產(chǎn)品和技術(shù)方案，這也是鹽堿地改良技術(shù)推廣的難點。
比如，在兩平方米的鹽堿地范圍內(nèi)，鹽堿程度都會存在差異。我國各地鹽堿地的類型不同，鹽堿組成不同，目前沒有放之四海而皆準(zhǔn)的改良產(chǎn)品和技術(shù)，也不存在千篇一律的改良方法。因此，不能不顧鹽堿的程度貿(mào)然施用改良劑，否則，不僅會造成資源的浪費，也不會得到好的改良效果。
王志春建議，要關(guān)注鹽堿地改良利用的可持續(xù)性，特別是要保持水資源的可持續(xù)性，保障干旱年份水資源的供應(yīng)，不能讓鹽堿地改良成為一項短期的工程。
當(dāng)前鹽堿地治理以改地適種為主的觀念依舊存在，作物耐鹽堿的潛力挖掘不夠，耐鹽堿植物品種創(chuàng)新不足。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員李玉義坦言，國內(nèi)作物耐鹽育種仍以常規(guī)育種為主，耐鹽堿精準(zhǔn)鑒定技術(shù)體系不完善、突破性耐鹽堿資源和綜合性狀優(yōu)良的品種缺乏，目前選育的耐鹽品種耐鹽范圍在3‰至4‰之間，缺少適用于中重度鹽堿地的作物品種，以耐鹽堿植物為基礎(chǔ)衍生出的特色植物品種較少。
2022年12月30日，科技部正式批復(fù)在山東建設(shè)國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心，旨在打造鹽堿地技術(shù)創(chuàng)新國家戰(zhàn)略科技力量，系統(tǒng)性突破鹽堿地生態(tài)保護和綜合利用的理論和技術(shù)模式，為我國乃至全球鹽堿地生態(tài)保護和高效利用探索新路徑、提供新技術(shù)、建立新樣板。
據(jù)了解，中心建設(shè)發(fā)展的第一階段為2023年至2025年，中心總部和各分中心、試驗站全面啟動運行，突破一批鹽堿地生物育種關(guān)鍵核心問題，耐鹽堿作物新品種推廣面積達(dá)到3000萬畝，實現(xiàn)我國鹽堿地主要農(nóng)作物品種的更新?lián)Q代。
半月談記者：葉婧 王志 孫曉宇 李偉 郭雅茹 /?編輯：張曦
責(zé)編：秦黛新 / 校對：張子晴
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