盐碱地大变身!看中国如何用创新技术点“绿”荒芜之地
盐碱地大变身!看中国如何用创新技术点“绿”荒芜之地
“春天白茫茫,夏天雨汪汪,十年九不收,糠菜半年粮。” 曾经,这样的歌谣道尽了盐碱地的贫瘠与无奈。长期以来,盐碱地因高含盐量和特殊的土壤性质,植被难以生长,被视为不毛之地。然而,随着农业技术的进步和对土地资源需求的增加,盐碱地的治理与利用成为了农业领域的重要课题。我国拥有各类可利用盐碱地资源达 5 亿多亩,这些盐碱地是极为重要的后备耕地资源和 “潜在粮仓”。
在连续多年的中央一号文件中 ,“开展盐碱耕地治理改良”“盐碱地综合利用试点” 等内容被屡屡提及。近年来,农业农村部会同有关部门通过加强耕地土壤盐碱化防治,探索不同盐碱类型区域的综合治理模式,实施盐碱地普查,积极推进盐碱地治理改造。如今,在科技的助力下,盐碱地正逐渐实现从 “白茫茫” 到 “大粮仓” 的蝶变。
盐碱地改良技术的突破
在新疆,山东种业集团海洲红种业有限公司(下称 “海洲红”)开创的盐碱地 “原土 + 原水” 改良模式成效显著。所谓 “原水 + 原土”,“原土” 即不用客土、就地种植,“原水” 就是在没有充足淡水资源的情况下,就地用沟、渠、井等咸水进行浇灌 。该模式自 2019 年初显雏形,已历经多年实践。
一块原本光秃秃、连草都不长的盐碱地,通过技术改良,在半个月的时间里,花生、大豆、玉米等作物便能出苗,且生长情况良好。
海洲红科研顾问、高级农艺师、土壤修复工程师王红刚将盐碱地改良分为三步:首先是降盐碱,通过技术改良土壤和咸水,降低其含盐量,为出苗创造正常的生长环境;其次是防返盐,在作物出苗后,做好防返盐工作,呵护作物苗期生长;最后是提产量,当作物成长起来后,根系分泌的有机酸能够调理、吸收土壤的盐分,进入生物改良阶段 。
在此过程中,海洲红土壤改良剂发挥了重要作用。这种改良剂是由在高盐、高 pH 环境中具备正常生长能力的极端微生物制成,其代谢物含有大量生物酶、有机酸、多糖等活性物质,可作为土壤催化剂。它不仅能促进钠离子从土壤胶体上分离,利用灌、排水将盐分淋溶到土壤耕作层以下,降低土壤盐分对作物的危害,还能使所含的有机活性成分与土壤胶体结合,形成大而稳定的团粒结构,打破土壤板结,增加土壤的通透性,有效防止返盐 。
目前,“原土 + 原水” 改良模式已物化形成成套技术产品,在山东东营市义和镇的一百亩重盐碱地改良实验田验证了其适应性、可操作性强,成本低、见效快、效果好等特点,今年示范实验田将扩大到超过三万亩 。
在吉林大安市,地处世界三大苏打盐碱地集中分布区,重度盐碱地 pH 值在 10 以上,含盐量在 4‰至 6‰之间。过去这里流传着 “碱地白花花,一年种一茬,小苗没几棵,秋后不收啥” 的顺口溜 。2024 年 6 月,沣田宝以 “擂台赛” 的形式进入大安市对盐碱地进行治理改造。
沣田宝与中国科学院过程工程研究所结合国内盐碱地的实际情况,研发出纳米粒子 “晶格水膜” 阻盐阻碱技术。利用该技术制成的盐碱地改良剂随水下沉后,在土壤中形成 “晶格水膜”,阻隔盐碱重复上返,将作物根系周围的盐碱阴阳离子降低至适合农作物生长的浓度,从而起到治理盐碱的作用 。
在种植玉米前,先使用液体土壤调理剂和有机肥,然后进行深翻和深耕。玉米种下后,还要使用微生物菌剂、液体土壤调理剂并追肥。经过治理,玉米苗成活率高,根系发达健壮、毛根增多,吸收养分能力增强 。
在河北唐山市丰南区的盐碱地改良稻蟹综合种养示范基地,2022 年,丰南区元农土壤改良研究有限公司承包了 2000 余亩水田,和沣田宝合作进行盐碱地综合治理。在唐山市水产技术推广站和中国水产科学研究院东海水产研究所的指导下,通过盐碱地渔业改良技术,土壤质量得到显著改善。
经检测,治理过后的盐碱地含盐量从 7‰至 8‰降到 3‰,大部分盐碱地已转变为正常水田 。2024 年,该基地水稻亩产达到 1100 斤,河蟹亩产 30 斤,实现了生态效应和经济效益双赢 。
在宁夏石嘴山市大武口区盐碱地综合治理示范区,针对中重度盐碱地,采用了包括暗管排盐、耐盐作物及品种筛选、配套盐碱地种植技术等 “去盐除碱” 的技术 “组合拳” 。经过一年多的治理,这片原本像盖了 “白被子” 的中重度盐碱地块,土壤盐度下降了 20%,碱度下降 60% 。
耐盐碱品种的选育与推广
在盐碱地改良中,水稻是一种有效的改良作物。第三代杂交水稻首席科学家李新奇指出,水稻能够稀释、带走盐分,盐碱地经过两年水稻种植后可能不再是盐碱地,而且种植后土壤肥力会提高 。
海水稻作为一种特殊的耐盐碱性水稻,备受关注。袁隆平院士曾提出,发展一亿亩海水稻,每亩收成 300 公斤,便可以多养活 8000 万人口 。海洲红的海水稻在山东滨州和东营已经试种三年,效果良好。
海洲红拥有海红 11、海红 12、海红 13、海墨 2 号、海红丝苗、海丰 5 号、JX99 等丰富的耐盐碱水稻育种品种 。其中海红香稻(海红 11、海红 12、海红 13 )由古老的海水稻改良而来,历经 20 年培育,已能实现亩产过千斤,在广东、广西、海南、江苏、浙江等地种植。海红香稻具有芋头香气,营养价值丰富,富硒、花青素较多、六磷酸肌醇等抗氧化物质含量高 。
2023 年,中国中化旗下先正达集团中国首席科学家谢旗带领团队与多家科研单位协同攻关,发现并完成验证的耐碱相关调控基因 AT1 。这是全球首次发现农作物主效耐碱调控基因,揭示了作物耐盐碱的分子机制 。科研团队根据这一成果,通过耐盐碱分子标记育种,培育出了基于 AT1 技术的高粱品种,简称 “AT1 高粱” 。
在宁夏石嘴山市大武口区,“AT1 高粱” 在 “生地” 上第一年种植,籽粒高粱亩产达 600 至 700 斤,随着土壤改良,产量还会逐年提高 。AT1 高粱品种表现出较强的耐盐碱性、耐涝及耐旱性,为治理中重度盐碱地打开了通道 。此外,先正达集团中国还通过玉米、高粱、燕麦草、大豆等多品种的试种试验,筛选出耐盐碱大豆、燕麦、旱碱麦等新种源 21 个 。
盐碱地治理的综合效益与展望
盐碱地治理不仅改善了生态环境,还带来了显著的经济效益。在吉林大安市,曾经的重度盐碱地经过治理,如今水稻丰收,农户增收。种植户郭宗尚原本承包的盐碱地试种大豆和水稻都失败了,但在中化环境等科研团队的治理下,如今 6300 多亩地种植水稻,亩产已超过 500 公斤 。
在河北唐山市丰南区的盐碱地改良稻蟹综合种养示范基地,实现了水稻和河蟹的双丰收,综合亩均利润达 1000 元 。在新疆且末县,种植蛋白桑不仅能改善生态,未来还计划发展农产品加工业,带动当地农民就业增收 。
目前,我国在盐碱地综合利用方面已形成了包括土壤排盐技术、土壤生物有机治盐改土技术等八大体系 40 多项实用技术,累计推广了 50 多种耐盐碱作物品种 。未来,随着科技的不断进步,生物育种等技术将进一步发展,有望培育出更多更优质的耐盐碱品种 。同时,盐碱地治理技术也将不断创新和完善,提高治理效率和效果 。
在 “以种适地” 理念的带动下,各地依靠科技创新提升盐碱地治理成效,拓宽盐碱地农业利用前景。盐碱地正逐渐摆脱贫瘠的标签,成为沙漠中的绿洲、未来的潜在粮仓 。通过持续的努力,盐碱地将 “长” 出更多好产品、新产业,为保障国家粮食安全和推动农业可持续发展贡献力量,让 “中国饭碗” 端得更稳更牢 。