2023-12-08 09:13:16
在新疆生產建設兵團第十四師二二五團的試驗田里，胡樹文團隊科研人員與試驗組（左為使用改良劑的土地）、對照組（右）玉米的合影。 資料圖
圖①2017年，武在洲第一次在萬發(fā)村的鹽堿地上進行改良試種，最終失敗。
圖②經過多年持續(xù)努力，今年這塊地的水稻長勢良好?！≠Y料圖
鹽堿地是重要的后備耕地，對保障國家糧食安全意義重大。從20世紀50年代起，我國就開始了改良利用鹽堿地的研究和探索，經過多年努力，已取得階段性成果，針對每個區(qū)域、每種類型的鹽堿地治理模式正不斷取得新突破。
站在山東東營市黃河口，只見滾滾黃河水從這里奔涌入海。東營市是一片“退海之地”。地下水都是咸咸的海水，造就了大片極具代表性的濱海鹽堿地。這些泛著斑白鹽漬的鹽堿地，曾是荒涼貧瘠、不毛之地的代名詞，“春天白茫茫，夏天雨汪汪，十年九不收，糠菜半年糧”，曾是當地農民的真實寫照。
2021年10月21日，習近平總書記在東營市的黃河三角洲農業(yè)高新技術產業(yè)示范區(qū)考察調研時強調，開展鹽堿地綜合利用對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。此后，習近平總書記多次就鹽堿地綜合改造利用作出重要指示。今年5月，習近平總書記在河北滄州市考察時指出，開展鹽堿地綜合利用，是一個戰(zhàn)略問題，必須擺上重要位置。今年7月20日召開的中央財經委員會第二次會議上，習近平總書記指出，做好鹽堿地特色農業(yè)大文章。12月1日出版的第23期《求是》雜志發(fā)表習近平總書記的重要文章《切實加強耕地保護 抓好鹽堿地綜合改造利用》。
10月，記者走進東營市現代農業(yè)示范區(qū)青坨管理區(qū)一大隊，試驗田里，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所田志喜研究團隊的耐鹽堿大豆新品系“科豆35”已結出累累碩果，飽滿的豆莢昭示著豐收的喜悅。
在東營，匯聚了中國科學院、中國農業(yè)科學院、中國農業(yè)大學等多家高校、科研機構的學者，涌現出一批科研成果。經過幾代人的努力，東營市初步探索出一條“以鹽適種、生態(tài)優(yōu)先、用養(yǎng)結合、提質增效”的鹽堿地綜合利用特色路子，昔日的鹽堿灘正華麗“變身”。
在我國，鹽堿地是主要的中低產土壤類型之一。據全國第二次土壤普查數據，我國約有各類鹽堿地資源14.9億畝，其中約有5.5億畝鹽堿地具備一定的利用價值。2011年，原農業(yè)部組織對鹽堿地面積較大的京、津、冀、晉、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、魯、陜、甘、青、寧、新等18個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）開展了調查，查明可利用鹽堿地總面積約2.99億畝，其中鹽堿耕地1.14億畝，鹽堿荒（草）地1.85億畝。
鹽堿地是重要的后備耕地。在目前的耕地保護和糧食安全形勢下，充分挖掘鹽堿地綜合利用潛力，加強現有鹽堿耕地改造提升，有效遏制耕地鹽堿化趨勢，可以大大拓展農業(yè)生產空間，對保障國家糧食安全的重要意義不言而喻。
這項工作也有著重要的生態(tài)意義。目前，我國部分地區(qū)耕地鹽堿化趨勢加劇，“三北”等地區(qū)鹽堿地上植被稀疏，防風固沙能力差，如不加快治理，將增加荒漠化風險。對鹽堿地進行綜合治理，可有效改善水土生態(tài)環(huán)境，構建“山水林田湖草沙”生命共同體。
改造自然的不懈探索
鹽堿地主要分為鹽化土壤和鹽堿化土壤兩個類型。在自然環(huán)境下，鹽堿地多位于氣候干旱、地下水位高、地下水礦化度高、地勢低洼缺少排水出口的區(qū)域，其形成原因與水息息相關——由于降水量小，蒸發(fā)量大，溶解在水中的鹽、堿隨著水分的蒸發(fā)，在土壤表層積聚，從而形成鹽堿地。此外，干旱、不合理耕作、落后的排水設備、設施栽培等人為因素，也會導致土壤次生鹽堿化。按照地理區(qū)位、土壤因素、氣候條件以及鹽堿成因等，我國的鹽堿地大致可分為濱海鹽堿區(qū)、黃淮海平原鹽堿區(qū)、東北松嫩平原鹽堿區(qū)和西北內陸鹽堿區(qū)。
我國治理鹽堿地有著悠久的歷史，這也是一段人類改造自然、戰(zhàn)天斗地的歷程。相傳公元前2200年，大禹治水就有建立溝渠排灌網改良鹽堿地的實踐，并在農書《禹貢》中對鹵土（鹽堿土）進行了分類與專門描述。在公元6世紀成書的《齊民要術》中，也有“綠肥輪作改堿”的記載。
大規(guī)模鹽堿地改良利用則始于新中國成立后，政府組織多輪大規(guī)模鹽堿地綜合治理和后備耕地開發(fā)。20世紀50年代后期到60年代末，國家大規(guī)模開展水利建設，逐步建立健全了主要灌區(qū)的骨干工程及配套渠系工程，實施攔河修壩、修建平原水庫、引黃灌溉等，拉開了鹽堿地治理的序幕。20世紀70年代起，人們一方面健全完善水利工程體系，疏浚整治黃河、淮河、海河等，一方面加強農田水利建設，完善灌排設施，通過洗鹽、排鹽治理鹽堿地，取得積極成效。20世紀80年代起，鹽堿地治理總體思路逐步由“以水治土”向“防治并重、農水結合、綜合治理、因地制宜”轉變。2013年，國務院批復實施《全國高標準農田建設總體規(guī)劃》，各地持續(xù)推進高標準農田建設，極大提高了農田灌排能力，為預防土壤鹽堿化提供了基礎條件。2020年，農業(yè)農村部啟動退化耕地治理試點，組織在河北、內蒙古等8個省（自治區(qū)）中輕度鹽堿耕地上推進多模式探索。
與此同時，鹽堿地治理政策也在不斷完善。2014年，國家發(fā)改委、科技部、原農業(yè)部等10部門聯(lián)合印發(fā)《關于加強鹽堿地治理的指導意見》。在《農田水利條例》《土壤污染防治行動計劃》《關于加快發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟的指導意見》《全國土地整治規(guī)劃》等文件中，均提出要加強鹽堿地治理改良與利用。
經過長期持續(xù)治理，我國鹽堿地改良取得階段性成效。在黃淮海平原，鹽堿耕地面積從上世紀80年代的5000萬畝減少到目前只有零星分布，已成為重要的糧食主產區(qū)。在東北松嫩平原，人們采用旱改水的方式改良利用蘇打鹽堿土，不僅成功治理了鹽堿地，而且兼具經濟和生態(tài)效益。
從“以地適種”到“地種互適”的雙向奔赴
7月9日，在位于新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)的新疆生產建設兵團第十四師二二五團，中國農業(yè)大學教授胡樹文團隊在中輕度鹽堿化耕地上播撒青儲玉米種子，開始一項土壤改良試驗——在水肥一體化滴灌時，使用團隊自主研發(fā)的新型功能性水溶性土壤改良劑。
“從7月31日到9月18日，我們共使用了5次土壤改良劑，每次間隔10天左右?！敝袊r業(yè)大學碩士研究生鄒力告訴記者，滴灌土壤改良劑一周后，實驗組和對照組的玉米長勢差異就很明顯了。到9月1日，實驗組的玉米就進入大規(guī)模抽雄階段，較對照組提前了10天。
僅用了52天，青貯玉米畝產增產顯著，9月20日的實地測產結果顯示：實驗組畝產達到3292.38公斤，對照組的畝產為2056.86公斤，增產了60%；實驗組的青貯玉米穗重為每畝1172.34公斤，穗長為29.72厘米，對照組分別737.1公斤、25.2厘米。經測試，與對照田相比，改良后的根區(qū)土壤鹽分下降了62%，根區(qū)土壤水分增加了173%。
這都要歸功于胡樹文團隊經過十多年攻關探索出的“重塑土壤團粒結構高效脫鹽”鹽堿地治理技術模式。
“鹽堿地土壤干硬、板結，既不透水，也不透氣。不但植物不容易生存，微生物大多也處于休眠狀態(tài)，并且很多鹽堿土壤的養(yǎng)分很少，甚至低于臨界值。”胡樹文介紹，他的核心技術是開發(fā)出環(huán)保的生物基改良劑，讓原本小顆粒的土壤膠結成微團聚體。土壤顆粒變大后，透水性、通透性增加，導水率大幅度提升，洗鹽、脫鹽效率大大提高；土壤顆粒間的縫隙增大，使得深層的鹽堿更難通過毛細現象上升到耕作層，讓土壤具備了作物基本的生長條件。在此基礎上，種植的作物和土壤中的微生物所分泌出的物質，可以進一步抑制土壤中的鹽堿，讓團聚體更穩(wěn)定，不容易“返鹽”。再配合引水洗鹽等措施，隨著種植年限的增加，逐步降低土壤中的鹽堿含量，培肥土壤。
在東營，人們壘起臺田，抬高耕作層的高度，使得地下的鹽水無法通過毛細現象到達地表。在土壤一定深度埋設有小孔的暗管，讓土壤中的鹽水淋溶進入暗管，從而將鹽分排出土體。西北內陸地區(qū)通常采用膜下滴灌改良技術，創(chuàng)造弱堿環(huán)境，在滴灌的同時抑制水分蒸發(fā)。
在這些技術中，水都扮演著關鍵角色。上世紀，我國在黃淮海平原實施了“農業(yè)科技黃淮海戰(zhàn)役”“渤海糧倉”等一系列科技會戰(zhàn)，摸清了鹽堿地治理的基礎理論——水鹽運動規(guī)律，即“鹽隨水來、鹽隨水走”。因此，以水洗鹽（堿）、以水壓鹽（堿），灌排配套、鹽隨水走，是最基本的技術，在實踐中要“以水定地”，優(yōu)先考慮當地的水資源稟賦、水利設施建設情況。
總體上說，目前鹽堿地治理主要有“以地適種”和“以種適地”兩大技術路線。早期的鹽堿地治理以改良土壤為主。然而，要徹底將土壤中的鹽堿降為零，不但投入大，實踐也很難達到。選育出適應鹽堿地的作物品種，讓“改地”和“改種”“雙向奔赴”，無論是從效率還是經濟上，成為更加現實的選擇。
目前，我國已在水稻、小麥、大豆、馬鈴薯等作物耐鹽堿品種選育、推廣上取得了積極進展。2020年至2022年，國家審定耐鹽堿品種11個，可在中輕度鹽堿地淡水灌溉種植。2019年開始設立國家耐鹽堿小麥品種試驗，2022年以來國家共審定6個耐鹽堿小麥品種。地方還審定登記了一些水稻、小麥、玉米、大豆、馬鈴薯、高粱等耐鹽堿品種。
在糧食、油料作物很難生長的重度鹽堿地上，選育出適宜的飼草作物如長穗偃麥草、高粱、飼用玉米、田菁，耐鹽堿中草藥、牧草、林果等特色作物，能在更大廣度上挖掘鹽堿地的農業(yè)生產潛力。
2016年，吉林省白城市大安市紅崗鄉(xiāng)萬發(fā)村的大片土地只是長著一株株堿蓬的荒地。那一年，“引嫩入安”工程給萬發(fā)村帶來了鹽堿地改良所需要的水資源，也讓在外做生意的武在洲決心改變這片土地的面貌。
武在洲成立大安市兆豐種植家庭農場，先后流轉了萬發(fā)村7800畝地，每年種一季水稻。通過“種稻壓堿”，采用中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所梁正偉研究員團隊研發(fā)的鹽堿地三良一體化高效治理與綜合利用大安模式，配合使用黑土糧倉科技會戰(zhàn)大安鹽堿地水田示范區(qū)免費提供的酸性磷石膏改良劑及耐鹽堿水稻品種，讓土壤中的鹽堿含量一點點降低，水稻產量則逐年上升——最初一坰地（15畝）只能收1000斤，慢慢增長到2000斤，2022年已經增長到1.1至1.2萬斤，今年更是喜獲豐收，每坰地能收1.5至1.7萬斤。
在眾多作物中，水稻是鹽堿地改良重要的先鋒作物。在一些鹽堿程度較重的地塊，如果具備灌溉條件，可通過種稻大幅度降低土壤中鹽、堿的含量，為今后種植其他作物創(chuàng)造條件。此外，綠肥植物如油菜、田菁，因其在改良土壤物理性質、培肥地力方面的表現優(yōu)異，也被視為潛在的先鋒作物。
“我們會遇到各種問題，涉及板結土壤改良、微生物的使用、作物育種和栽培、使用機械控制地下水位等，需要多個學科的學者共同努力。我們的團隊成員來自土壤學、微生物、育種、栽培、水利等十幾個學科。”胡樹文將鹽堿地改良比喻為“木桶”，每一個領域的“短板”，都有可能影響到鹽堿地改良的成果。
淡化表層、防治鹽堿，培肥耕層、提升地力，是鹽堿地改良的基本路徑。鹽堿地改良措施可大體分為4類：工程措施、農藝措施、化學措施和生物措施。在實踐中，需要集成各種技術、措施，形成“良田＋良種＋良法”，以達到最優(yōu)效果。多年來，各個地區(qū)已形成特色鮮明的區(qū)域技術模式，包括西北內陸區(qū)的膜下滴灌高效節(jié)水控鹽技術模式，西北沿黃灌區(qū)“三控一改”鹽堿地生態(tài)治理模式，松嫩平原蘇打鹽堿地“以稻治堿”技術模式，濱海鹽堿地“糧草輪作”高效綠色改良模式，黃淮海平原以高標準農田建設為核心的小麥玉米“噸糧田”模式等。
增糧又增收的雙贏
鹽堿地里能夠發(fā)展什么產業(yè)？
答案是，糧油飼統(tǒng)籌、農牧漁結合、風光電賦能、一二三產業(yè)融合。鹽堿地開發(fā)利用是篇大文章，關鍵在于因地制宜，根據當地鹽堿地特點、自然氣候條件以及資源承載力，精準施策。
采用遙感反演與地面采樣相結合的方式，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所黃河三角洲鹽堿地農業(yè)試驗站站長王建林繪制出一張分辨率精確到10米級別的東營市鹽堿地分布圖——8243平方公里土地中，有非鹽堿地64.8萬畝，輕度鹽堿地189.5萬畝，中度鹽堿地302.9萬畝，重度鹽堿地164.1萬畝，鹽堿荒灘176.5萬畝。
“摸清底數是鹽堿地綜合利用的前提和基礎?！蓖踅终f，“綜合考慮土壤鹽堿化程度、有無灌溉條件，以及當地自然稟賦，可以準確規(guī)劃出每個區(qū)域適宜的主導產業(yè)，為優(yōu)化農業(yè)產業(yè)結構的政府決策提供依據?！?/p>
根據測算結果，東營市水稻潛在播種面積約為36萬畝，主要分布在沿黃及濱海中度—重度鹽堿地；大豆?jié)撛诓シN面積為62萬畝，主要分布在輕度—中度鹽堿地；小麥、玉米潛在播種面積為185萬畝，主要分布在非鹽堿地和輕度鹽堿地。濱海灘涂和重度鹽堿地潛在咸淡水養(yǎng)殖面積達到100萬畝以上。
以此為依據，王建林規(guī)劃出適宜每個村的特色產業(yè)——
在離黃河較遠的，水資源不足以支撐水稻種植的利津縣陳家屋子村、前畢村、前邵村，采用“上農下漁”的模式，在臺田水塘里粗放養(yǎng)殖鱸魚和南美對蝦，目前已示范了3000畝。
在灌溉便利的利津縣北宋鎮(zhèn)東潘村，采用稻麥兩熟、水旱輪作種植方式：先種一季水稻，用大量灌溉降低土壤中的鹽分，再種一季小麥，通過在地面覆膜減少蒸發(fā)，阻止“返鹽”。
對于利津縣汀羅鎮(zhèn)毛坨村的重度鹽堿地，采用“占地不用地”的方式——建設冬暖式蔬菜大棚，采用基質栽培，種植甜瓜、黃瓜等蔬菜，通過發(fā)展設施農業(yè)擺脫土地的束縛。
“鹽堿地綜合利用要進入良性循環(huán)，必須要提高效益，農民能掙錢，這項工作才能真正落到實處?！蓖踅终f。
2013年起，王建林開始以“稻花香”為親本材料，選育適宜黃河三角洲的耐鹽水稻品種，不僅產出的大米品質要優(yōu)異，還要適當縮短生育期，一方面減少對水資源的消耗，另一方面滿足下一季作物的生長需求，形成水稻和油菜或小麥輪作的種植模式。王建林還針對黃河灘區(qū)獨特的地理和水源條件，發(fā)展了稻鴨共生的生態(tài)農業(yè)模式，制定了“稻鴨共生技術規(guī)程”山東省地方標準，利用該技術生產的大米獲得了國家有機認證和地理標志產品。
“我們常說，‘產量不夠，品質來湊’。作物對抗鹽堿的環(huán)境需要消耗能量，因此，在鹽堿地上追求高產是不現實的。但是同時，作物會產生各種各樣的風味物質來對抗逆境的傷害，使得鹽堿地里產出的產品，不論是口感、營養(yǎng)含量，還是抗氧化性，都優(yōu)于普通的作物?！蓖踅直硎尽?/p>
在一份農業(yè)農村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所做的“黃河口大米獨特品質挖掘研究報告”中，選取“津原U99”“金稻919”“鹽黃香粳”“中科發(fā)928”“小粒香”5個水稻品種，將東營市鹽堿地種出的稻谷與非鹽堿地出產的稻谷進行分析比對，結果顯示：鹽堿地產出的大米，超氧化物歧化酶（SOD）活性、總酚含量、總抗氧化能力均顯著高于同品種非鹽堿地種植的大米?！包S河口大米”中的鈉、鉀、鈣、鋅、磷等礦物質含量顯著提高。
“通過培育優(yōu)質品種、實施種養(yǎng)結合有機種植、打造鹽堿地特色農業(yè)品牌，實現優(yōu)質優(yōu)價提高附加值，歸根到底都是為了最大限度提高每畝地的綜合效益，讓農民獲得更高的收益。”王建林說。
“十四五”時期，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所把“鹽堿地適生作物創(chuàng)制與產能提升技術”作為科技創(chuàng)新的三大主攻方向之一，立足濱海鹽堿地資源稟賦，在輕中度鹽堿地，通過選育耐鹽高產糧油作物，集成資源高效生產技術，構建高效種植制度，大幅提升糧油作物產能。在中度鹽堿地，選育耐鹽飼草作物，集成種草、制草、養(yǎng)畜關鍵技術，建設規(guī)模化草牧場，結合糧油作物秸稈，形成鹽堿地“牧草生產—牛羊養(yǎng)殖—糞污還田—地力提升”為一體的種養(yǎng)結合模式。在重度鹽堿地，篩選、馴化耐鹽先鋒植物，實現飼草化利用；在濱海灘涂，集成咸水漁業(yè)養(yǎng)殖技術，建設標準化漁場，實現鹽堿地和多水源的綜合高效利用，并在養(yǎng)殖水面進行光伏發(fā)電、在魚塘堤壩進行風力發(fā)電。因地制宜構建濱海鹽堿地綜合利用模式，實現從鹽堿荒灘逐漸向農場、牧場、漁場、電場的轉變。
針對區(qū)域鹽堿地的特點，突破技術瓶頸，集成技術建立高效模式，并形成完整的產業(yè)體系，鹽堿地治理才能走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
“鹽堿系”全產業(yè)鏈的新未來
在鹽堿地改良的路上，武在洲已堅持了近8年。
今年10月，當稻谷全部歸倉，武在洲掩飾不住內心的激動：“產量達到歷史新高，又趕上糧食價格好，每坰地能掙上近5000元?！?/p>
武在洲告訴記者：“此前7年，我一直在賠錢，辛辛苦苦終于有了效益，能掙上錢很不容易。我相信，一年會比一年好。”
鹽堿地有“土地頑癥”之稱，其改良是世界性難題，投入高、見效慢，具有復雜性、長期性和反復性。
鹽堿地的改良和綜合利用是一個系統(tǒng)工程，要將耕地土壤鹽漬化治理、鹽堿地耕地后備資源開發(fā)、農田水利基礎設施建設和特色農業(yè)統(tǒng)一謀劃。不僅要研發(fā)低投入、高效率的技術，還要堅持安全、綠色，避免對耕地和環(huán)境的污染、破壞。不僅要在技術上有所突破，還要解決鹽堿地特色農產品產業(yè)化水平較低的問題，充分體現改良土地帶來的效益。
為進一步發(fā)揮科技支撐作用，在開展基礎研究的同時，還要開展生物、化學、農業(yè)、水利等多領域系統(tǒng)研究，加強技術集成創(chuàng)新。
2022年底，國家鹽堿地綜合利用創(chuàng)新中心正式批復。這是繼玉米種業(yè)、耐鹽堿水稻、乳業(yè)、生豬之后科技部批復的農業(yè)領域第5個國家技術創(chuàng)新中心，由中國農業(yè)科學院與山東省人民政府共同組建，中國農科院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所、黃三角國家農高區(qū)和山東省農業(yè)科學院作為牽頭建設單位，聯(lián)合國內18家優(yōu)勢科研院所、高校、企業(yè)共同建設，旨在聚焦核心技術研發(fā)和技術的工程化應用，促進重大研究成果的產業(yè)化。
“我們希望到2025年，建成國際先進的國家技術創(chuàng)新中心，突破一批鹽堿生物育種關鍵核心技術，帶動鹽堿地耕地質量顯著提升，推進鹽堿地農業(yè)高質量發(fā)展。”中國農業(yè)科學院黨組成員、副院長，國家鹽堿地綜合利用技術創(chuàng)新中心理事長梅旭榮表示，中心圍繞鹽堿地生物育種、鹽堿耕地產能提升和鹽堿地生態(tài)化利用三個方向，突破整個產業(yè)鏈上的技術瓶頸。
梅旭榮說：“我們著重開展四方面工作，一是構建耐鹽堿種質資源收集、鑒定、評價體系，培育耐鹽堿新品種。二是提升耕地產能，重點突破鹽堿地土壤改良和快速培肥等技術。三是探索鹽堿地的生態(tài)化利用，研究鹽堿地農田和非農田生境中的植物作物時空配置技術，特別是要發(fā)展適合不同等級鹽堿地種植制度，探索鹽堿地適生特色作物高值化利用途徑。四是要搭建從基礎理論到關鍵技術到裝備產品、利用模式的綜合創(chuàng)新平臺?！?/p>
“鹽堿系”全產業(yè)鏈需要發(fā)揮政府與市場“兩只手”作用，動員企業(yè)、新型經營主體、科研機構、金融機構等廣泛參與，適度有序分類開發(fā)，綜合施策、久久為功。
“在山東，我們通過‘稻香小鎮(zhèn)+農產品深加工終端產業(yè)鏈’模式，審批貸款3億元支持濰坊寒亭區(qū)北部灌溉項目，為改善鹽堿區(qū)農業(yè)種植條件開辟了政策性金融支農路徑；在河北，探索出‘規(guī)?；N植+良種繁育推廣+鹽堿地綜合整治利用’支持路徑，推動旱堿麥產量最高可達每畝600斤；在吉林，推出‘耕地改造提升貸’等專屬產品，配套設計了鹽堿地綜合利用、耕地提質增效、供應鏈、區(qū)域統(tǒng)籌等融資模式，審批農地貸款84億元，充分滿足不同企業(yè)的融資需求?！毕嚓P金融機構負責人介紹，下一步，金融機構將進一步推廣模式創(chuàng)新，從全生命周期角度謀劃鹽堿地綜合利用信貸支持工作。
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