江苏沿海滩涂快速改良与高效利用研究进展

崔士友，张 蛟，翟彩娇

（江苏沿江地区农科所，江苏南通226541）

江苏沿海滩涂快速改良与高效利用研究进展

崔士友，张 蛟，翟彩娇

（江苏沿江地区农科所，江苏南通226541）

江苏省人均耕地少，沿海滩涂盐碱地作为重要的土地后备资源其开发、利用和保护日益引起人们的高度重视。笔者初步总结了江苏沿江地区农科所及江苏省有关研究机构在滨海盐土快速脱盐改良技术、耐盐作物大规模筛选技术、沿海滩涂作物栽培关键技术以及技术沿海滩涂作物高效种植模式方面的研究进展，在此基础上提出了构建江苏沿海滩涂快速改良与高效利用技术体系的设想，包括：（1）滨海盐土评估、农林利用适宜性评价技术；（2）滨海中、重盐土快速脱盐改良技术；（3）滨海滩涂植树造林改土技术；（4）耐盐作物品种的筛选及高效规模化种植技术。

沿海滩涂；盐土改良；耐盐作物；种植模式；农林利用

0 引言

江苏省人多地少，经济发达，耕地是江苏农业和社会经济可持续发展的重要限制因素。但同时又拥有一种独特的土地资源，沿海地区滩涂总面积高达68.7万hm2，约占全国滩涂总面积的1/4，居各省市区之首，其中潮上带29.5万hm2，且每年仍以1267 hm2的速度淤长。随着人口增长和社会经济的快速发展，沿海滩涂作为江苏省重要的土地后备资源其开发、利用和保护日益引起人们的高度重视。

根据2008年江苏近海海洋综合调查与评价（国家908专项江苏部分），江苏省50万hm2左右的沿海滩涂尚未围垦。另据省发展改革委、省沿海办制定的“江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要”，2010—2020年10年间，滩涂围垦总面积达18万hm2。根据《江苏沿海地区发展规划》，对于围填所形成的新的土地资源，用于农业、生态和建设分别占60%、20%和20%。滩涂开发利用尤其是农业和生态建设的最大限制因素是其土壤的高盐分，滩涂快速降盐和耐盐植物/作物的筛选是盐土农业开发研究的两个技术难题或研究方向。

更为可喜的是盐碱地的开发利用得到了国家层面的高度重视，2014年由中科院报送国务院的“中科院建议开展全国盐碱地分类治理技术示范”的报告，获得了国家领导人的重要批示[1]；在此基础上，国家发改委联合科技部、农业部、财政部等10部委共同颁布实施了《关于加强盐碱地治理的指导意见》[2]；2015年中央“一号文件”第一条第一点中重点指出“实施粮食丰产科技工程和盐碱地改造科技示范”[3]。笔者介绍江苏沿江地区农科所及省内相关科研机构近年来的在滨海盐土脱盐改良以及耐盐作物筛选及规模化利用方面的研究进展，以期为江苏省沿海滩涂的开发利用提供参考。

1 滨海盐土快速脱盐与改良技术

沿海滩涂土壤属于滨海盐土类型，由于长期受海洋潮汐的影响，土壤盐分含量偏高、土体发育不明显、理化性状差、肥力水平低下。滨海盐土改良的关键环节有2个：以工程措施为主导的降盐，以增加有机质为主导的土壤培肥[4]。前者决定了围垦的滩涂能否用于作物生产，而后者则决定作物的生产水平及其可持续性。近年来低成本高效脱盐与改良技术的研制和应用在江苏省取得了可喜的进展，有望获得规模化的推广利用。

1.1 滨海盐土快速脱盐技术

沿海滩涂资源开发利用（无论是农业还是生态）的关键技术难题是土壤盐分含量过高，降盐是开发利用滩涂资源的先决条件。目前所使用的一些方法如淡水洗盐、暗管排盐等仍存在诸多不足，如成本高、时间长（3～5年），且这些技术对高盐滩涂降盐效果较差。

江苏沿江地区农科所盐土农业项目组通过近几年的研究，初步构建了以秸秆覆盖为核心的滩涂快速降盐技术体系（授权发明专利，沙性重盐土快速脱盐的简单方法，专利号：ZL201410698031.9）。根据江苏沿海地区作物秸秆丰富和雨水资源充沛的特点，集成以秸秆覆盖为核心，充分利用每年6—8月的雨季，淋溶盐土表层所集聚的大量盐分，减少水土流失；同时，利用秸秆覆盖抑制盐分的表聚。

试验研究表明，与滨海盐土裸地相比，本技术的使用，明显加快了土壤盐分的淋溶（图1），经过雨季（6—8月）的淋溶，7个月时间耕层(0～40 cm)土壤盐分下降至1～2 g/kg，基本可以满足主要作物的生产要求；经过11个月的时间0～100 cm剖面尤其是下层盐分明显下降，可以满足滩涂造林绿化的要求。

进一步分析表明，土壤盐分的淋溶方程均可用指数方程(1)拟合。

此处，y为ECa/ECi，x为Dw/Ds。其中ECa即淋溶后的实际盐分，ECi为土壤剖面的初始盐分，Dw为雨水入渗的深度，Ds为需改良的土壤深度。

淋溶方程给出了淋溶的相对脱盐量与所提供的相对雨水量间明确的数量关系，拟合的指数方程表明ECa/ECi随着Dw/Ds而指数下降，0～20 cm和0～40 cm脱盐80%所需的雨水量可根据淋溶方程计算而得（表1），20 cm和40 cm土层脱盐80%平均需要181.7 mm和351.5 mm的降雨量。

图1 滨海盐土秸秆覆盖下雨水的淋溶效果

1.2 滨海盐土快速改良技术

扬州大学环境科学与工程学院柏彦超等开展了符合土地改良用标准的生活污泥改良滨海盐土的试验[4-6]，结果表明，施用生活污泥可显著改善滩涂土壤的理化性状。随着污泥施用量的增加，滩涂土壤的容重、密度、pH逐渐下降，有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、CEC均呈上升趋势，全钾、速效钾无显著变化。滩涂土壤的细菌、放线菌数量随污泥施用量的提高呈上升趋势。另外，塑料盆试验[5]和滩涂小区试验[6]均表明施用生活污泥对滩涂土壤具有较为明显的降盐作用。

有机质通过改善土壤的理化性状、改变土壤盐分运动状况，促进土壤脱盐，抑制土壤返盐，中和土壤碱度，进而减轻土壤盐分对作物的危害，提高作物产量，达到改良滩涂土壤的目的。生活污泥是城市生活污水处理的副产物，有机质含量达30%～60%，还含有大量的N、P等养分，其含量高于猪粪、牛粪等。利用生活污泥进行滩涂土壤的改良是一项一举多得的措施，将土地后备资源与有机固废循环利用相结合，具有广阔的应用前景。

表1 秸秆覆盖下滨海盐土的淋溶方程及土壤剖面脱盐80%所需的雨水量

2 耐盐作物的大规模筛选技术

水稻、小麦、玉米等在内的主要农作物均为盐敏感或耐盐性较弱，筛选耐盐作物品种是推进沿海滩涂建立商品粮油基地的关键技术措施，近几年尽管筛选出了一些耐盐性较强的作物品种[7-9]，但强耐盐的作物品种（可耐3‰～5‰土壤盐分，产量达非盐土的80%以上）尚很少。

尽管主要农作物总体上是盐敏感的植物，大量的研究均表明作物中存在耐盐的种质。其关键的技术是作物耐盐性的规模化鉴定和筛选。本项目组经过近5年的工作，已经建立起锥形管/盆栽苗期鉴定（授权专利：作物苗期耐盐性的简单鉴定方法，ZL2013 1 037929.9）-盐池全生育期鉴定-滩涂实地鉴定相结合的作物耐盐性鉴定技术平台，为进一步挖掘耐盐作物种质提供了支撑。

江苏沿海地区农科所、江苏沿江地区农科所等单位近年来在耐盐作物鉴定与筛选方面做了较多的工作，筛选出了一些具有较强耐盐性且综合性状优良的作物品种，如‘盐稻10号’、‘盐稻12’、‘通粳981’等水稻品种，‘苏玉10号’、‘苏玉30’等玉米品种，‘淮豆4号’、‘通豆2006’等大豆品种，‘盐油杂3号’等油菜品种。随着筛选工作的进一步深入，作物的种类、耐盐作物品种的数量及其耐盐性将得到进一步的拓展。

3 沿海滩涂作物栽培关键技术研究

中国科学院南京土壤所杨劲松团队在轻盐土作物栽培方面做了较多的研究工作[10-12]，其技术措施主要包括覆盖（秸秆、薄膜）、有机肥施用、肥料运筹等方面，其在江苏滨海盐土（东台）的研究结果表明有机肥与覆盖传统农艺措施的有效组合可较好地调控滩涂围垦农田土壤水盐，促进作物增产。该研究为苏北滩涂新垦农田盐碱障碍因子的消减及作物增产提供了一种新途径，也为当地有机肥及秸秆资源的可持续利用提供了依据。

在肥料运筹方面，陈冬峰等进行了在中等肥力水平下的大麦平衡施肥试验，氮肥以公顷施纯氮225 kg左右为宜，磷肥以公顷施磷素(P2O5)45～90 kg之间为合适，钾肥在大麦当季可以少施或不施[13]。王志春的试验表明在沿海滩涂缺K的土壤上（耕层速效钾含量为65 mg/kg）平衡施肥与常规施肥（不施K肥）相比具有明显额增产作用[14]。

4 江苏沿海滩涂作物高效种植模式

江苏沿海滩涂高效农业至少包含2个方面的含义：①本身具有较高的直接经济效益，如西兰花、西瓜等特经作物的种植；②通过机械化生产获取规模生产所带来的效益，一些大宗作物尽管单位面积的效益不高，但借助机械化的推广，可大幅度降低劳动成本，也能获得较高的规模效益。

目前江苏沿海滩涂的高效种植模式主要有以下三类：

（1）将具有沿海地区特色的特经作物引入沿海滩涂种植制度中，如大麦套种羊角椒[15]，以及西瓜、西兰花、糯玉米等特经作物，并可引入草莓、葡萄等果品。

（2）大宗作物的规模化生产。主要作物如水稻、大小麦、玉米等目前在播种（育苗、移栽）、收获等环节均已实现机械化，降低了生产用工，减少的生产成本。且市场需求旺盛，可规模化市场，效益可观。

（3）发展饲草生产，推进农牧结合。近年来江苏沿海地区畜牧业发展迅速，需要大量饲用草料。甜高粱在江苏沿海滩涂作物饲草生产极具发展前景[16]。甜高粱适应性广、抗逆性强、管理简单，特别是在耐盐碱、抗旱耐涝性方面具有一定的优势；另外，高粱为C4植物，生物量高。甜高粱用于青贮饲料生产，可满足沿海农区奶牛业发展对粗饲料的需求，降低畜牧业饲料成本，增加经济效益。试验表明甜高粱青贮饲料品质相当于或优于玉米，饲喂奶牛能增加奶牛的产奶量[17]。青贮甜高粱日粮饲喂奶牛，比青贮玉米日粮日产奶量增加2.19kg/头；饲喂3～5月龄羊比青贮玉米日粮日多增重2.01 g/只，2～3岁龄羊日多增重29.27 g/只；奶品质差异不显著[18]。

5 江苏沿海滩涂快速改良与高效利用技术体系的构建

目前，中国在盐碱地治理与农业高效利用方面已形成了8大体系40项的实用技术[1]。江苏滨海盐土的研究和开发利用目前仍多处于分散状态，技术单一不成体系，开发利用规模小。这里基于本项目组及江苏省有关研究机构的研究进展，提出构建江苏沿海滩涂快速改良与高效利用技术体系的设想，为推进江苏省沿海滩涂农业的可持续发展提供技术支撑。

5.1 滨海盐土评估、农林利用适宜性评价技术

开展多尺度土壤水盐动态、时空演变的联合监测监控，并根据监测结果进行土壤盐渍化分级分区、土壤质量和农林利用适宜性评估，在评估结果的基础上依据不同作物/植物的耐盐性、生态习性、当地种植习惯等进行盐碱地利用种植布局规划。摸清江苏省沿海滩涂资源的家底是一项主要的基础性工作，必须引起足够的重视。

目前表征土壤盐分的参数主要有2个：①以质量分数表示的土壤含盐量，可用经典的质量法或干残渣法测定，单位g/kg土；②以电导率表示的土壤含盐量，如1:5土:水浸提液所测定的电导率，用EC1:5表示，单位dS/m或mS/cm。前者测定方法繁琐，后者简单，且两者之间可以通过公式转换：1 mS/cm(EC1:5)=640 mg/L水=3.2 g/kg土，或通过有关试验所得到拟合方程而转换，如通过江苏省如东县东凌垦区36个样品的测定，得到了图2所示的拟合方程。

图2 土壤含盐量与电导率EC1:5关系的拟合

5.2 滨海中、重盐土快速脱盐改良技术

示范推广以秸秆覆盖为核心、多种辅助技术配套的雨水淋溶快速脱盐技术，促进中、重盐土转变为轻盐土（0～40 cm耕层含盐量降至3 g/kg土以下），进而发展农林业。该技术耦合工程排盐与物理洗盐方法，但由于滨海滩涂地下水埋深浅，矿化度高，该技术只能治标。

为了稳定滨海盐土的脱盐效果，必须加强盐土培肥工作，施用有机肥是盐土改良的一种治本技术。通过加大有机肥的投入，生活污泥等废弃物资源化利用，施用有机肥可增加团聚体和团聚体稳定性[20]。施用农家有机肥，创造稳定“水肥保蓄层”，并在土壤积盐时段持续控盐。

5.3 滨海滩涂植树造林改土技术

根据《江苏沿海地区发展规划》，对于围填所形成的新的土地资源，20%用于生态。生态主要指林业建设。树木作为构成复杂的农业系统的一个组分，对于调节地下水位和盐土的恢复是重要的。常绿和深根的树种蒸腾耗用大量的水分，降低地下水位，改善根区的通气性。造林地与相邻的农地相比，极大的降低了地下水位，这已有广泛的认识[19]。目前应继续加强耐盐树种的鉴定与筛选工作[20]，在此基础上集成示范滩涂植树造林技术，推进江苏沿海地区生态防护林和景观林的建设工作。

5.4 耐盐作物品种的筛选及高效规模化种植技术

根据《江苏沿海地区发展规划》，对围填形成的土地资源，优先用于发展现代农业、耕地占补平衡和生态保护与建设，适度用于临港产业发展。对农业用地实施规模化开发，发展种植业和养殖业，建设国家大型商品粮棉基地，培育发展海水灌溉农作物，增加农业供给能力，开展非粮食生物燃料植物的规模化种植。

沿海滩涂建立商品粮油基地的关键是耐盐作物品种及其配套的高效规模化种植技术。中国作物种质资源丰富，但作物种质耐盐性评价研究尚处于零散工作，缺乏系统性、综合性研究，远不能满足生产对科技的迫切需求。在加强作物耐盐性鉴定、筛选的基础上，还需注重沿海滩涂作物高效规模化种植关键技术的研发和集成示范，如覆盖栽培、肥料运筹、机械化生产、土壤培肥等，进而推进滩涂农业的可持续发展。这些方面的研究容易获具有自主知识产权的科研成果，因此值得引起足够的重视。

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Fast Amelioration and Efficient Utilization of Coastal Beach in Jiangsu Province

Cui Shiyou,Zhang Jiao,Zhai Caijiao
(Jiangsu Yanjiang Institute of Agricultural Sciences,Nantong 226541,Jiangsu,China)

Due to the fact of less arable land per capita in Jiangsu Province,the development,utilization and protection of coastal beach as important land reserve resources have attracted much attention.The authors summarized the primary progress of fast desalination and amelioration in coastal saline soils,large-scale screening of salt-tolerant crops,key techniques of crop cultivation and efficient cropping patterns in coastal beach made in Jiangsu Yanjiang Institute of Agricultural Sciences and relevant research institutions.Based on them,constructing a technique system of fast amelioration and efficient utilization of coastal beach in Jiangsu was proposed,including:(1)assessment of coastal saline soil and suitability of agriculture and forestry utilization of saline land;(2)fast desalting and amelioration of medium and heavy saline soil;(3)afforestation technology of coastal beach;(4)screening of salt tolerant crop varieties and developing high-efficient and large-scale cropping techniques.

Coastal Beach;Amelioration of Saline Soil;Salt Tolerant Crops;Planting Pattern;Agricultural and Forestry Utilization

S156.4

：A论文编号：cjas16080028

江苏省重点研发计划“盐碱地水稻机插高产高效栽培技术集成创新与示范”(BE2015337)；南通市农业科技创新与产业化项目“沿海滩涂种草养鹅循环农业产业化关键技术研究与示范”(HL2014016)。

崔士友，男，1964年出生，江苏南通人，研究员，博士，研究方向：沿海滩涂改良与耐盐作物。通信地址：226541江苏省如皋市长江镇薛窑社区江苏沿江地区农科所，Tel：0513-87573485，E-mail：cuisy198@163.com。

2016-08-31，

：2016-11-01。