文|本刊记者 杨阳
粮安则天下安。在耕地、淡水等资源约束加剧的情况下,实现稳粮增收、提质增效,成为我国经济社会持续发展面临的突出课题。把盐碱荒地开发为耕地资源,获得了越来越多的关注。利用开发盐碱地的同时,保证其可持续发展,成为保障我国粮食安全的重要举措。
研究人类发展史,不难发现这样一个规律:推动人类文明向前发展的重要因素之一便是粮食。从原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会、共产主义社会等五个人类发展阶段来看,每一个阶段的更迭均是因为粮食安全。可以说,民以食为天,粮食是人类的生命之源,粮食安全关系到国家安全。
国家十三五规划建议指出:坚持最严格的耕地保护制度,坚守耕地红线,实施藏粮于地、藏粮于技战略,提高粮食产能,确保谷物基本自给、口粮绝对安全。
受自然禀赋和生产条件的影响,我国区域粮食单产水平差异较大。国家最高科学技术奖获奖人、中科院院士李振声对记者说:“粮食高产区的粮食单产水平已经很高,而粮食高产区面积确定,依靠粮食高产区增产难度很大,且增产的潜力不足。我国的每一寸土地都很珍贵,想要粮食增产,还是要提高中低产田的产出。在粮食中低产区的盐碱地还处于荒地,具有开发利用的空间。”
粮食中低产区是粮食增产的主阵地,盐碱地则是粮食中低产区主要组成部分。我国的盐碱地总面积达54450万亩,占我国可利用土地的近5%,广泛分布在滨海、西北内陆、黄淮海平原、东北松嫩平原、甘肃、宁夏、内蒙古等地区。其中,已有8649万亩被开垦种植,尚有大面积盐碱土待开发利用。我国可开发利用的盐碱地主要分布在东北、中北部、西北、滨海和华北五大区域。其中,东北、西北地区各3000万亩,中北部地区1500万亩,滨海1500万亩,华北1000万亩。盐碱地是我国耕地“扩容、提质、增效”的现实重要来源,近1500万亩滨海盐碱地是具农业开发利用条件的后备土地资源。
我国对盐碱地开发利用的脚步从未停止。
1985年至1987年,在多年粮食大幅度增产的情况下,我国粮食总产量出现了徘徊不前的局面,3年来不仅没有增产,反而累计减产了1000多亿斤。同时,全国人口净增5000万人,人粮矛盾不断加深。为此,中国科学院的27个研究所投入河北、山东、河南、安徽等4省的农业主战场,启动了以盐碱地治理和中低产田改造为主的农业科技战役。
李振声在接受采访时回忆说:“中科院的400多名科技人员,长年累月在荒郊野外的沙滩上、鱼池旁、盐碱地建房为家,夜以继日辛苦工作,十分感人。”
到上世纪90年代初,黄淮海平原粮食低产的状况得到了扭转。特别是河南封丘县的“万亩盐碱地治理示范方”,粮食平均亩产达1000斤,远超其他县区产量。1993年,原来重灾低产区的8个地市粮食总产净增56亿公斤,“黄淮海战役”取得了阶段性胜利。
2011年8月,李振声在《中国科学院院刊》上发表文章指出,在环渤海的陆海接壤处,尚有4000多万亩中低产田和1000多万亩盐碱荒地。在这些土地里,含盐量千分之三以下的可以种棉花,但产量不高;千分之三至五的只能种植部分的耐盐植物;千分之五以上的重度盐碱地,如未改造则难以利用。我国盐碱地开发利用的主要目标区域转向滨海地区的盐碱地。
滨海盐土涉及沿海11个省(市)、自治区,主要位于长江口以北诸省,占我国盐渍土面积的7%左右。土壤中的盐分主要来自海水,盐渍化土壤直接发生于盐渍淤泥,积盐过程先于成土过程。土壤盐度的变化与海岸线平行,离海岸线愈远,海浸频率少,淋洗脱盐强,土壤含盐越少。滨海盐土具有土体盐分重,对作物的生长危害和抑制明显,盐分组成以氯化物为主的特点。
沿海地区是我国最具经济活力与发展潜力的区域,开发该区大面积的盐碱地等后备土地资源,成为我国缓解人地矛盾、促进区域经济持续发展的重要途径。
〉2015年山东省无棣县小偃60成熟期表现
盐碱地农业开发利用,作为一项技术性难题,长期以来得到了世界各国的普遍关注。我国盐碱地改良利用方法和技术中既有古老的技术,如平整土地、深耕晒垡、及时松土、微区改土、灌水洗盐、种植水稻、种植耐盐植物田菁等;也有近代传统改良方法,如灌排配套、蓄淡压盐、灌水洗盐、地下排盐以及化学改良技术等;还有利用生物化学新技术所研制的新型土壤改良剂(如NPK增效剂),以及利用新型材料和先进施工技术实施的地下暗管排盐工程等。
随着盐碱地改良利用技术研究应用发展,盐碱地改良技术不断出现创新发展,但原理主要集中两个方向:一是将土壤的含盐量降低到作物能适应的程度,包括水利工程措施、农业措施及碱性土的化学改良等,简单可以归纳成几个字∶刮、躲、抑、隔、排;二是提高作物的耐盐能力,去适应土壤的盐渍环境。
盐碱地的改良开发是复杂的综合治理系统工程,首先要解决“水”的问题。
目前,改良盐碱土多采取以水肥为中心,包括水利工程措施、农业技术措施、种树种草等综合治理方法,这是改良治理盐碱地的主要方向。在改良盐碱土的各项措施中,从盐碱地的整治力度、排盐效果和推广使用范围来看,在多种盐碱地改良技术方法中,利用工程排水洗盐是一项重要的水利技术措施,只有健全排水设施,其他措施才能充分发挥作用。但是,从水利改良技术的运用和发展来看,这种改良技术所遵循的是一种延续了上千年没有改变的原理和方法,这就是“盐随水来,盐随水去;盐随水来,水散盐留”的水盐运行基本规律,并利用这种规律由耕地土壤表层向下实施“大水压盐、洗盐,地下排水”的方法,将下渗的土壤盐分通过地下排水的方法排水洗盐。
以“水”为中心的盐碱土改良技术,存在改良时效短、易反复、耗水多等突出问题。在缺少水资源的盐碱地区域,盐碱地开发成本过高,水资源成为阻碍盐碱地开发的主要原因。盐碱地改良也存在重开发、轻长期利用的问题,易出现重新弃耕现象。同时,对盐碱地原有生态系统造成破坏,更加难以开发利用。
〉玉米新品种科育186成熟期表现
盐碱地往往是因长期自然环境改变而形成,生物圈的各物种已经建立起生态平衡。因此,在盐碱地开发利用时,需要建立生态长效的开发原则,从适合人类需要的角度,去维护或打破现有平衡,建立新的生态平衡,选择合适的生态修复方法措施,防止生态系统的二次破坏。生物防治是目前盐碱地开发利用中较为生态长效的方法。利用增施有机肥、种植耐盐植物和牧草、植树造林等生物改良,重新建立盐碱地生态平衡,实现盐碱地开发利用的经济价值。生物防治措施有以下作用:
一是引种盐地先锋植物,可以应用生物排盐。已筛选出的一批盐地先锋植物,如柽柳、花花柴等,它们对硫酸盐、氯化物等盐类都有较强的忍耐力,植物体还具有泌盐腺、泌盐孔的结构,每年可从土壤中带走100—150公斤/亩的粗盐。
二是可以增加绿色覆盖,防止盐分表聚。内陆盐渍的特点之一是在强大蒸发作用下,土壤盐分通过毛细管作用聚于地表。采用时空两个层面增加植物覆盖,可以大大减少地面蒸发,减少盐分表聚。如用红豆草、毛苕子覆盖,覆盖度达90%时,耕作层土壤全盐降低70%,盐分由原0.83%降到0.15%.
三是可以培肥地力,达到可持续发展的目的。种植豆科耐盐植物后,土壤有机质增加0.5%,土壤容重降低,团粒结构改善,进而种植其它作物。盐地碱蓬是我国盐碱地上普通的一种藜科植物。它能耐3%的盐度,可以在盐碱地上可长到1米高,在海滩上长度可达30厘米。
1.2015年河北省海兴县小偃60灌浆期长势
2.2015年河北省海兴县小偃60成熟期长势
盐碱地是一方净土,在其开发利用后需要保证土地的可持续发展。在未来盐碱地治理与利用中应该更新思想观念,从强调治理改造转向追求人与自然的和谐统一,立足盐碱环境因地制宜发展盐碱农业,促进我国盐碱化地区生态、经济和社会效益的统一。
从“黄淮海战役”到“渤海粮仓科技示范工程”项目,以科研院所为主体的盐碱地利用开发取得取得重大成果,成效显著。“渤海粮仓”项目所涵盖的环渤海区域,普遍存在淡水资源匮乏,土壤贫瘠,盐碱含量比较高等制约粮食生产的问题。通过5年科技攻关,共培育出10个抗旱耐盐作物品种,制定出环渤海中低产田粮食增产技术模式和盐碱地低成本快速改良技术体系。自2013年立项的5年来,累计示范推广农作物种植面积8016.7万亩,农作物单产增加17.5%以上,累计增加粮食产量209.5亿斤,节本增效186.5亿元。
要实现盐碱地的可持续发展,需要积极推进盐碱地资源的产业化开发,推进盐碱地开发行业的发展。2018年10月28日,在2018中国盐碱地科技创新产业发展论坛上,国家盐碱地产业技术创新战略联盟(以下简称盐碱地联盟)正式揭牌成立。
盐碱地联盟是由多家盐碱地行业企业、协会、科研机构、高校、金融机构及相关媒体共同发起成立。盐碱地联盟以“行业引领、科技创新”为宗旨,以《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》为指导,整合企业与科研机构、高校的优势资源,打造跨界融合的盐碱地创新发展体系,促进全球盐碱地产业技术的研发与应用,建立多样化、多层次的自主研发与开放合作并存的创新模式,构建集战略研究、技术创新和科技服务为一体的协同创新平台,引导盐碱地产业健康发展。
党的十九大报告指出,要“建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系”。作为中国盐碱地行业的领军企业,胜伟集团担任盐碱地联盟秘书处执行单位。经过15年的探索实践,胜伟集团已成为当前国内盐碱地复育技术开发与应用,盐碱地产业化发展模式探索与实践领域的龙头骨干企业。已形成了盐碱地治理自主知识产权六大核心技术体系,获得了2600余项盐碱地治理技术专利(为目前全球范围内掌握盐碱地专利技术最多的企业),并以每年20%的速度递增,相关专利在潍坊滨海、内蒙古、陕西、黑龙江、浙江、江苏等多地,均得到了很好的项目实践验证,上百平方公里长期闲置的盐碱地,在胜伟现代科技的复育和保护性开发下得以焕发生机。
其中,胜伟集团与青岛袁策生物科技有限公司合作,成功完成“中国海水稻”重大科研示范项目,在大庆、南泥湾、东营三大“海水稻”试验田的盐碱地改良工作。
〉玉米新品种科育186成熟期表现