『上膜下秸』技术：生态改良进行时—— 访中国农业科学院农业资源与区划研究所逄焕成研究员

文本刊记者 杨阳

耕地是我国最为宝贵的资源，盐碱地是我国主要的耕地后备资源，其合理开发利用成为我国粮食安全的重要保障。但在盐碱地开发利用中存在诸多问题，开放利用造成的环境问题不容忽视。“绿水青山就是金山银山”，盐碱地作为尚未受到污染的一方净土，更需要利用科技手段实现生态改良。“上膜下秸”技术作为盐碱地生态改良技术，不仅可以保证盐碱地的生产潜力得以充分利用，同时，对生态环境无不良影响，可实现盐碱地的长效利用。

我国面临着人口日益增加和耕地面积逐年减少的双重压力，生态开发和利用盐碱地资源，已成为保持我国农业持续发展的当务之急，也是盐碱地区进一步挖掘农业现有潜力的一条重要出路。

盐碱地是很脆弱的非稳定性生态系统，可逆性、反复性强，所以开发和管理应并重。长期以来，盐碱土改良主要采用灌溉排水、利用覆盖物、施加化学改良剂等措施，这些手段存在改良时效短、易反复、耗水多等突出问题。同时，盐碱地改良存在重开发、轻长期利用的问题，易出现重新弃耕现象。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员逄焕成所带领的研究团队，在盐碱地改良技术研究形势下，提出了地膜覆盖结合秸秆深埋（简称“上膜下秸”）方法，并研发出配套专用机具，实现了农机与农艺、创新与应用的有效融合。

近日，本刊记者对逄焕成进行了专访，就“上膜下秸”技术与他进行了交流。据他介绍，作为一种生态改良技术（即自身是生态型的，改良后对环境也是生态友好型的技术），“上膜下秸”不仅可以保证盐碱地的生产潜力得以充分利用，同时对生态环境无不良影响，可实现盐碱地的长效利用。

秸秆还之于田：“上膜下秸”技术

农作物之所以无法在盐碱地上有效生长，根本原因在于其土壤中盐分含量过高，作物无法完成正常的生长。所以，盐碱地改良重在隔盐。秸秆是农作物生产的副产品，出自于土，理应归还于土。逄焕成在接受记者采访时说：“秸秆中含有丰富的有机质，以及氮磷钾与作物所需的中微量元素，如能实现安全、有效还田，将显著提升我国土壤有机质和丰富营养含量，有利于实现化肥减施与藏粮于地的目标。”

试验区0～10厘米土层土壤离子组成与含盐量

各处理0～20厘米土壤理化性质变化

2009年1月，逄焕成带领团队开始对西北沿黄灌区盐碱地改良关键技术开展研究。通过对西北沿黄灌区盐碱地大量试验，构建了适用于西北沿黄灌区盐碱地“上膜下秸”隔盐技术应用体系，攻克了盐分“表聚”、作物易受盐害、产量低下等难题。

“上膜下秸”隔盐技术是在地下35—40厘米处，利用专用深埋机械将切碎的秸杆一次性平铺，创造人工秸秆隔层，并把地表耙平，覆盖地膜，达到“控盐、抑盐、培肥、节水”的目的。

据逄焕成介绍，研究团队在内蒙古自治区五原县盐渍葵花田进行的“上膜下秸”耕作措施试验，对比土壤盐分、含水率变化等数据表明：地膜覆盖与秸秆深埋能有效抑制土壤积盐合理耕作能抑制土壤积盐。

试验显示，上膜下秸（P+S）处理抑盐效果较耕翻（CKT）、地膜覆盖（CKP）、秸秆深埋（CKS）最为显著。“我们进行了四组试验，包括‘上膜下秸’、耕翻、地膜覆盖、秸秆深埋”。逄焕成说，“通过四组试验的对比，‘上膜下秸’隔盐效果最理想。”

“上膜下秸”措施可综合发挥地膜覆盖的保墒作用和秸秆深埋针对＞20～40厘米土层的持续保墒效果，且能使土壤含水率保持相对稳定。收获期“上膜下秸”处理＞20～40厘米土层含水率比地膜覆盖、秸秆深埋和耕翻处理分别高5.62%、38.03%、39.80%。从播前到收获期，0～60厘米土层积盐量上膜下秸<秸秆深埋<地膜覆盖<耕翻，上膜下秸积盐0.06克每千克，比秸秆深埋低35.11%，比地膜覆盖低133.78%，比耕翻低276.89%。

“这是秸秆深埋和地膜覆盖共同作用的结果。”逄焕成说：“秸秆深埋可形成“隔盐层”，有效控抑盐，尤其可显著降低20～40厘米土层含盐量。”试验中，食葵全生育期上膜下秸和秸秆深埋的积盐量小于地膜覆盖和耕翻。处理实施一个月后测定20～40厘米土层含盐量，“上膜下秸”比同样覆膜的地膜覆盖低48.05%；秸秆深埋比同样不覆膜的耕翻低29.16%。主要原因是秸秆隔层可防止盐分的上移，也有利于盐分的淋洗，地膜覆盖有利于保持各土层，尤其是0～20厘米土层含盐量的相对稳定。

“上膜下秸”措施可显著抑制积盐。从播前到收获期，上膜下秸处理0～60厘米土层积盐量仅为0.06克每千克，比秸秆深埋、地膜覆盖和耕翻处理分别低35.11%、133.78%和276.89%。其积盐量在垂直剖面上呈“⊥”字型，改变了河套灌区盐分表聚和深层积聚并行的积盐特征。结果显示，上膜下秸积盐量在垂直剖面上呈“⊥”字型，地膜覆盖各土层积盐量均高于上膜下秸，而耕翻、秸秆深埋呈“工”字型，说明上膜下秸可抑制盐分表聚。另外，在食葵收获期，耕翻、地膜覆盖、秸秆深埋处理20～40厘米土层全盐量低于其他土层，而上膜下秸处理20～40厘米层全盐量与其他土层差异不显著，这说明地膜覆盖与秸秆深埋处理的盐分可能因隔层作用，部分积聚在秸秆层下方。

“上膜下秸”措施可建立“高水低盐”的土壤溶液系统，显著提升并延续灌溉淋洗在20～60厘米土层形成的淡化效果，形成“苗期根域淡化层”。农业生产中，降低盐分含量，或者稳定盐分含量均能提高作物的耐盐适应性，植物耐盐性在幼苗期最差，上膜下秸处理助于食葵规避盐害，促苗、保苗。“作物安全度过苗期，后期的成长也就可以放心一些了。”逄焕成说。

通过五原县的试验表明，“上膜下秸”措施可降低土壤体积质量，增加土壤有机质和含水率，从而抑制了矿化度较高的潜水蒸发，防止“盐随水来”，显著提高食葵产量。地膜覆盖与秸秆深埋措施可调控、优化盐分，在作物根层的时空分布，降低土壤溶液浓度，是一种行之有效的改良措施。

〉各生育期0～60厘米土壤含水率等值线图

不只技术：打造盐碱地生态改良技术体系

核心技术的应用离不开配套产品的支撑。“上膜下秸”技术在盐碱地生态改良过程中，也需要相配套的产品和技术。逄焕成带领研究团队进行实验期间，研制出适于西北沿黄灌区盐碱地的一系列配套产品，与“上膜下秸”技术相互配合，充分提高了应用效能。

“想要实现盐碱地的生态改良，除了‘上膜下秸’这一核心技术以外，还需要其他配套的技术和产品。”逄焕成说，“配套产品是支撑核心技术实施的关键。”

〉各生育期0～60厘米土壤含盐量等值线图

首先，研发新垦盐荒地快速改良的营养型改良剂。利用农业废物糠醛渣和腐熟羊粪，把内含的氮磷钾及中微量营养元素按照一定比例配合，研发出盐碱地新型改良剂，很大程度上改善了盐碱地土壤贫瘠、养分低、盐分高、蓄水能力差等一系列特点。它与普通土壤改良剂相比，作用更快、效果更好，而且制作成本低，农户可以从中受益。

其次，研发显著降低碱土pH值的碱性土壤调理剂。盐碱地土壤中碳酸盐含量很高致使碱性增高，这是造成农作物无法生长的根本原因。因此，在盐碱地改良过程中需要对土壤进行消碱。逄焕成及其研究团队研制出消碱功能强的土壤调理剂。在实际应用过程中，可以根据作物种类、土壤PH值及作物生长周期等来调节消碱成分以便能够创造更好效果。调理剂具有优良的可溶性，消碱的同时还能够提供碱性土壤作物生长所必需的营养元素，可以结合滴灌技术对土壤碱性进行规划式改良。

再次，成熟配套体系利用实施的前提是严格按照地方土壤特色进行统一规划以期达到具体的应用效果,提高区域土地产能。逄焕成认为，切实改善盐碱地生态环境，必须依托成熟配套的技术体系,制订抗盐增产技术体系地方标准是大势所趋。针对次生盐渍化耕地土壤易返盐、出苗、立苗难度大等问题，以“上膜下秸”技术为核心，配套结合选种技术、护苗种植技术、培肥蓄水技术等构建了次生盐渍化耕地快速改良与增产技术体系，均衡调节降盐、培肥、蓄水与增产之间的关系。

最后，盐碱地改良的同时，也需要筛选合适作物品种，从而提高盐碱地作物产量。逄焕成及其团队以21个国家的75份多年生黑麦草种质资源为实验样本进行反复筛选，筛选出两份耐盐性高的黑麦草材料，阐明了这一作物种类的耐盐机理，研制开发出适合重度盐碱地多年生黑麦草配套栽培技术体系。这一专利技术的应用极大提高了重度盐碱地的利用面积，提高了黑麦草产量。

逄焕成及其团队以农业废弃物秸秆为基本原料，开创“上膜下秸”技术，并结合作物种类筛选技术、秸秆深埋机械技术、作物营养剂与土壤改良剂等配套技术，在西北沿黄灌区多处盐碱地成功达到“控盐、抑盐、培肥、节水”的改良目标。“上膜下秸”技术也获得了盐碱地改良领域专家的广泛认可，荣获中国农业科学院科学技术成果一等奖和神农中华农业科技二等奖等奖项。

“我们在内蒙古等省份针对西北沿黄灌区盐碱地改良做了很多试验，‘上膜下秸’技术获得了可喜的成果”。逄焕成说，“我国的盐碱地区域很广，盐碱地类型复杂，‘上膜下秸’技术及其配套技术产品体系，还需要结合我国各地盐碱地的实际情况进行调整。我相信，在科学技术快速发展下，盐碱地终将会成为良田”

人物小档案

逄焕成,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员,土壤耕作与种植制度创新团队首席科学家、土壤耕作与种植制度研究室主任。中国农业科学院节水灌溉与施肥学科杰出人才,中国土壤学会盐渍土专业委员会副主任委员,中国农学会耕作制度研究会常务理事,北京市土壤学会理事,《土壤学报》编委。