对我们这样一个人口众多、土地资源稀缺的国家而言,半干旱半湿润区的盐碱地从来都不是“无用之地”,而是重要的后备土地资源。端稳“中国饭碗”,综合利用盐碱地是实施“藏粮于地”战略的一块重要“拼图”。
“山东省东营市河口区小麦测产现场传来令人振奋的消息,去年中度盐碱土壤改良后,先后种植小麦、大豆,均获得了良好的效果……对照组小麦亩产为265.48公斤/亩,改良示范田小麦亩产为444.97公斤/亩。”今年6月11日,中国农业大学资源与环境学院教授胡树文将这条消息配上改良对照图片分享到朋友圈,隔着手机屏幕都能感受到他的兴奋。
山东东营市河口区小麦测产现场,该地块去年经过土壤改良后,今年作物颗粒饱满。 胡树文 供图
同样兴奋的还有河北海兴县高湾镇前贷庄村的村民。“小麦预计亩产530多公斤,这么高的产量我们这里从没有过!”村民们奔走相告。由北京农科院小麦研究中心培育的耐盐碱杂交小麦“京麦6号”,具有抗旱节水的特征,适应性和稳产性较强,相比普通小麦品种增产超过35%。耐盐碱杂交小麦的应用,将大幅提升滨海盐碱地粮食增产潜力。
土壤盐碱化被认为是全球范围内威胁干旱和半干旱地区农业生产、粮食安全和可持续性的最重要问题之一。盐碱化土壤是土地“顽疾”,但在水资源有保证的情况下,通过科学治理、改良,“只长盐蓬草,不长棉和粮”的盐碱地能转变为耕地,转化为生产力。这是被过去治理盐碱地的历史所证明的,也正在被今天综合利用盐碱地的新实践不断丰富着。
对我们这样一个人口众多、土地资源稀缺的国家而言,半干旱半湿润区的盐碱地从来都不是“无用之地”,而是重要的后备土地资源。端稳“中国饭碗”,综合利用盐碱地是实施“藏粮于地”战略的一块重要“拼图”。
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潜力有多大?
我国还有5亿亩盐碱地资源有生产潜力。盐碱地经改造后,粮食生产潜力不可小觑,“盐土农业”前景看好。
全球盐碱地的分布遍及全球30多个国家。据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全球盐碱地的面积为9.5438亿公顷,其中我国盐碱地,包括已利用的盐碱化耕地、盐碱荒草地和干旱区盐漠土地约有9913万公顷(约合15亿亩),面积居世界第三。
据中国农业大学土地科学与技术学院院长、教授李保国介绍,我国的盐碱地主要分布在东北、西北、华北及滨海地区在内的17个省区。据最新测算,我国还有5亿亩的盐碱地资源有生产潜力可挖,这包括2亿亩的盐碱化耕地;近3亿亩的盐碱荒地,当中具备转化为耕地进行开发利用的潜力能占到近1/10。新时代下,按照“大农业”“大食物观”的新理念,综合利用好这5亿亩盐碱地不可小觑!
盐碱地的开发利用潜力,不仅仅体现在面积上。改造后的盐碱地能变成优质的耕地,粮食生产能力剧增。
苏打盐碱地土壤改良效果对比。 王志春 摄
黄淮海平原历史上是我国盐碱地的重灾区。而地处河北邯郸市东北部太行山东麓海河平原的曲周县,更是有名的“老碱窝”。上世纪70年代,应当时的邯郸地委请求,石元春、辛德惠带领的原北京农业大学盐碱土改良研究组进驻曲周县北部盐碱地中心的张庄村,建立了治碱实验站,开始了“改土治碱,造福曲周”的事业。经过长期的研究与实践,提出了黄淮海平原季风气候带区域水盐运动规律和“工程生态设计方法”,建立了盐渍化障碍因素综合治理工程配套体系,到1988年,完成了曲周北部28万亩盐碱地综合治理的任务。
石元春在《战役记》的《出奇兵战绩喜人,靠科学镇住老碱》一章中这样回忆1974年综合治理的战况:这年春天,科研人员利用一分干渠和支漳河来水,对曲周试验区和“400亩地”又进行了一次大水春灌和补充压盐,同时狠抓麦田保苗、春耙追肥等农田管理措施,当年粮食即获得丰收。老乡们说,“在祖祖辈辈都不长庄稼的老碱地上,长出了可好的麦子”。有资料显示,1972年,张庄村粮食亩产量只有79公斤。到了1978年,粮食亩产量达到500公斤,结束了吃国家救济粮的历史。
让不长庄稼的盐碱地能产粮只是第一步,还要实现多产粮、产好粮。
2013年,在中国科学院院士李振声的倡导下,依托中国科学院先行先试取得成功经验的基础,由科技部、中科院联合相关省市,启动实施了国家科技支撑计划项目“渤海粮仓科技示范工程”。针对盐碱荒地和中低产田,重点突破土、肥、水、种等关键技术,主要解决环渤海地区4000多万亩中低产田和1000多万亩盐碱荒地的粮食生产和现代农业发展问题。
“历经5年时间,示范工程带动了区域中低产区粮食增产增效,夯实了我国粮食安全基础。累计实现增粮209.5亿斤,节本增效185亿元,节水43亿立方米,为‘藏粮于地、藏粮于技’战略的实施发挥了重要作用。”“渤海粮仓科技示范工程”首席专家、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员刘小京说到。
如今,盐碱地上不只能产粮食,科研工作者因地制宜,还发展了耐盐碱中草药、牧草、林果等特色作物的种植,在更大的广度上挖掘着盐碱地的农业生产潜力。
中国科学院新疆生态与地理研究所研究员田长彦解释说,盐碱土很难种植一般的农作物,但却适宜诸如盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜和红叶藜等一类的盐生植物生长。目前,我国有425种左右盐生植物可以在盐碱地生长,新疆鉴定出315种。
在新疆克拉玛依小拐乡新垦盐碱荒地上,中国科学院新疆生态与地理研究所的研究人员们近年来进行了生物改良为主的综合试验。通过第一、二年种植盐地碱蓬,第三年种植细齿草木樨培肥,第四年种植棉花的种植模式,依靠耐盐碱植物的生长发育改良土壤结构及吸收土壤中的盐碱成分,实现土壤脱盐,从而使盐碱地变成可种植经济作物的优质地。
在新疆南疆兵团第二师33团种植的盐地碱篷。 田长彦 供图
田长彦表示,在水资源匮乏的西部干旱区,利用盐生植物耐盐吸盐特性,开展盐碱土生物改良及盐生植物资源的开发利用,发展盐土农业,进行盐生鲜菜、盐基生物炭、盐生植物保健油品的开发等,在利用盐生植物改良盐碱土的同时,形成一条完整的盐土农业产业之路,对区域农业可持续发展意义深远。
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治理难在哪儿?
盐碱地的具体成因和表现千差万别,治理具有复杂性、长期性和反复性,特别是土壤次生盐渍化问题越来越带有普遍性。
盐碱地开发利用潜力很大,治理难度也不小。其根源就像曲周的老百姓所说的,“碱是天生的,盐是地长的”,无法完完全全去掉。治理盐碱地的关键就在于协调水和盐的关系,即业内所称的“把握水盐运动规律”。
李保国解释,盐碱地的土壤里含有过多的易溶性盐类或交换性钠离子。他用手中的花盆打比方:“长期向盆内浇水,如果花盆没有底部的排水孔,时间一长,水中的盐分就会沉积在土壤,逐渐暴露在表层。”在一定时间内,如果蒸发蒸腾带到表层的盐分多于入渗淋洗带走的盐分,土壤就处于“积盐”状态;反之,则处于“脱盐”状态。这就是俗话所说的“盐随水来,盐随水走”。
李保国给记者展开了一张世界盐碱地分布图,从中可以清晰看到,绝大部分盐碱地都分布在世界各大洲的干旱和半干旱地区,这些地区降雨少,蒸发量大,更容易形成盐碱地。
尽管盐碱地的形成机制基本一致,但是否会造成土壤的盐碱化,其类型和程度如何,除了主要受控于气候、地理、水流等条件所决定的水盐运动规律的影响,也与后期灌溉排水条件和农业技术措施、耕作管理有关。这意味着盐碱地的具体成因纷繁复杂、分布类型千差万别,客观上也加大了盐碱地治理的难度。
在人们的印象里,我国东北地区有着广袤的黑土带,“筷子插土里都能发芽”。但正是在这片肥沃的土地中间,除去滨海地区,盐碱地也有500多万公顷。中国科学院东北地理与农业生态研究所王志春研究员介绍,东北地区盐碱地集中在松嫩平原和西辽河平原,包括了盐碱荒地、盐碱化草地、盐碱化耕地以及盐碱湿地等不同类型。
位于大、小兴安岭与长白山脉及松辽分水岭之间的松嫩平原为世界典型苏打盐碱地分布区之一。不同于其他盐碱地,苏打盐碱地的土壤具有成土母质含盐量高、地下水埋深较浅、地势低洼、气候干旱与蒸发强烈等特点,土壤高碱化度决定了其改良难度大,而且非常依赖可持续的降碱排盐措施。