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綠了鹽堿地 建成新糧倉(人民眼·鹽堿地綜合利用②)

發布時間:2022-11-11 16:27:00來源: 人民網-《人民日報》

 

  引 子

  “頭發白了,鹽堿地綠了,值!”曾是村民眼中帥小夥(huo) 的劉小京,指著些許斑白的鬢發說,“這句話講給自己,更致敬一代代為(wei) 鹽堿地改良付出心血的科研工作者。”

  劉小京是中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所研究員,1991年研究生畢業(ye) 後來到研究所所屬南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站工作。彼時,圍繞糧食增產(chan) ,黃淮海地區正展開一場以鹽堿地治理和中低產(chan) 田改造為(wei) 主的農(nong) 業(ye) 科技戰役。戰役核心區之一、位於(yu) 河北省滄州市南皮縣東(dong) 南的7萬(wan) 畝(mu) 鹽堿荒地上,10多家科研院所的30多位科研人員在這裏搭窩棚、打地鋪、點油燈,展開科技攻關(guan) 。

  時光流轉,當年白花花的鹽堿地,如今已是綠油油的莊稼田。這樣的變化,凝結著一代代科技工作者的接續奮鬥:2013年,國家重大科技支撐計劃項目渤海糧倉(cang) 科技示範工程正式啟動,作為(wei) 工程首席科學家,時任南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站站長的劉小京帶領團隊通過科研示範,參與(yu) 環渤海地區4000萬(wan) 畝(mu) 中低產(chan) 田改造和1000萬(wan) 畝(mu) 鹽堿荒地治理利用,實現2020年較2012年增糧100億(yi) 斤的既定目標。

  習(xi) 近平總書(shu) 記強調:“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略意義(yi) 。”回望腳下這片鹽堿地上的滄桑巨變,劉小京更加真切地感受到這一重要論斷的分量。

  盤活鹹水資源

  利用地下鹹水改良鹽堿地,降低了成本,節約了水資源

  綠油油的秋葵已有一拃長,大豆結出的豆莢包著鼓鼓的籽粒,棉花已吐出飽滿的絮……金秋時節,南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站位於(yu) 河北海興(xing) 縣小山鄉(xiang) 李良誌村的600畝(mu) 試驗田裏,一派豐(feng) 收景象。然而,10多年前,這裏還是村集體(ti) 撂荒的鹽堿地,種啥啥不長。

  “改良這片鹽堿地,我們(men) 采用了鹹水結冰灌溉技術。”見記者麵露不解,劉小京笑問,“見過除雪作業(ye) 嗎?除雪車撒的是啥,能讓雪融化?”

  “鹽?”

  “對。”劉小京解釋,冰雪融點是零攝氏度,而結冰鹽水的融點比這要低。撒鹽作業(ye) 後,含有一定鹽分的冰雪,在低於(yu) 零攝氏度的條件下便可以融化,“鹹水結冰灌溉技術也是利用這個(ge) 原理。”

  原來,鹽堿地地下鹹水資源豐(feng) 富,寒冬時節抽取地下鹹水灌溉,之後在地表形成冰層。因融點不同,等來年開春,高濃度的結冰鹹水最先融化、下滲,也把地表大部分鹽分帶到地下,等氣溫回升至零攝氏度,地表結冰的淡水融化,又起到淋洗地表鹽分的作用。

  知易行難。一連數年,劉小京帶著團隊取土樣,模擬觀測不同濃度的鹹水結冰融化、入滲洗鹽的成效。數九寒冬,他們(men) 在撂荒的鹽堿地上支起窩棚,開挖水溝,開展灌溉試驗。

  “試驗發現,利用鹹水結冰灌溉技術,地表耕層的鹽分可在短時間內(nei) 明顯降低,不耽誤開春農(nong) 時播種。”劉小京提及一個(ge) 小插曲——起初團隊向村裏提出,流轉撂荒地搞試驗基地,村幹部還不好意思談流轉租金:“啥都不長,要什麽(me) 錢。”幾年後,看著地裏有了收成,村幹部又不好意思地找上門:“還是談談租金吧。”

  了解治理成效後,周邊十裏八鄉(xiang) 的鄉(xiang) 親(qin) 們(men) 也主動上門學技術。“當時渤海糧倉(cang) 科技示範工程已經啟動,我們(men) 先在海興(xing) 縣的濱海鹽堿地示範應用鹹水結冰灌溉技術,之後逐步在唐山、天津等濱海地區推廣。”劉小京團隊成員、負責技術推廣的南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站副站長郭凱說。

  不止鹹水結冰灌溉技術。走進南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站,一間地下室建了20個(ge) 裝有地下鹹水的蓄水池。郭凱說,這是他們(men) 最新的研究課題,通過蓄水池調控地下水位,分析不同水位條件下鹹水在土壤中的運動規律,掌握不同季節、時段淺層地下鹹水水位變化情況,以及對地表鹽分的影響。

  “我們(men) 正嚐試尋找最佳的地下水位埋深,既有利於(yu) 作物生長,又不造成土壤返鹽,從(cong) 而實現通過調控淺層地下鹹水水位的方式改良鹽堿地。”郭凱說。

  當前,治理鹽堿地,理念與(yu) 方式方法均已發生變化。劉小京介紹,過去主要通過修水渠、挖排水溝等工程措施,以強灌強排的方式淋洗地表鹽分,投入成本高,耗水量大;如今,利用鹽堿地地下鹹水資源豐(feng) 富的特點,采取鹹水結冰灌溉、水鹽運動規律分析等方式改良鹽堿地,降低了成本,節約了水資源。“通過渤海糧倉(cang) 科技示範工程,鹹水結冰灌溉、微鹹水灌溉等多水源技術已在環渤海地區30多個(ge) 縣(市、區)推廣約1200萬(wan) 畝(mu) ,相比2012年,平均每畝(mu) 節約淡水60多立方米、增產(chan) 糧食100公斤。”

  優(you) 化“雨養(yang) 旱作”

  變資源劣勢為(wei) 產(chan) 業(ye) 優(you) 勢,鹽堿地裏推進農(nong) 業(ye) 供給側(ce) 結構性改革,種出優(you) 質“旱堿麥”

  迎著金秋的陽光,步入河北滄州黃驊市李子劄村友和種植專(zhuan) 業(ye) 合作社管理的連片農(nong) 田,一株株玉米長勢喜人。剝開一片嫩葉,飽滿、緊實的籽粒,一粒挨著一粒。“一季冬小麥,一季夏玉米,畝(mu) 均純收入超千元。”合作社負責人張誌清告訴記者。

  邊走邊看,田間綠油油,田壟上仍不時可見白色鹽斑——幾年前,這兒(er) 還是一片鹽堿地。黃驊市全年降雨不均,淡水資源匱乏,加之靠近渤海,地下鹹水在蒸發作用下不斷向地表輸送鹽分,很多村莊土地鹽堿化嚴(yan) 重。

  2015年冬,合作社剛成立時,張誌清從(cong) 溝塘、窪地引水灌溉,哪知剛長出的小麥苗,很多都被“鹹”死了——含鹽量超10克/升,是淡水的10倍以上。那時,張誌清每天盼著下雨,既澆灌農(nong) 田,又淋洗地表鹽分。但當地降雨主要集中在7至9月,錯過了小麥生長期。

  “雨養(yang) 旱作”是這裏農(nong) 業(ye) 生產(chan) 的形象說法。每年夏季,張誌清都會(hui) 備好玉米種,等到一場雨,將地表鹽分充分淋洗後再播撒。隨後的兩(liang) 個(ge) 多月,降雨集中,玉米依靠“雨養(yang) ”,每畝(mu) 能有上千斤收成。“小麥的生長期降雨少,缺乏灌溉用水,加之鹽堿土壤,畝(mu) 產(chan) 不過二三百斤。”張誌清說。

  在天津、河北、遼寧、山東(dong) 等環渤海三省一市,這樣“雨養(yang) 旱作”的耕種麵積達1000多萬(wan) 畝(mu) 。如何提升這一地區的農(nong) 業(ye) 生產(chan) 能力?在南皮試驗站200畝(mu) 的試驗田內(nei) ,專(zhuan) 門騰出一塊區域,多年來圍繞“土、肥、水、種”等生產(chan) 要素,探索在“雨養(yang) 旱作”條件下如何向科技要糧。

  2016年8月起,張誌清陸續從(cong) 劉小京團隊領到中科院培育的“小偃155”等耐鹽堿小麥品種,免費試種,還學到不少新技術。

  缺灌溉用水,就從(cong) 土壤水分和礦物質裏補營養(yang) 。過去種小麥,會(hui) 在播種後鎮壓1次土層,使種子與(yu) 土壤緊密結合,便於(yu) 根係吸收養(yang) 分。如今張誌清多次鎮壓,讓作物根係和土壤結合更緊實,以便更充分地吸收土壤水分以及鹽堿土特有的鐵、鉀、鋅等礦物質元素。

  在通常情況下,播種要先施肥,再澆水。過去因為(wei) 缺水,肥也施不了。如今,在小麥春季返青時,張誌清采取“追肥”措施:將肥料溶於(yu) 2立方米的淡水,直接噴灑至作物根部,“過去灌溉1畝(mu) 地一般需50立方米水,現在我們(men) 用極少量的水溶肥,在小麥返青的生長關(guan) 鍵期,為(wei) 它補充養(yang) 分。”

  “圍繞‘雨養(yang) 旱作’條件下冬小麥種植,我們(men) 加強研發攻關(guan) ,同時和環渤海地區的10多家科研院所開展合作。試驗站提供技術思路,當地結合實際再改進,實現科研資源、成果共享,優(you) 勢互補。”劉小京說,“比如小麥春季追施水溶肥技術,就是渤海糧倉(cang) 科技示範工程團隊成員滄州市農(nong) 林科學院結合實際推出的,並形成了‘一噴三防’綠色防控管理等全過程標準化技術規範。”

  如今在李子劄村,鹽堿地上長出的冬小麥,畝(mu) 產(chan) 已達700斤。因主要采取“雨養(yang) 旱作”模式,村民形象地稱它為(wei) “旱堿麥”。張誌清向記者算起旱堿麥的收益賬:畝(mu) 產(chan) 700斤,約是正常耕地產(chan) 量的2/3,但每斤售價(jia) 高出市場價(jia) 1/3多,還省去不少灌溉施肥等費用。

  為(wei) 何售價(jia) 高?劉小京細數旱堿麥的好:吸收鹽堿土裏特有的礦物質,鋅、鐵、鉀等微量元素豐(feng) 富;全程隻在作物生長的關(guan) 鍵期施極少量的肥,口感好。經測定,加工後濕麵筋含量達35%,出粉率約76%,屬優(you) 質的高筋小麥粉。黃驊市打造“旱堿麥”品牌,銷售範圍輻射京津地區,帶動麵粉等年加工能力達48萬(wan) 噸。

  劉小京把這稱為(wei) “鹽堿地裏的農(nong) 業(ye) 供給側(ce) 結構性改革”,“通過標準化種植帶動綠色生產(chan) 、品質提升、品牌打造,將鹽堿地資源劣勢轉化為(wei) 高品質農(nong) 作物產(chan) 業(ye) 優(you) 勢,帶動糧食增產(chan) 、農(nong) 業(ye) 增效。”

  2020年2月,依托友和種植專(zhuan) 業(ye) 合作社,河北省在李子劄村建立旱堿麥種植農(nong) 業(ye) 標準化示範區,兩(liang) 年多來輻射帶動周邊旱堿麥標準化種植麵積19萬(wan) 畝(mu) ,黃驊市推廣50多萬(wan) 畝(mu) 。通過渤海糧倉(cang) 科技示範工程,旱堿麥標準化種植技術在環渤海1000多萬(wan) 畝(mu) 的“雨養(yang) 旱作”區域推廣,帶動畝(mu) 均增產(chan) 200斤以上。

  玉米地裏也在開展新的試驗。在黃驊市的一片鹽堿地試驗田,這兩(liang) 年劉小京正帶團隊實施玉米“擴行增密”試驗:因水熱吸收較好,種在農(nong) 田邊上的玉米往往長勢更好,品質更佳;能否在種植時人為(wei) 擴大每列玉米的行距,增加每列玉米的株數,通過打造“邊行效應”帶動增產(chan) ?

  “過去玉米畝(mu) 產(chan) 千斤左右,現在按專(zhuan) 家的田間管理方案,畝(mu) 產(chan) 達1200斤。”張誌清說。

  用好重度鹽堿地

  樹立大食物觀,發展濱海草帶,“鹽窩窩”變成“金窩窩”

  走進山東(dong) 省東(dong) 營市利津縣鹽窩鎮,真似掉進了“鹽窩窩”:迎著小雨在田間行走,深一腳淺一腳,黏重的泥粘連著鞋底,怎麽(me) 也甩不掉。有的坑窪地,積水已漫過腳麵。“幹時一把刀,濕時一團糟,密不透氣肥力差。”當地村民說,這是濱海重度鹽堿土的典型特征。

  鹽窩鎮地處渤海沿岸,由黃河泥沙淤積而成平原,地下多鹹水,土壤鹽堿化嚴(yan) 重。“一些鹽堿荒地,我們(men) 曾試種許多作物,大部分顆粒無收。”鹽窩鎮鎮長李長偉(wei) 說。

  2019年8月,鹽窩鎮中北部的一片鹽堿荒灘上,占地4200畝(mu) 的黃河口灘羊產(chan) 業(ye) 園開工建設。中科院黃河三角洲鹽堿地農(nong) 業(ye) 試驗站的專(zhuan) 家們(men) ,不僅(jin) 提供養(yang) 殖技術,還給產(chan) 業(ye) 園引來新的湖羊品種——這種羊吃料少長肉多,易生“雙胞胎”,一年兩(liang) 胎可以產(chan) 三到四羔。

  在劉小京看來,鹽堿荒灘上養(yang) 羊別具優(you) 勢:喝著天然弱堿性的水,吃著高營養(yang) 的牧草飼料,舔舐富含礦物質和微量元素的鹽巴、堿土,養(yang) 出的羊肉質鮮嫩。

  2018年4月,中科院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所在黃河三角洲鹽堿地建立試驗基地,劉小京兼任了一年多的負責人。如何讓濱海重度鹽堿荒地變廢為(wei) 寶,是他經常思考的問題:“這裏的不少重度鹽堿地,對種莊稼來說是荒地,但從(cong) 樹立大食物觀、構建多元化食物供給體(ti) 係的角度,用於(yu) 發展設施農(nong) 業(ye) ,卻是好地、寶地。”

  這幾年,變廢為(wei) 寶漸成現實。步入黃河口灘羊產(chan) 業(ye) 園,一棟棟標準化羊舍幹淨整潔。“地麵鋪了一層沙土,糞便自動過濾,定期清理。”45歲的鹽窩鎮北嶺三村村民張寶榮承包了2棟羊舍,養(yang) 了1800多隻羊,“繁育、喂養(yang) 由園區管理公司全程監管,銷售由企業(ye) 訂單收購,每隻羊能賺200多元。”

  350多棟羊舍,30萬(wan) 隻存欄量,產(chan) 業(ye) 園帶動周邊8個(ge) 村的170多戶村民承包養(yang) 殖。給羊打防疫針、修剪羊毛等大量用工,又帶動周邊43個(ge) 村約1.7萬(wan) 人增收。“除羊肉和肉製品,羊糞育成的有機肥也很搶手——含有多重堿性礦物質,有助於(yu) 中和南方酸性土壤,加上海運便利,許多南方農(nong) 業(ye) 企業(ye) 上門收購。”李長偉(wei) 說。

  對湖羊養(yang) 殖產(chan) 業(ye) 鏈的前端——牧草,劉小京和團隊更是費了不少心思。這些年,他帶團隊在河北海興(xing) 縣、山東(dong) 東(dong) 營市墾利區等地的重度鹽堿地上試種長穗偃麥草。說起這種多年生牧草的特性,劉小京如數家珍:一次播種,可收割多年;耐鹽堿,正常作物生長土壤含鹽量須在1‰以下,它能耐受到10‰;反季節生長,4至5月是大部分牧草生長枯草期,卻是它的生長旺盛期,恰能解決(jue) 早春時節牛羊養(yang) 殖牧草飼料不足的問題。

  邊試種,邊推廣。劉小京團隊成員、中科院黃河三角洲鹽堿地農(nong) 業(ye) 試驗站副研究員李宏偉(wei) 兼當養(yang) 殖員。“口感好,蛋白質含量高。”李宏偉(wei) 邊推介長穗偃麥草飼料,邊抱起一堆上前投喂,一群毛色潔白、體(ti) 格健碩的湖羊立時跑過來爭(zheng) 搶,“去年起我們(men) 在試驗站試養(yang) 了20多隻湖羊,定期邀請企業(ye) 上門看喂養(yang) 效果,已同多家企業(ye) 簽訂了試種合作協議。”

  試種推廣長穗偃麥草,還有更深遠的意義(yi) 。結合濱海地區重度鹽堿荒地淡水缺乏、改造困難的實際,在中國科學院院士李振聲等專(zhuan) 家倡議下,2020年6月,中科院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所成立“濱海草帶”建設推進工作小組,劉小京任副組長。

  “我國耕地資源有限,能用於(yu) 種植飼草的土地少。利用濱海鹽堿荒地擴大飼草種植麵積,可以解決(jue) ‘草糧爭(zheng) 地’的矛盾,同時帶動畜牧業(ye) 發展,滿足肉蛋奶在群眾(zhong) 膳食結構中比例不斷增加的需求。”劉小京說。

  在鹽窩鎮中北部,占地1500畝(mu) 的黃河口灘羊產(chan) 業(ye) 園二期工程正加緊建設。80棟標準化羊舍,棚頂搭光伏板,實行“牧光互補”,增加養(yang) 殖收入;不同羊舍之間專(zhuan) 門留出長150米、寬30米的空地,供養(yang) 殖戶種植耐鹽牧草。

  “我們(men) 的養(yang) 殖規模還能擴大。”看著即將建成的二期工程,張寶榮滿懷期待,“過去是‘鹽窩窩’,現在是‘羊窩窩’,將來是‘草窩窩’‘金窩窩’。”

  構築生態屏障

  試種推廣耐鹽堿樹種,提升濱海地區生態係統服務功能

  湖麵上,微風吹起層層漣漪,幾隻水鳥時而拂過蘆葦,掠過水麵,時而在浮橋邊歇一歇腳。一座座人工浮橋,通往湖麵上的7座生態小島,遠遠望去,滿眼的綠。

  這裏是河北省滄州市渤海新區南大港濕地,緊鄰渤海。過橋,登島,近岸處,可以看到白花花的圈狀斑紋。手指蘸一下,送到嘴邊,味道苦鹹。濕地管理人員劉敬賢介紹,這裏屬於(yu) 因河流淤積形成的沼澤濕地,水麵鹽分常年超5克/升。

  鹽堿地上何以種出大片的綠?

  “一年綠,兩(liang) 年黃,三年燒柴進灶膛”,渤海新區曾流傳(chuan) 這樣的諺語。劉小京解釋:“一些沿海重鹽堿地區常被稱作‘綠化禁區’。種下的樹木隨著根係生長,幾年後一旦接觸到高濃度的地下鹹水,很快就會(hui) 幹枯。”

  如何解決(jue) 這一問題?前些年,劉小京帶團隊在沿海重鹽堿地區調研,一些工業(ye) 園區的綠化工程讓他印象深刻:先將地表以下約1.5米的鹽堿土全部挖出,再鋪無紡布隔鹽層,上麵鋪設石子和排水暗管,最後換上外地運來的“好土”。“一番改造,每平方米初期綠化成本超過200元,後期管護每年又需20多元開支。”

  2019年4月,劉小京為(wei) 南大港濕地引種了團隊培育的檉柳。近岸處,一塊塊鹽斑層層疊疊,一株株一人多高的檉柳就紮在這片鹽斑上,沿著島上斜坡鋪展開來。向上望去,嫩綠繁密的枝條,有的直立向天,有的舒展成圓圓的傘(san) 蓋。走上前,拍一拍碗口粗的樹幹——硬實得很。

  “耐鹽堿,能在鹽分10‰以下的重度鹽堿地成活。樹型好,能修剪成不同的模樣。根係發達,能生長到地下3米多深,抗風又固沙。”劉敬賢介紹,占地18萬(wan) 平方米的7座生態島都已種上這種耐鹽堿檉柳,每平方米綠化成本不到50元,後期打理也不費事,“澆澆水就能活。”

  這些年,劉小京團隊已在沿海灘塗、工業(ye) 園區試種推廣耐鹽堿樹種約800萬(wan) 平方米。他算經濟賬,更算生態賬:“在這些地區試種推廣耐鹽堿樹種,構建濱海地區生態屏障,能防止海岸侵蝕,改善濱海地區微氣候,減少水分蒸發,降低土壤含鹽量,對提升濱海地區生態係統服務功能具有重要作用。”

  試種推廣並非易事。為(wei) 培育出耐鹽堿、樹型好的檉柳品種,劉小京帶領團隊在鹽堿灘塗、荒地尋找存活的野生檉柳品種,移栽後開展篩選、培育,僅(jin) 品種選育就做了近10年。

  如今,劉小京和團隊又在探索、醞釀著新的研究課題。“黨(dang) 的二十大報告提出,提升生態係統碳匯能力。我們(men) 做過測算,3年生檉柳林的碳儲(chu) 量是80噸/公頃,10年生能達120噸/公頃,比有的喬(qiao) 木林還高。”看著昔日鹽堿灘塗上綠起來的耐鹽檉柳、白蠟、金葉榆等,劉小京已在籌劃科研新計劃,“我們(men) 將進一步研究耐鹽植物的固碳能力,提升濱海地區森林係統碳匯增量,為(wei) 推進碳達峰碳中和作貢獻。”

  《 人民日報 》( 2022年11月11日 13 版)

(責編:李文治)

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