做好盐碱地特色农业大文章
2023-10-21 90

  作者:李玉义(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所团队首席、研究员,国家盐碱地综合利用技术创新中心主任助理)

  2021年10月21日,习总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察调研时强调,开展盐碱地综合利用对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义。要加强种质资源、耕地保护和利用等基础性研究,转变育种观念,由治理盐碱地适应作物向选育耐盐碱植物适应盐碱地转变,挖掘盐碱地开发利用潜力,努力在关键核心技术和重要创新领域取得突破,将科研成果加快转化为现实生产力。

  此后两年来,习总书记多次就盐碱地综合改造利用作出重要指示,指出要“做好盐碱地特色农业大文章”。

  盐碱地是我国重要的后备战略耕地资源。新时代,落实习总书记重要指示精神,加强种质资源、耕地保护和利用等基础性研究,瞄准耐盐碱作物发掘利用、盐碱地改造提升和生态化利用,全方位挖掘盐碱地农业生产潜力,责任重大、意义重大。

  河北省唐山市曹妃甸区第五农场,农业科研人员在由盐碱地改良而成的高标准稻田内工作。新华社发

  公众所说的盐碱地多指含有盐碱成分的土壤,即含盐量超过0.1%的土壤,包括盐碱耕地、盐碱林草地、盐碱未利用地等。一般而言,当土壤含盐量超过0.1%时,普通作物品种的生长开始受到影响;当土壤含盐量超过0.3%时,大部分作物品种产量明显下降。因此,对盐碱地的改造利用势在必行。

  国土“三调”结果显示,2019年年末,全国共有盐碱地1.15亿亩,这是目前最权威的“盐碱荒地”面积,是重要的后备耕地资源。而根据2011年原农业部在18个省份开展的盐碱地调查结果,我国可利用盐碱地总面积约2.99亿亩,其中盐碱耕地面积为1.14亿亩。

  内蒙古达拉特旗,中国农科院的科研团队在查看盐碱地综合利用科技创新试验示范基地中度盐碱地的玉米生长情况。 资料图片

  从改造潜力看,盐碱耕地改良是盐碱地综合利用的重点。我国1.14亿亩盐碱化耕地基本属于中低产田,大多已进行了多年治理和种植,基础条件相对较好,增产潜力较大。在已有水资源保障条件下提质改造,若按亩均增产100公斤核算,1亿亩盐碱化耕地年均增产100亿公斤,约占全国粮食产量的1.5%,相当于新增2500万亩耕地(按亩均400公斤产量核算),对提升粮食安全保障能力意义重大。同时,适度规模的盐碱荒(草)地开发也是我国部分生态脆弱区生态质量提升的一个重要途径。

  按照地理区位、土壤因素和气候条件等,大致可将我国盐碱地分为5大类型区,即西北内陆盐碱区、黄河上中游盐碱区、东北松嫩平原盐碱区、滨海盐碱区和黄淮海平原盐碱区。根据上述分类,近年来,农业农村部会同有关部门通过加强耕地土壤盐碱化防治,探索不同盐碱类型区域的综合治理模式,实施盐碱地普查,加强“以种适地”,积极推进盐碱地治理改造。

  据自然资源部统计,从国土“二调”到“三调”10年间,已有1200多万亩土地的利用现状从“盐碱地”转为“耕地”,特别是水资源相对丰富的东北西部松嫩平原盐碱地、滨海滩涂盐碱地、黄河三角洲盐碱地、江苏沿海滩涂盐碱地等均得到了开发利用。2020年至2022年,农业农村部指导8个省份开展了盐碱耕地治理试点项目,3年累计实施面积240万亩次。各地累计建成了200多个集中连片综合治理示范区,项目区耕地质量平均提升0.11至0.51个等级。在加强“以种适地”方面,农业农村部在主要盐碱区开展水稻、小麦、玉米、大豆等农作物耐盐碱资源精准鉴定和耐盐碱品种审定,并推进耐盐碱作物育种创新攻关,加快突破性新品种选育。

  长期的研究和实践经验表明,盐碱地治理的本质是“淡化表层、防治盐碱,培肥耕层、提升地力”,核心是“灌排配套、盐随水走”。在治理科技的发展上,我国已形成了盐碱地大面积治理改造利用的技术储备,构建了不同区域成熟的技术体系,但要清醒地认识到,与国外先进国家相比,我们在盐碱土壤改良原理、耐盐碱种质资源创制、生物育种、耐盐碱机理研究等方面仍处于跟跑阶段。

  我国各地的技术模式区域特色鲜明,例如西北内陆区“膜下滴灌”高效节水控盐技术模式、西北沿黄灌区“三控一改”盐碱地生态治理模式、松嫩平原苏打盐碱地“以稻治碱”技术模式、滨海盐碱地“粮草轮作”高效绿色改良模式、黄淮海平原以高标准农田建设为核心的小麦玉米“吨粮田”模式等。中国农业科学院自建院以来,就把科技支撑盐碱地开发利用作为一项长期性工作来抓。尤其是在黄淮海平原旱涝盐碱综合治理这一“农业科技大会战”中勇挑大梁、协作攻关,取得了一系列科技成果,已形成拥有品种、技术、模式创新的盐碱地农业科技体系。在创新耐盐碱遗传改良育种方法方面,搭建完成植物耐盐表型组学平台,利用人工智能的方法建立了拥有调控产量、耐逆性等重要农艺性状的作物表观遗传智能预测模型SMEP。在种质资源方面,建立了大豆、小麦、水稻等作物种质资源耐盐碱鉴定评价体系,筛选创制了一批耐盐碱种质资源和品种。

  在技术模式方面,早在20世纪70年代,中国农业科学院就在黄淮海盐碱区创立了工程与农业措施相结合的综合治理技术模式,成功将大面积盐碱地改造为良田。近年来,又在西北沿黄灌区和黄河三角洲创建了生物质隔层高效阻盐技术,辅以快速增碳养分活化、生物强化等措施的综合改良模式,取得了显著成效。在东北盐碱区则建立了以“抑盐、降碱、培肥”为核心的苏打盐碱耕地培肥增产技术模式,可促进土壤有机质提升和耕层土壤结构改善,增加作物产量。

  2022年12月,国家盐碱地综合利用技术创新中心正式获批复建设。同年,中国农业科学院率先在全国布局启动了重大科研攻关任务“盐碱地产能提升关键技术与集成示范”项目,由农业资源与农业区划研究所牵头,联合全院7个相关研究所20多个创新团队开展“资源挖掘、品种选育、技术研发、模式构建”等科技攻关,力求打造集团式作战模式,探索因地制宜多元化盐碱地综合利用模式,为盐碱地农业高质量发展提供技术支撑。

  当前,在盐碱地综合改良利用上,国内外已呈现出由“改良土壤适应植物”向“选育植物适应土壤”转变、由注重经济效益向生态优先和高质利用转变等新趋势,也呈现出分类分级利用核心技术缺乏、绿色智能高效生态模式不足、特色农产品产业化水平低等新问题和挑战。笔者认为,科技创新是盐碱地绿色开发和高效可持续利用的关键,抢占“盐碱农业”发展制高点亟须强化协同创新,由此提出以下建议:

  从顶层加强规划指导。盐碱地综合利用是一个涉及区域资源、技术装备、资金投入等多方面的综合性系统工程,建议尽快编制完成盐碱地综合改良利用指导意见和长期规划,加快形成重点区域盐碱地调查结果,明确轻、中、重度盐碱地和弃耕盐碱地的改良利用方向,完善与盐碱地特性相适应的治理技术与种植模式,指导地方因地制宜开展不同程度盐碱地的改良利用。

  维持盐碱地科技攻关久久为功态势。土壤盐碱含量存在反复性,需要长期持续治理,是一个多方发力的系统工程。然而,目前的科技项目多为3至5年周期,短期的科技攻关很难做到针对区域盐碱地特点突破技术、建立高效模式、形成产业效应,完全解决区域盐碱地可持续治理的难题。因此,盐碱地综合利用的科技攻关需要稳定一批科技人员,“十年磨一剑”专研攻关,以解决盐碱地治理的上下游问题。

  加大技术攻关力度。聚焦绿色、高效、低成本目标,重点突破耐盐碱农作物品种选育、抗盐绿色栽培、生物生态强化、水盐智能精准调控、盐碱地增碳储汇等新技术及产品,加大节水条件下高效脱盐、暗管智能控排盐等现代工程技术与关键装备的研发力度,并围绕耐盐碱作物品种,构建以土壤绿色调理、地力培育、高效节水等为核心的盐碱地适应性改良技术体系,突出技术研发的针对性和实践性。

  拓展盐碱地治理产业。深化利用盐碱地生产的各种饲料植物、功能植物等特色资源,以“大食物观”为原则,制定出台不同盐碱类型区、不同盐渍化程度的开发利用作物和水产养殖等名录,放宽盐碱地开发利用途径管制。构建政产学研用融合创新发展平台,推进盐碱地全链条科创融合,创建新型农业科技创新与服务体系,打造特色品牌,推进盐碱地特色产业培育与资源价值提升。