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盐碱地里『稻花香』,万亩盐碱地高产成现实

2019-04-24马爱平

中国农村科技 2019年2期
关键词:盐碱盐碱地水稻

本刊特邀记者/马爱平

进入东北新米上市季,前来吉林省沃野盐碱地开发有限公司订购大米的经销商络绎不绝。对于消费者来说,他们绝不会想到这些优质的稻米均产于曾经是白花花的盐碱荒地,也就是吉林中西部一片洁净无污染的处女地。这片盐碱地的高效利用得益于中国农业大学胡树文教授团队的盐碱土生态改良方案。

哈达山水利工程为吉林省中西部大面积的盐碱荒地的综合利用提供了良好的水利条件,随着农业灌区的不断建成,盐碱地也集聚着一批批有志之士。然而,盐碱地的利用不同于一般土地利用,开发利用难度超出了他们的想象,改良时间长、投入高、管理难度大硬是将踌躇满志的种植户拖入泥潭。凭借着在材料科学领域里三十年的积累,中国农业大学胡树文教授团队,开发出新型土壤脱盐降碱剂,破解了盐碱地高效利用的难题。

新型土壤改良剂提高了水分对盐碱的淋洗效率,使得重度盐碱土耕作层快速脱盐,同时改善土壤团粒结构,大大缩短了改良周期。通过北京中耕绿洲生态科技有限公司全程指导,种植企业选用适合当地条件的、高品质且耐盐碱水稻品种,在整个种植过程使用盐碱地专用高效功能性肥料等改良物资,种出的稻米口感和品质获得食品专家和消费者好评。

“我近几年多次参加了胡树文教授团队的盐碱地改良示范田测产活动,改良处理的水稻长势和产量均明显好于对照的,盐碱土壤的结构也都发生了显著的改善,我见证了这套技术的真实有效性”,中国土壤学会盐碱土专业委员会荣誉主任、中科院南京土壤研究所研究员杨劲松这样说。

一次改良,重度盐碱地变良田

2018年9月28日,在吉林省松原市乾安县的松原灌区试验站内,重度盐碱地生态改良示范田稻浪滚滚。由杨劲松等专家组成的测产委员会对松原灌区试验站内的水稻示范田进行实地测产。经核算,白稻8号经生态改良综合技术处理产量为8217千克/公顷,比对照田增产近1倍。

采用胡树文教授的盐碱地综合改良成套技术,重度盐碱土壤在改良的当年就能达到亩产千斤的高产水平,这给在场的测产专家们留下了深刻的印象。

松原灌区试验站工作人员说:“这60多亩pH值10.1~10.8、全盐含量4‰~8‰的重度盐碱地,采用这个方案当年改良,水稻产量在7500~8500千克/公顷,和我们试验站采用客土法种植5年的水稻产量水平相差无几。

盐碱地改良是一项非常复杂的工作,为何能做到一次改良、长期有效?

胡树文教授介绍说:“一般来说,作物在pH值>9的盐碱条件下,会影响植物根部的渗透压,植物容易失水萎蔫甚至枯萎。普通的盐碱治理技术需5~7年左右的脱盐、洗盐时间。我们开发的改良剂是一种天然高分子改性材料,可以将盐碱土壤的细小颗粒粘结成较大的微团聚体,使表层土壤更加通透。在水分的作用下,盐碱离子被淋洗至更深的土壤或通过地表径流排走,1~2年即可将耕作层盐碱脱除。同时,通过盐碱地专用的施肥技术和田间管理方案,盐碱土壤耕作层盐分逐年下降,土壤肥力和有机质含量逐年提升,土壤容重和通透性等指标逐渐接近正常土壤。”

目前,该套技术在吉林、黑龙江、内蒙古、山东、河北、甘肃等多个区域开展了水稻、高粱、玉米、向日葵、甜菜、杂粮、牧草等多种作物、多年种植的大面积田间试验示范,土壤耕作层盐碱均有下降,作物长势好于对照,均实现了较为理想的改良效果。

2014年,内蒙古自治区赤峰市林西县50亩全盐含量4‰~8‰的重度盐碱地经一次改良后,甜菜产量当年翻番,连续5年获得高产,土壤各项指标均已经达到正常土壤的标准。

吉林省白城市大安市联合乡3000亩盐碱地,2016年采用该套技术进行改良,水稻当年达到了7500千克/公顷的产量。“采用其他改良方法的对照田块水稻产量未超过2000千克/公顷。而胡教授改良的3000亩盐碱地,2017年和2018年均没有改良物资的投入,只进行常规化管理,水稻产量稳定在8000千克/公顷,大大减少了盐碱地改良的成本。”水稻种植示范区相关负责人说。

内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区重度盐碱地,土壤全盐含量3‰~8‰,2017年经该套技术改良后向日葵亩产提高132%,2018年没有新的改良投入,改良过的盐碱地里,向日葵正常生长。

胡树文介绍,经过科学严格的测算,改良过的耕地,其质量等级由原来的9~10级劣质耕地提升到6~7级优质耕地,可为国家增加大量优质耕地。

星火燎原,万亩盐碱地获高产

松嫩平原是世界三大苏打盐碱地分布区之一,也是我国苏打盐碱地分布的主要区域。据统计,1950年松嫩平原的盐碱地约为240万公顷 ,多为轻度盐化的芦苇沼泽,几乎无碱化土,而1990年盐碱地面积达到了320万公顷 。

“2016年该区域的盐碱化土地面积已达393.7万公顷 。松原市前郭县位于松嫩平原西部,属于中温带大陆性季风气候,年降水量400~500毫米,年蒸发量为1500~1900毫米。干旱少雨的气候加之地势因素,形成了大面积的苏打型碱土。该县分布有5.74万公顷盐碱地,占该地区总面积的4.68%。”胡树文说。

土壤含盐量高,碱化程度重,土地质量退化严重,制约了当地的土地开发与利用。为此,政府积极开展国土整治工作。

2016年12月,前郭县新立村开展国土整治项目。通过对项目区土壤大面积采样检测发现,表层土壤pH值均在10.0左右,全盐含量大于4.0‰。土壤致密、黏重、透气导水性差。2017年,采用胡树文团队综合的盐碱土壤改良技术对项目区6000余亩土地进行改良。通过施用高效的改良物资,实现了耕层土壤盐分的快速淡化,加之系统的辅助措施,土壤结构得以快速改善,土壤产能得以恢复。改良当年,水稻产量达到7500千克/公顷 。2018年,采用胡树文团队综合的盐碱地改良技术相继对6000余亩进行开发,同样实现了当年改良,作物当年高产。

“2017年经改良后的土地交付项目组进行常规的水稻种植管理,在2018年未施加任何的改良物资,水稻亩产依旧维持在千斤以上,并且耕层盐分和碱化度持续降低,孔隙度和土壤肥力持续增加,实现了一次改良,长期有效。”胡树文说。

白城地区的大安市盐碱化土地占当地土地总面积的59%,重度盐碱地占盐碱地面积的74%。吉林省“引嫩入白”、松原灌区水源工程等项目的实施,为大安市苏打盐碱地开发提供了水利条件。虽然政府出台了相关政策引导盐碱地的开发治理,但常规改良技术的“天花板”束缚了盐碱地产业的发展。

胡树文教授深入大安灌区,多次实地踏勘考察和实践,不断总结前人的改良经验,从沟渠设计、土地平整、洗盐/排盐,到新型改良剂和抗盐碱专用肥料的配套使用,再到作物抗逆、秸秆还田、返盐控制等,集成了一套盐碱地综合利用改良技术方案。

2016年,大安市海御农业发展有限责任公司引进胡树文团队的盐碱地综合改良方案,北京中耕绿洲生态科技有限公司全程设计指导,对大安灌区内的500亩盐碱荒地进行改良试验。2016年4月份,对500亩试验田定点取400个土样进行分析后,发现表层土壤pH值在10.5以上的面积占到了85%以上,含盐量均大于5‰,碱化度高于60%,土壤黏重,改良难度大。

2016年5~7月间,采用胡树文团队技术改良的试验田,在初期便表现出明显优势:快速煞浆,相比对照田提前一周完成插秧;排盐效率高,试验田表层土壤盐分降低40%以上;试验田秧苗在插秧后3~5天快速返青,对照田“死秧”、“飘秧”现象严重;试验田水稻根系白嫩粗壮,对照田水稻根系发育不良、黑根多;试验田水稻分蘖数量明显多于对照田,提前“封行”……正是这一系列的优势累积,奠定了当年改良当年高产的基础。

2016年10月,经过专家组测产,改良试验田水稻产量达到561.3千克/亩,对照田产量仅为154.1千克/亩。2017年该企业继续采用胡树文团队的改良技术对2500余亩进行了开发,同样实现了当年改良当年高产。

“更重要的是,改良后的土地不再施用改良物资,企业仅采用常规水稻种植管理模式,水稻依旧稳产高产。截至2018年10月份,连续三年的原位监测结果显示,土壤耕层盐分和碱化度持续降低,土壤结构明显改善,土壤肥力显著提升,实现了一次改良,长期有效。”胡树文说。

胡树文教授团队先后派遣了数名在读博士、硕士分批驻扎野外,依托北京中耕绿洲公司共建试验站,推进盐碱地产业发展。该团队为当地农民制定盐碱地改良方案,实现盐碱地稻田科学精细管理;举办技术培训,传授农民盐碱地种植及管理技术,引导农民科技种植;以吉林省大安、通榆等地试验基地为核心,辐射黑龙江、内蒙古的多个地市,推动盐碱地改良技术升级,助力乡村农业科技发展。

成果转化,有妙招

当问及综合的盐碱地改良技术能进行大规模推广的“小妙招”时,胡树文说:“盐碱地高效开发及利用,不仅是国家新增优质土地的重要途径,也是农民丰产增收、实现脱贫致富的迫切需求。所以,盐碱地的改良利用是大势所趋。盐碱地改良是一个复杂的系统工程,传统的、单一的改良技术很难在短时间内获得可观的收益。我们在前人研究的基础上,集众家之所长,同时融入自身的优势技术,形成了一套综合的盐碱地生态改良技术。这项技术最大的特点就是当年改良,土地地力当年恢复,作物当年实现高产,极大程度地缩短改良周期,降低时间成本。同时,经改良的土地在以后不再施加任何改良物资的情况下,土地质量持续提升,作物持续稳产、高产,降低了总体的改良成本。极具竞争力的综合改良成本及改良效果保证了技术的顺利转化。”

“当然,技术转化、大规模推广之路也不是平坦的。改良废弃的盐碱荒地是一项复杂的工程,改良成本相对于其他类型的贫瘠土壤要高一些,这是技术推广之初面临的问题之一。针对以上问题,我们在和企业、合作社合作的过程中,指导他们选择高品质的水稻品种,通过提供市场高品质的产品以提高市场竞争力,不仅满足市场差异化的需求,也缓解改良种植的成本压力。在种植过程中全程使用生物有机肥、复合微生物肥等绿色肥料,保证了产品的绿色无公害。同时,划分了鸭稻共生田、蟹稻共生田、高锌种植田、高钙种植田、高硒种植田等,增加稻米的附加值。另外,划分有机种植区,严格把控,进行相对少量的有机稻米种植。优质的大米满足市场中高端消费者的需求,农民也能够获得可观的经济回报。这就实现了盐碱地改良在较短的时间内实现收支平衡,随后再盈利的目标,也带动了企业和合作社对盐碱地开发的积极性。为了更好地推广盐碱地改良技术,一方面,我们在不断进行技术升级,开发成本更低、效果更优的盐碱地改良物资;另一方面,我们在不断优化大面积种植的产业模式,在稳定生态效益的同时,通过高品质农产品满足部分消费者升级的需求,获得最大的社会效益和经济效益。”

他还说:“我国不同于其他国家,约有十分之一耕地是盐碱地。要将这部分盐碱地逐步利用是一个长期工程。所以,政府在宏观层面上要进行顶层设计,制定区域尺度、流域尺度的盐碱地改良地改良规划方案。同时,希望政府制定相关的补贴政策,在资金上给予企业、农户、合作社补贴,调动其改良的积极性,以推动盐碱地改良利用的进程。”

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