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      東營:鹽堿地農業新概念

      發布日期: 2021-12-22 作者: 賈瑞君 李廣寅 李明 來源: 大眾日報 【字體: 打印本頁

        從“改地適種”到“改種適地” 

        “改種適地”關鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊支撐 

        把鹽堿地變成豐產田,一直是黃河三角洲地區百姓的夢想,而實現夢想的路徑,以往就是一條——改造鹽堿地。但“改地適種”的弊端也明顯:成本高,每畝改造費用數千元甚至更多;維護難,有的地塊甚至要壓四遍水才能種植。不同于“改地適種”以挖溝修渠等工程方式為主,“改種適地”的關鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊的支撐。本土研發力量有限,東營搭建高層次平臺,吸引大院大所,引入高層次人才,在黃河口形成種業“科技會戰”。

        ◎想出好成果,就得把科研環境打造好 

        不同機構之間分工明確、協同合作,方能達到效果最優 

        一方面,選育耐鹽堿植物,種質資源的收集、保護和鑒定評價又是基礎中的基礎,需要科研工作者有敢于吃苦、甘坐“冷板凳”的精神。另一方面,想讓科研出好成果,就得把科研環境打造好,解決科研人員急難愁盼的問題。為吸引大院大所落戶,東營推出優厚條件——向進駐的科研院所提供500-1500畝不等的試驗用地。育種涉及許多學科,不同機構之間分工明確、協同合作,方能達到效果最優。

        ◎利用得當,鹽堿地也能發揮出大潛力 

        “越是在鹽堿地這種逆境條件下,風味物質產生得就越多,口感就會越好” 

        貧瘠的鹽堿地也能產出優質農產品?答案是肯定的?!帮L味物質是植物本身的一種抗逆的反應,越是在鹽堿地這種逆境條件下,風味物質產生得就越多,口感就會越好?!比绱丝磥?,鹽堿地雖是農業發展的重要制約因素,但只要利用得當,鹽堿地也能發揮出極大的潛力。黃河三角洲地區生態環境相對脆弱,在這里進行農業開發不得不考慮到環境的承載力。

        紫中透亮的中紫4號紫米,維生素A和維生素B6含量分別比普通白米高出5倍和10倍;東航-D95大豆又被稱為豆漿大豆,打出的豆漿醇香綿密沒有腥味;濃味西紅柿維生素C、蛋白質、番茄紅素等營養指標比普通西紅柿高20%以上……你可能想不到,這些品質優異、營養豐富的農產品,都產自黃河三角洲的貧瘠鹽堿地。

        鹽堿地一度被稱為土地的“絕癥”。中國的鹽堿地面積約為15億畝,其中可利用的鹽堿地約5.5億畝,是一筆“沉睡”的寶貴資源。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。東營擁有鹽堿地面積340萬畝,是我國乃至世界范圍內規模最大、利用難度最高的鹽堿地之一。如何使鹽堿地兼具生態效益與經濟效益?日前記者來到東營蹲點采訪。

        從“改地適種”到“改種適地” 

        “改種適地”關鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊支撐 

        11月6日上午,東營市現代農業示范區(以下簡稱“示范區”),中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員王建林屏氣凝神,注視著稻田里專家們選點、測量面積、示意收割機啟動收割……

         

        11月6日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所邀請相關專家對該所選育的耐鹽粳稻新品系“鹽黃香粳”進行測產。

        “‘鹽黃香粳’在示范區含鹽量為6‰的鹽堿地上用微咸水灌溉,實現了515.31公斤的平均畝產,外觀品質達到了一級米?!苯涍^實打測產和品質分析,當天下午,水稻育種專家、中國工程院院士陳溫福代表專家組宣布測產結果,現場掌聲不斷——適宜鹽堿地的優質農作物家族,又增添了一個新成員。

        “鹽黃香粳”是鹽堿地孕育新生機的縮影。

        “示范區的土地以中重度鹽堿地為主,以前它們是這里的‘主宰’?!闭驹谑痉秴^的創新大道旁,示范區相關負責人指向路邊一簇火紅的堿蓬?!暗F在向兩側看,基本都是各類耐鹽植物的試驗田?!表樦种傅姆较蛲?,東側有可以做飼料用的偃麥草,西側有能產橡膠的蒲公英,遠處是剛剛收割完的耐鹽堿水稻。

        示范區規劃建設了黃河三角洲種業創新產業園,在耐鹽糧食、耐鹽蔬菜、耐鹽林草等方面開展試驗示范,目的就是要培育黃河三角洲自主的種子品牌。目前由中國農科院作科所、中科院植物所、山東省農科院共同培育的 “中紫4號”高營養水稻完成水稻新品種認定,大豆材料TZX-805和TZX-1736剛剛完成實收測產,畝產分別達263.3公斤和264.8公斤,鹽堿地大豆創高產。

        把鹽堿地變成豐產田,一直是黃河三角洲地區百姓的夢想,而實現夢想的路徑,以往就是一條——改造鹽堿地。

        新中國成立后,國家在黃河三角洲地區啟動了以引黃灌渠為代表的大型水利工程建設和以黃淮海平原農業資源綜合開發為代表的土地整治,采取了包括挖溝排鹽、種稻改鹽、臺田降鹽、上農下漁等多種措施模式,一定程度上改善了鹽堿地的農業生產條件。

        但“改地適種”的弊端也明顯:成本高,每畝改造費用數千元甚至更多;維護難,有的地塊甚至要壓四遍水才能種植。而隨著“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產”理念推進,傳統大水漫灌壓堿的水成本越來越高,選育耐鹽堿植物適應鹽堿地成為重要選擇。

        不同于“改地適種”以挖溝修渠等工程方式為主,“改種適地”的關鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊的支撐。

        位于廣饒縣的黃河三角洲農業高新技術產業示范區(以下簡稱“農高區”),現代化的科研大樓矗立在廣袤的鹽堿地上,116支科研團隊在此扎根,開展農作物、林木、土壤等鹽堿地綜合利用的各類研究。

        本土研發力量有限,東營搭建高層次平臺,吸引大院大所,引入高層次人才,在黃河口形成種業“科技會戰”。

        東營市農業農村局副局長婁維佐介紹,依托農高區、示范區、東營市農業科學研究院三大平臺,東營與中國科學院、中國農科院、中國林科院等機構合作,建設國家鹽堿地綜合利用技術創新中心、耐鹽作物研究基地、黃河三角洲種業創新產業園等一批科技創新平臺,已有一系列高產優質的耐鹽作物新品種、新品系陸續問世。

        “改種適地”初見曙光,東營建設了耐鹽堿功能糧食、耐鹽飼草、食藥同源作物等種質資源圃669畝,為鹽堿地種業創新奠定了種質基礎。

        耐鹽品種的推廣,讓越來越多的農民嘗到了甜頭?!斑@些都是中國農科院作科所選育中飼系列的品種,中飼1877、中飼3297、中飼1640,都是優質飼草?!敝修r東營耐鹽作物研究中心負責人曹愛禮,帶記者來到播種剛一個月左右的小黑麥田?!熬湍弥酗?877來說,能在含鹽量3‰左右的土壤中生存,畝產優質青貯飼草1.8噸,而且粗蛋白含量、纖維素質量顯著優于玉米秸稈,受到奶牛飼養戶的歡迎,養殖戶的訂種電話一天能接兩三個?!彼嬖V記者,今年秋種前,中飼1877的種子就全部訂完了,銷售超過5萬斤。今年中飼1877一共推廣12000畝,預計明年還能增加15000畝。

        曹愛禮給記者拿出一本印發于今年6月的小黑麥種植技術培訓會培訓材料。翻開這本圖文并茂的小冊子,小黑麥的特性、產業化優勢、生產配套技術等信息介紹得清清楚楚。曹愛禮說,從2018年開始,園區專門安排小黑麥推薦會,邀請中國農科院的專家現場為種植大戶、合作社、基層農機人員等介紹技術規范、種植流程等知識,發放介紹材料,帶他們現場參觀,提高了新品種的推廣速度。

        想出好成果,就得把科研環境打造好 

        不同機構之間分工明確、協同合作,方能達到效果最優 

        走進東營市農科院鹽生植物與生態農業研究所實驗室,仿佛進入一間大豆博物館。栽培大豆、野生大豆、大豆植株、大豆籽粒、長期保存的、短期保存的、明年播種的……近2000個樣本整齊碼放。

        拿出幾個密封盒,分裝著紅色、綠色、黑色等顏色各異、大小不一的種子?!斑@就是野生大豆的籽粒?!丙}生植物與生態農業研究所所長徐化凌小心翼翼地把幾粒種子攤在掌心,“它們雖然個體小,但具有很高的育種價值?!?/p>

        2017年,鹽生植物與生態農業研究所把在黃河口采集的200多份野生大豆樣本送到中國農科院作科所進行基因檢測,結果發現所有樣本全部含有苗期耐鹽基因?!敖谇把匮芯堪l現,黃河三角洲的野生大豆進化出一種類似‘鹽腺’的組織,能夠把吸收進去的鹽通過‘鹽腺’排出?!毙旎枵f。

        選育耐鹽堿植物,種質資源研究是基礎,其中種質資源的收集、保護和鑒定評價又是基礎中的基礎。這一過程周期長,見效慢,出成果、發論文的機會少,需要科研工作者有敢于吃苦、甘坐“冷板凳”的精神。

         

        東營市農科院鹽生植物與生態農業研究所所長徐化凌觀察大豆樣本。

        2016年開始,徐化凌帶領團隊在黃河三角洲開展系統性的野生大豆資源搜集?;牡貫┢囬_不進,只能徒步,科研人員背著鐵锨、網兜、標簽,一邊開路一邊尋找樣本,最終從217個點位成功采集到510多份樣本資源。經過指紋圖譜分析最終在這些樣本中確定了74份遺傳性唯一的樣本,目前均已納入黃河三角洲野生大豆核心種質資源庫,得到了異位保護。

        “不同地區的野生大豆特點不同,開展育種工作最好盡量多地拓展親本庫?!毙旎枵f,前期他們的搜尋范圍基本在黃河三角洲,下一步,計劃去省內的南四湖以及省外一些地區搜集更豐富的育種材料。

        徐化凌帶領的團隊已有一個飼用大豆通過審定,一個飼用大豆待審。不過,他最為期待的高產優質大豆,尚未誕生新品種。

        “眼下處于即將迎來新品種的‘前夜’?!毙旎枵f,目前他手上已有一批高產優質大豆材料穩定下來,最快的明年能進入區域試驗,區域試驗2-3年后就可以爭取審定,“跨過了這道門檻,就能進入連續出品種的良性循環階段?!?/p>

        想讓科研出好成果,就得把科研環境打造好,解決科研人員急難愁盼的問題。

        育種專家最缺什么?大多情況下,是一片好的試驗田。

        “我2017年進駐示范區,一方面看中這里開展鹽堿地研究得天獨厚的自然條件,另一方面就是示范區優厚的土地供給?!蓖踅终f,示范區給中國科學院遺傳與發育生物學研究所提供了1000畝實驗地,鹽堿程度覆蓋高中低三類,便于研發團隊根據不同的土壤類型開展田間試驗。

        對于鹽堿地研究來說,黃河三角洲濱海鹽堿地的自然條件得天獨厚,示范區內的土地更是各種類型兼具,且以中重度鹽堿地為主,是絕佳試驗場。此外,示范區屬于國營農場改制單位,土地成方連片、權屬清晰,規?;a條件成熟,能夠實現集約利用。為吸引大院大所落戶,東營推出優厚條件——向進駐的科研院所提供500-1500畝不等的試驗用地。

        育種涉及許多學科,不同機構之間分工明確、協同合作,方能達到效果最優。

        徐化凌說,在育種工作中有時會發現一些新的性狀,可以觀察到,但無法解釋其發生的機理,這就需要與大院大所開展合作,交由他們開展基因層面的研究和解釋。

        鹽生植物與生態農業研究所正與省內一家高校的生命科學院開展合作,他們開展常規的雜交后代分離,高校完成后期的實驗室分子標記,把分子育種這一前沿技術應用到耐鹽作物選育中來。

        平臺也要盡可能搭建橋梁,為進駐其中的科研機構提供交流和便利。今年得知中科院地理所規劃建立鹽生植物園,需要引入一批耐鹽苗木,示范區工作人員電話打給同在示范區內、正推廣新品種的中國林科院黃河三角洲綜合實驗中心。在示范區的牽線搭橋下,綜合實驗中心的200棵檉柳和70棵華健榆順利交付鹽生植物園。

        記者采訪發現,在一些基層育種機構,科研用人緊張的情況依然存在。某事業單位性質的研究機構長期以來一直維持5人編制,想要招聘人才擴大規模,但編制數量無法突破,成為開展科研工作的瓶頸——該機構目前承擔了3項省級課題,而其他同樣很有研究潛力的課題因為人員有限只能忍痛放棄。該機構負責人表示,該所最近幾年每年開展的雜交組合數量在130個左右,如果再增加一名研究人員,就能多開展組合數量十余個,發現有價值材料的可能性也隨之增加。

        利用得當,鹽堿地也能發揮出大潛力 

        “越是在鹽堿地這種逆境條件下,風味物質產生得就越多,口感就會越好” 

        抓一把“鹽黃香粳”,米粒顆顆飽滿,呈半透明狀?!熬К撎尥刚f明大米中含有的堊白粒少?!蓖踅纸忉??!胞}黃香粳”的堊白粒率僅為0.3‰,而按照國家標準,堊白粒率在10%以下即達到一級優質米標準,“鹽黃香粳”可謂優中之優。

        貧瘠的鹽堿地也能產出優質農產品?“是的?!蓖踅纸o出了肯定的回答。他拿水稻舉例,雖然大米中淀粉、蛋白質的含量在99%以上,但甾醇、芳烴等極微量物質才是決定大米口感的風味物質?!帮L味物質是植物本身的一種抗逆的反應,越是在鹽堿地這種逆境條件下,風味物質產生得就越多,口感就會越好?!?/p>

        如此看來,鹽堿地雖是農業發展的重要制約因素,但只要利用得當,鹽堿地也能發揮出極大的潛力。

        東營市中天農業技術開發有限公司育種家靳振東,已經看到了鹽堿地作物抗逆反應的“錢”景。11月3日下午,收割機隆隆作響,這是今年收割的最后一片大豆,靳振東走進豆田,摘下幾個豆莢仔細查看,籽粒圓潤飽滿。靳振東在農高區種植了700畝航天大豆,其中東航-D95畝產可達200公斤以上,蛋白質含量48%,而且沒有豆腥味,十分適合制作豆漿,目前零售價格達16.8元/斤,是普通黃豆的3倍還多?!跋乱徊接媱澭邪l富硒黃豆、抗氧化黃豆等特色品種,滿足不同層次的消費需求?!?/p>

        黃河三角洲地區生態環境相對脆弱,在這里進行農業開發不得不考慮到環境的承載能力,尤其是水資源。如何能做到既挖掘鹽堿地開發利用潛力,同時又節約水資源,實現綠色可持續發展?科研人員們正從不同角度求解。

        “鹽黃香粳”就是一個節水型的水稻品種。王建林說,這種水稻能夠生長在含鹽量為6‰的鹽堿地上,并用含鹽量3‰左右的微咸水灌溉,每畝地的淡水消耗在300-400立方米,僅為種植普通水稻的三分之一左右。

        “如果某地區的年平均降水量是500毫米,一種作物的耗水量大約800毫米,我們除了額外增加一部分淋洗水量,只需要再補充灌溉水300毫米就行?!币姷街袊茖W院煙臺海岸帶研究所博士董世德時,他正在農高區的一塊試驗田里,指導工人布設灌溉管道。

        這是他即將開展的一項耐鹽作物耗水規律研究,通過摸清特定作物對水的準確需求,實現精準灌溉、節約用水。

        “灌溉水過多會造成地下水位上升,不能及時排泄,反而會加重土壤的鹽堿化?!倍赖抡f,從這個意義上說,精準灌溉也能夠起到控制鹽堿、改良土壤的作用。

        “改種適地”不意味著完全放棄對鹽堿地的治理。黃河三角洲地區的土地不僅含鹽量高,而且還存在板結、瘠薄的問題,要讓其成為優質農作物的良田,對土壤的生態化改良之路還要繼續走下去。

        依托黃河三角洲農田生態系統觀測研究站,眼下,煙臺海岸帶研究所有綠肥輪作還田改善鹽堿地土壤結構、土壤改良劑添加、土壤健康檢測平臺建設3個研究課題正在推進。

        “短期我們關注的是土壤結構的改變和肥力快速提升?!倍赖轮赶蛞黄_展綠肥輪作還田的試驗田說,中長期更將關注土壤綜合環境的改善和作物的產量品質狀況,目標就是把中低產田改造為高產田。

        “通過采取鹽堿地‘凹凸栽培法’,今年能多收棉花4萬斤?!崩蛎藁ǚN植大戶王春儒經營的5000畝棉田都是鹽堿地,過去棉花都是種在平地上,每到5月份的棉花苗期,返鹽使得表土積累大量鹽堿,鹽堿會把苗“毒死”,進入雨季后又會因大量積水產生澇災。

        山東省農科院經濟作物研究所棉花栽培生理創新團隊設計的鹽堿地抗鹽防澇“凹凸栽培法”,解決了他的困擾:播種時開溝,將棉花種在溝里并蓋上地膜,溝里的土壤鹽分低,容易出苗和正常生長;盛蕾期前后,再將壟土培到棉苗基部,原來的壟變溝、溝變壟,便于雨后排水,既防澇也防倒。一凹一凸之間,每畝地就能增產籽棉80多斤。

        “黃河三角洲不僅是重要的棉花生產基地,也是棉花生產技術的創新基地,山東的棉花生產技術可以從這里走向全國,走向其他產棉國?!鄙綎|省農科院棉花首席專家董合忠說,挖掘鹽堿地開發利用潛力除了改種改地,種植技術創新優化也很關鍵。眼下發源于山東的“凹凸栽培法”,已累計推廣100多萬畝,并走入巴基斯坦、塔吉克斯坦等“一帶一路”沿線國家。

        記者在采訪中發現,鹽堿地相關科研項目涉及的學科專業繁雜,參與的科研院所機構數量龐大,涵蓋國家、省、市、區多個層級,如果缺乏全盤統籌,容易使項目課題重合、研究碎片化,導致科研資源的浪費?!坝械臋C構長于鹽堿地障礙消減,有的長于水肥統籌,有的則在養分管理方面有優勢,跨機構、跨地域、跨學科進行課題的聯合攻關,比一家一戶單打獨斗效率更高?!庇袑<医ㄗh,應從頂層設計上加大對鹽堿地相關科研統籌,各地各機構明確科研主攻方向,并以此為基礎進行合作。

        “挖掘鹽堿地開發利用潛力,一定要把經濟效益與生態效益相統一,樹立系統觀念?!倍现液粲?,對鹽堿地要走分類開發的路子,重度鹽堿地種植耐鹽性強的植物,不宜過分強調經濟效益,要以生態保護為主;中度的可搭配種植耐鹽作物,如棉花、高粱、油菜、藥用植物等;輕度鹽堿地可以開展糧油作物種植,但要改變過去“小麥+玉米”的單一種植模式,提倡糧食作物與棉花、大豆、花生等間作、輪作,用養結合,培肥地力,實現可持續發展。

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