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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)
引 子
“頭發(fā)白了,鹽堿地綠了,值!”曾是村民眼中帥小伙的劉小京,指著些許斑白的鬢發(fā)說,“這句話講給自己,更致敬一代代為鹽堿地改良付出心血的科研工作者?!?/p>
劉小京是中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員,1991年研究生畢業(yè)后來到研究所所屬南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站工作。彼時,圍繞糧食增產(chǎn),黃淮海地區(qū)正展開一場以鹽堿地治理和中低產(chǎn)田改造為主的農(nóng)業(yè)科技戰(zhàn)役。戰(zhàn)役核心區(qū)之一、位于河北省滄州市南皮縣東南的7萬畝鹽堿荒地上,10多家科研院所的30多位科研人員在這里搭窩棚、打地鋪、點油燈,展開科技攻關(guān)。
時光流轉(zhuǎn),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(jié)著一代代科技工作者的接續(xù)奮斗:2013年,國家重大科技支撐計劃項目渤海糧倉科技示范工程正式啟動,作為工程首席科學家,時任南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站站長的劉小京帶領團隊通過科研示范,參與環(huán)渤海地區(qū)4000萬畝中低產(chǎn)田改造和1000萬畝鹽堿荒地治理利用,實現(xiàn)2020年較2012年增糧100億斤的既定目標。
習近平總書記強調(diào):“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(zhàn)略意義?!被赝_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。
盤活咸水資源
利用地下咸水改良鹽堿地,降低了成本,節(jié)約了水資源
綠油油的秋葵已有一拃長,大豆結(jié)出的豆莢包著鼓鼓的籽粒,棉花已吐出飽滿的絮……金秋時節(jié),南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站位于河北海興縣小山鄉(xiāng)李良志村的600畝試驗田里,一派豐收景象。然而,10多年前,這里還是村集體撂荒的鹽堿地,種啥啥不長。
“改良這片鹽堿地,我們采用了咸水結(jié)冰灌溉技術(shù)。”見記者面露不解,劉小京笑問,“見過除雪作業(yè)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(jié)冰鹽水的融點比這要低。撒鹽作業(yè)后,含有一定鹽分的冰雪,在低于零攝氏度的條件下便可以融化,“咸水結(jié)冰灌溉技術(shù)也是利用這個原理?!?/p>
原來,鹽堿地地下咸水資源豐富,寒冬時節(jié)抽取地下咸水灌溉,之后在地表形成冰層。因融點不同,等來年開春,高濃度的結(jié)冰咸水最先融化、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(jié)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(shù)年,劉小京帶著團隊取土樣,模擬觀測不同濃度的咸水結(jié)冰融化、入滲洗鹽的成效。數(shù)九寒冬,他們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(fā)現(xiàn),利用咸水結(jié)冰灌溉技術(shù),地表耕層的鹽分可在短時間內(nèi)明顯降低,不耽誤開春農(nóng)時播種?!眲⑿【┨峒耙粋€小插曲——起初團隊向村里提出,流轉(zhuǎn)撂荒地搞試驗基地,村干部還不好意思談流轉(zhuǎn)租金:“啥都不長,要什么錢?!睅啄旰?,看著地里有了收成,村干部又不好意思地找上門:“還是談談租金吧。”
了解治理成效后,周邊十里八鄉(xiāng)的鄉(xiāng)親們也主動上門學技術(shù)?!爱敃r渤海糧倉科技示范工程已經(jīng)啟動,我們先在海興縣的濱海鹽堿地示范應用咸水結(jié)冰灌溉技術(shù),之后逐步在唐山、天津等濱海地區(qū)推廣?!眲⑿【﹫F隊成員、負責技術(shù)推廣的南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站副站長郭凱說。
不止咸水結(jié)冰灌溉技術(shù)。走進南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站,一間地下室建了20個裝有地下咸水的蓄水池。郭凱說,這是他們最新的研究課題,通過蓄水池調(diào)控地下水位,分析不同水位條件下咸水在土壤中的運動規(guī)律,掌握不同季節(jié)、時段淺層地下咸水水位變化情況,以及對地表鹽分的影響。
“我們正嘗試尋找最佳的地下水位埋深,既有利于作物生長,又不造成土壤返鹽,從而實現(xiàn)通過調(diào)控淺層地下咸水水位的方式改良鹽堿地?!惫鶆P說。
當前,治理鹽堿地,理念與方式方法均已發(fā)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,利用鹽堿地地下咸水資源豐富的特點,采取咸水結(jié)冰灌溉、水鹽運動規(guī)律分析等方式改良鹽堿地,降低了成本,節(jié)約了水資源。“通過渤海糧倉科技示范工程,咸水結(jié)冰灌溉、微咸水灌溉等多水源技術(shù)已在環(huán)渤海地區(qū)30多個縣(市、區(qū))推廣約1200萬畝,相比2012年,平均每畝節(jié)約淡水60多立方米、增產(chǎn)糧食100公斤?!?/p>
優(yōu)化“雨養(yǎng)旱作”
變資源劣勢為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,鹽堿地里推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,種出優(yōu)質(zhì)“旱堿麥”
迎著金秋的陽光,步入河北滄州黃驊市李子札村友和種植專業(yè)合作社管理的連片農(nóng)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?!耙患径←?,一季夏玉米,畝均純收入超千元。”合作社負責人張志清告訴記者。
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,地下咸水在蒸發(fā)作用下不斷向地表輸送鹽分,很多村莊土地鹽堿化嚴重。
2015年冬,合作社剛成立時,張志清從溝塘、洼地引水灌溉,哪知剛長出的小麥苗,很多都被“咸”死了——含鹽量超10克/升,是淡水的10倍以上。那時,張志清每天盼著下雨,既澆灌農(nóng)田,又淋洗地表鹽分。但當?shù)亟涤曛饕性?至9月,錯過了小麥生長期。
“雨養(yǎng)旱作”是這里農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的形象說法。每年夏季,張志清都會備好玉米種,等到一場雨,將地表鹽分充分淋洗后再播撒。隨后的兩個多月,降雨集中,玉米依靠“雨養(yǎng)”,每畝能有上千斤收成。“小麥的生長期降雨少,缺乏灌溉用水,加之鹽堿土壤,畝產(chǎn)不過二三百斤?!睆堉厩逭f。
在天津、河北、遼寧、山東等環(huán)渤海三省一市,這樣“雨養(yǎng)旱作”的耕種面積達1000多萬畝。如何提升這一地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力?在南皮試驗站200畝的試驗田內(nèi),專門騰出一塊區(qū)域,多年來圍繞“土、肥、水、種”等生產(chǎn)要素,探索在“雨養(yǎng)旱作”條件下如何向科技要糧。
2016年8月起,張志清陸續(xù)從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(shù)。
缺灌溉用水,就從土壤水分和礦物質(zhì)里補營養(yǎng)。過去種小麥,會在播種后鎮(zhèn)壓1次土層,使種子與土壤緊密結(jié)合,便于根系吸收養(yǎng)分。如今張志清多次鎮(zhèn)壓,讓作物根系和土壤結(jié)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(zhì)元素。
在通常情況下,播種要先施肥,再澆水。過去因為缺水,肥也施不了。如今,在小麥春季返青時,張志清采取“追肥”措施:將肥料溶于2立方米的淡水,直接噴灑至作物根部,“過去灌溉1畝地一般需50立方米水,現(xiàn)在我們用極少量的水溶肥,在小麥返青的生長關(guān)鍵期,為它補充養(yǎng)分。”
“圍繞‘雨養(yǎng)旱作’條件下冬小麥種植,我們加強研發(fā)攻關(guān),同時和環(huán)渤海地區(qū)的10多家科研院所開展合作。試驗站提供技術(shù)思路,當?shù)亟Y(jié)合實際再改進,實現(xiàn)科研資源、成果共享,優(yōu)勢互補。”劉小京說,“比如小麥春季追施水溶肥技術(shù),就是渤海糧倉科技示范工程團隊成員滄州市農(nóng)林科學院結(jié)合實際推出的,并形成了‘一噴三防’綠色防控管理等全過程標準化技術(shù)規(guī)范。”
如今在李子札村,鹽堿地上長出的冬小麥,畝產(chǎn)已達700斤。因主要采取“雨養(yǎng)旱作”模式,村民形象地稱它為“旱堿麥”。張志清向記者算起旱堿麥的收益賬:畝產(chǎn)700斤,約是正常耕地產(chǎn)量的2/3,但每斤售價高出市場價1/3多,還省去不少灌溉施肥等費用。
為何售價高?劉小京細數(shù)旱堿麥的好:吸收鹽堿土里特有的礦物質(zhì),鋅、鐵、鉀等微量元素豐富;全程只在作物生長的關(guān)鍵期施極少量的肥,口感好。經(jīng)測定,加工后濕面筋含量達35%,出粉率約76%,屬優(yōu)質(zhì)的高筋小麥粉。黃驊市打造“旱堿麥”品牌,銷售范圍輻射京津地區(qū),帶動面粉等年加工能力達48萬噸。
劉小京把這稱為“鹽堿地里的農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”,“通過標準化種植帶動綠色生產(chǎn)、品質(zhì)提升、品牌打造,將鹽堿地資源劣勢轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,帶動糧食增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增效?!?/p>
2020年2月,依托友和種植專業(yè)合作社,河北省在李子札村建立旱堿麥種植農(nóng)業(yè)標準化示范區(qū),兩年多來輻射帶動周邊旱堿麥標準化種植面積19萬畝,黃驊市推廣50多萬畝。通過渤海糧倉科技示范工程,旱堿麥標準化種植技術(shù)在環(huán)渤海1000多萬畝的“雨養(yǎng)旱作”區(qū)域推廣,帶動畝均增產(chǎn)200斤以上。
玉米地里也在開展新的試驗。在黃驊市的一片鹽堿地試驗田,這兩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(nóng)田邊上的玉米往往長勢更好,品質(zhì)更佳;能否在種植時人為擴大每列玉米的行距,增加每列玉米的株數(shù),通過打造“邊行效應”帶動增產(chǎn)?
“過去玉米畝產(chǎn)千斤左右,現(xiàn)在按專家的田間管理方案,畝產(chǎn)達1200斤。”張志清說。
用好重度鹽堿地
樹立大食物觀,發(fā)展濱海草帶,“鹽窩窩”變成“金窩窩”
走進山東省東營市利津縣鹽窩鎮(zhèn),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,怎么也甩不掉。有的坑洼地,積水已漫過腳面?!案蓵r一把刀,濕時一團糟,密不透氣肥力差?!碑?shù)卮迕裾f,這是濱海重度鹽堿土的典型特征。
鹽窩鎮(zhèn)地處渤海沿岸,由黃河泥沙淤積而成平原,地下多咸水,土壤鹽堿化嚴重?!耙恍}堿荒地,我們曾試種許多作物,大部分顆粒無收。”鹽窩鎮(zhèn)鎮(zhèn)長李長偉說。
2019年8月,鹽窩鎮(zhèn)中北部的一片鹽堿荒灘上,占地4200畝的黃河口灘羊產(chǎn)業(yè)園開工建設。中科院黃河三角洲鹽堿地農(nóng)業(yè)試驗站的專家們,不僅提供養(yǎng)殖技術(shù),還給產(chǎn)業(yè)園引來新的湖羊品種——這種羊吃料少長肉多,易生“雙胞胎”,一年兩胎可以產(chǎn)三到四羔。
在劉小京看來,鹽堿荒灘上養(yǎng)羊別具優(yōu)勢:喝著天然弱堿性的水,吃著高營養(yǎng)的牧草飼料,舔舐富含礦物質(zhì)和微量元素的鹽巴、堿土,養(yǎng)出的羊肉質(zhì)鮮嫩。
2018年4月,中科院遺傳與發(fā)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寶,是他經(jīng)常思考的問題:“這里的不少重度鹽堿地,對種莊稼來說是荒地,但從樹立大食物觀、構(gòu)建多元化食物供給體系的角度,用于發(fā)展設施農(nóng)業(yè),卻是好地、寶地。”
這幾年,變廢為寶漸成現(xiàn)實。步入黃河口灘羊產(chǎn)業(yè)園,一棟棟標準化羊舍干凈整潔。“地面鋪了一層沙土,糞便自動過濾,定期清理。”45歲的鹽窩鎮(zhèn)北嶺三村村民張寶榮承包了2棟羊舍,養(yǎng)了1800多只羊,“繁育、喂養(yǎng)由園區(qū)管理公司全程監(jiān)管,銷售由企業(yè)訂單收購,每只羊能賺200多元?!?/p>
350多棟羊舍,30萬只存欄量,產(chǎn)業(yè)園帶動周邊8個村的170多戶村民承包養(yǎng)殖。給羊打防疫針、修剪羊毛等大量用工,又帶動周邊43個村約1.7萬人增收?!俺蛉夂腿庵破?,羊糞育成的有機肥也很搶手——含有多重堿性礦物質(zhì),有助于中和南方酸性土壤,加上海運便利,許多南方農(nóng)業(yè)企業(yè)上門收購。”李長偉說。
對湖羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)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縣、山東東營市墾利區(qū)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(shù)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(jié)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,恰能解決早春時節(jié)牛羊養(yǎng)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(nóng)業(yè)試驗站副研究員李宏偉兼當養(yǎng)殖員?!翱诟泻?,蛋白質(zhì)含量高?!崩詈陚ミ呁平殚L穗偃麥草飼料,邊抱起一堆上前投喂,一群毛色潔白、體格健碩的湖羊立時跑過來爭搶,“去年起我們在試驗站試養(yǎng)了20多只湖羊,定期邀請企業(yè)上門看喂養(yǎng)效果,已同多家企業(yè)簽訂了試種合作協(xié)議?!?/p>
試種推廣長穗偃麥草,還有更深遠的意義。結(jié)合濱海地區(qū)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家倡議下,2020年6月,中科院遺傳與發(fā)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,能用于種植飼草的土地少。利用濱海鹽堿荒地擴大飼草種植面積,可以解決‘草糧爭地’的矛盾,同時帶動畜牧業(yè)發(fā)展,滿足肉蛋奶在群眾膳食結(jié)構(gòu)中比例不斷增加的需求?!眲⑿【┱f。
在鹽窩鎮(zhèn)中北部,占地1500畝的黃河口灘羊產(chǎn)業(yè)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(yǎng)殖收入;不同羊舍之間專門留出長150米、寬30米的空地,供養(yǎng)殖戶種植耐鹽牧草。
“我們的養(yǎng)殖規(guī)模還能擴大?!笨粗磳⒔ǔ傻亩诠こ?,張寶榮滿懷期待,“過去是‘鹽窩窩’,現(xiàn)在是‘羊窩窩’,將來是‘草窩窩’‘金窩窩’?!?/p>
構(gòu)筑生態(tài)屏障
試種推廣耐鹽堿樹種,提升濱海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能
湖面上,微風吹起層層漣漪,幾只水鳥時而拂過蘆葦,掠過水面,時而在浮橋邊歇一歇腳。一座座人工浮橋,通往湖面上的7座生態(tài)小島,遠遠望去,滿眼的綠。
這里是河北省滄州市渤海新區(qū)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,味道苦咸。濕地管理人員劉敬賢介紹,這里屬于因河流淤積形成的沼澤濕地,水面鹽分常年超5克/升。
鹽堿地上何以種出大片的綠?
“一年綠,兩年黃,三年燒柴進灶膛”,渤海新區(qū)曾流傳這樣的諺語。劉小京解釋:“一些沿海重鹽堿地區(qū)常被稱作‘綠化禁區(qū)’。種下的樹木隨著根系生長,幾年后一旦接觸到高濃度的地下咸水,很快就會干枯。”
如何解決這一問題?前些年,劉小京帶團隊在沿海重鹽堿地區(qū)調(diào)研,一些工業(yè)園區(qū)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,上面鋪設石子和排水暗管,最后換上外地運來的“好土”?!耙环脑?,每平方米初期綠化成本超過200元,后期管護每年又需20多元開支。”
2019年4月,劉小京為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扎在這片鹽斑上,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蓋。走上前,拍一拍碗口粗的樹干——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。根系發(fā)達,能生長到地下3米多深,抗風又固沙?!眲⒕促t介紹,占地18萬平方米的7座生態(tài)島都已種上這種耐鹽堿檉柳,每平方米綠化成本不到50元,后期打理也不費事,“澆澆水就能活。”
這些年,劉小京團隊已在沿海灘涂、工業(yè)園區(qū)試種推廣耐鹽堿樹種約800萬平方米。他算經(jīng)濟賬,更算生態(tài)賬:“在這些地區(qū)試種推廣耐鹽堿樹種,構(gòu)建濱海地區(qū)生態(tài)屏障,能防止海岸侵蝕,改善濱海地區(qū)微氣候,減少水分蒸發(fā),降低土壤含鹽量,對提升濱海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能具有重要作用?!?/p>
試種推廣并非易事。為培育出耐鹽堿、樹型好的檉柳品種,劉小京帶領團隊在鹽堿灘涂、荒地尋找存活的野生檉柳品種,移栽后開展篩選、培育,僅品種選育就做了近10年。
如今,劉小京和團隊又在探索、醞釀著新的研究課題?!包h的二十大報告提出,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。我們做過測算,3年生檉柳林的碳儲量是80噸/公頃,10年生能達120噸/公頃,比有的喬木林還高?!笨粗羧整}堿灘涂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,“我們將進一步研究耐鹽植物的固碳能力,提升濱海地區(qū)森林系統(tǒng)碳匯增量,為推進碳達峰碳中和作貢獻?!?/p>
本報記者 孫 振 張騰揚
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