【科學強國】喚醒鹽鹼地

鹽鹼地有土地「頑症」之稱，在世界各地分布很廣，遍及世界30多個國家，總面積約9.56億公頃。

國土「三調」結果顯示，全國鹽鹼地主要分布在三大片區：一是中西部乾旱半乾旱地區以硫酸鹽-氯化物為主的鹽鹼地，分布在新疆、青海、內蒙古、寧夏等地，占全國鹽鹼地的96.1%；二是東北地區以碳酸鹽為主的蘇打鹽鹼地，分布在吉林、內蒙古、黑龍江等地，占全國鹽鹼地的3.2%；三是東部沿海以氯化物為主的濱海鹽鹼地，分布在山東、江蘇、河北等地，不到全國鹽鹼地的1%。

其中，有部分鹽鹼地具備開發價值，是寶貴的耕地後備資源，對於世界農業的可持續發展、保糧食安全，具有十分重要的意義。

鹽鹼地綜合改造利用是農業綜合生產的重要方面，是提升國家糧食安全保障能力的重要部署。黨的十八大以來，黨中央部署劃定永久基本農田保護紅線，實施耕地質量提升工程，建立省級黨委和政府落實耕地保護責任制，通過一系列硬措施嚴守耕地紅線，最近兩年全國耕地總量連續實現凈增加。但從長期看，我國糧食剛性需求增長與資源條件和外部環境約束並存，保障國家糧食安全的壓力持續存在，這就要求我們秉持戰略思維，在堅決守住耕地紅線的同時，拓寬視野，長遠謀劃，著眼全域國土空間開發布局，充分挖掘非傳統耕地資源綜合利用潛力，持續拓展農業生產空間，不斷提升糧食安全係數。

作為可以改造利用的非傳統耕地資源，鹽鹼地是糧食增產的「潛在糧倉」，宜耕鹽鹼地資源開墾，能夠有效補充耕地面積；現有鹽鹼耕地改造提升，可以有效挖掘單產潛力；因地制宜利用鹽鹼地發展飼草和現代畜牧業，能夠拓展多元食物渠道。

鹽鹼地變良田不是夢

民以食為天，糧以地為本。鹽鹼地是耕地擴容、提質、增效的重要戰略後備資源，但是，在很長一段時間裡大家對鹽鹼地的印象都是「寸草不生」「不能耕種」，我們該怎麼樣向鹽鹼地要糧食呢？

「以前有一句話叫做，無棣鹽山，苦海無邊。我覺得現在這句話需要改正了。」著名地質學家、國家科技進步獎獲得者劉興詩對《小康》雜誌、中國小康網記者說道。在他看來，鹽鹼地從另一個角度來說，其實是一個寶。「隨著科學技術的發展，鹽鹼地種水稻已經不是夢。」

劉興詩表示，「讓鹽鹼地種出水稻」可以從兩個方面入手。第一，從排水解決問題。在鹽鹼地中建立良好的排水系統可以有效地降低土壤中的鹽分含量，對地勢低洼的鹽鹼地塊，通過挖排水溝、排出地面水可以帶走部分土壤鹽分。第二，從種子的改良解決問題。把功夫下在種子上，重點突破一系列適宜鹽鹼地小麥生產的關鍵技術。

圖源：卡樂圖片 攝影/寧穎

鑒於重度鹽鹼地的區域差異性、複雜多樣性、返鹽反覆性等特點，必須因地制宜，根據土壤鹽鹼成分及含量，量身研製，一地一方，對症下藥，確保改良效果。為達到標本兼治，需要安排技術專家包片負責，從鹽鹼地改良技術指導到作物高產解決方案，有針對性地進行土壤修復，做到當年改良當年見效益。同時避免片面的追求速效性，注意可持續性，通過系統改良，使土壤達到最佳狀態，從而實現農產品高產優質、助力鄉村振興的目的。

目前具備開發利用潛力的鹽鹼化土壤，主要分布在淮河-秦嶺-巴顏喀拉山-唐古拉山-喜馬拉雅山一線以北的廣闊半乾旱、乾旱和荒漠地區。

我國不同類型鹽鹼區域是如何進行改良的？自然資源部國土整治中心研究員鞠正山表示，鹽鹼地改良在農業應用中的主要目的是改善土壤理化性質，為作物提供良好的生長發育環境，以實現高產高效。鹽鹼地改良主要有兩條技術途徑，一是以選育耐鹽鹼作物為核心的生物育種技術，選用耐鹽鹼作物品種，不需要改良土壤直接種植；二是以改土為核心的工程技術，通過增加灌排設施或施加土壤改良劑等物理化學手段，對土壤進行排鹽控鹽，將土壤鹽分降到不影響作物生產的程度，達到改良治理目的。目前，我國已在許多地區對鹽鹼地進行綜合利用，改良鹽鹼地仍以工程技術措施為主，且開展了較多的農業生產實踐。總體上仍沿用上世紀七八十年代傳統挖溝排鹽的工程技術模式，但部分新技術的突破為不同區域類型的鹽鹼地治理提供了重要技術支撐，促進了對中、重度鹽鹼地大面積的開發利用。根據不同鹽鹼地類型和水土條件，我國鹽鹼地基本可劃分為四大分布區，形成了東部濱海鹽鹼地暗管排鹽工程技術、東北蘇打鹽鹼地水稻種植綜合改良技術、中部黃河河套平原鹽鹼綜合改良種植技術、西部乾旱綠洲區膜下滴灌改良技術等技術模式。

「以種適地」「以地適種」，相向而行

治理鹽鹼地，有兩種思路。一種是「以地適種」，即治理鹽鹼地適應作物；另一種是「以種適地」，即選育耐鹽鹼植物適應鹽鹼地。過去，一些地方依賴單一方式進行治理，取得了一定成效，但受到水資源等條件制約，面臨改造成本高、維護難等諸多問題。

如今，很多地方打開思路，堅持「兩條腿走路」，把「以地適種」同「以種適地」相結合。如何把「以種適地」同「以地適種」相結合，使鹽鹼地變身優質良田？對於這個問題，中國科學院南皮生態農業試驗站站長孫宏勇表示，我國耐鹽鹼作物育種研究取得了積極進展。耐鹽是由多個基因控制，涉及多種分子和生物學過程的複雜數量性狀。農業育種經歷了馴化育種、雜交育種、分子育種和設計育種等階段。20世紀50年代，隨著分子生物學的誕生，作物育種開始進入分子育種時代，其代表技術就是分子標記輔助育種和轉基因育種。目前主要應用的是分子設計育種或精準育種，即通過對基因進行精確改變或大規模聚合選擇，從而培育出優良品種的技術手段。傳統育種方法通過選擇和雜交等方式改良作物的耐鹽鹼性，分子輔助育種則利用現代基因組學和分子標記技術，選擇具有耐鹽鹼性基因型的親本進行雜交，加速耐鹽鹼品種培育。

孫宏勇表示，下一步，要研發更多的耐鹽鹼性標記位點，以提高篩選效率和準確性。通過結合生理學和遺傳學的方法，可進一步深入研究耐鹽鹼性的遺傳基礎，從而更加準確地進行耐鹽鹼品種的篩選和培育。在種子精準設計與創造方面，我國科研團隊以耐鹽鹼高粱為材料，在國際上首次發現主效控鹼基因及其作用機制。在寧夏平羅鹽鹼地進行的大田試驗證明，相關育種技術可顯著提升高粱、水稻、小麥、玉米和穀子等作物在鹽鹼地上的產量，鹽鹼地綜合改良利用具有重大應用前景。該基因改造能使高粱籽粒增產20.1%，青貯用全株生物量增加近30.5%，穀子增產19.5%。在吉林大安鹽鹼地，不同作物年增產22.4%至27.8%。科研人員還發現，改造這一基因能顯著提高玉米在鹽鹼地中的存活率。在安全綠色可持續方面，我國鹽鹼地改造利用進行了一些實踐探索，取得顯著成效。

孫宏勇總結道，一是分類分級科學利用。依據植物的耐鹽鹼特點和鹽鹼區的土壤類型、氣候資源特徵、水資源狀況、植物資源種類及分布情況等，進行輕度、中度、重度鹽鹼區耐鹽鹼植物的種植。在輕度鹽鹼區，發展以優質高產糧食作物種植為主的種植產業；在中度鹽鹼區，發展以耐鹽鹼特色牧草為主的生態草牧業；在重度鹽鹼區，發展以特色高值鹽生植物或生態綠化為主的種植產業，或以占用空間為主的設施農業和以特色養殖業為主的產業。二是鹹水、微鹹水等多水源安全利用。鹽鹼區多分布於乾旱半乾旱地區，水資源短缺是限制鹽鹼區資源綜合利用的關鍵因素，我國可利用的鹹水資源每年200.0億立方米，微鹹水開採資源每年130.0億立方米。我國北方可開採的鹹水資源總量約130.0億立方米，其中華北地區23.0億立方米，已利用6.6億立方米。農田多水源適水灌溉技術是渤海糧倉科技示範工程的重要突破，在河北省冬小麥拔節期利用微鹹水灌溉小麥平均增產12.5%，鹹水資源利用率從不足8%提高到20%，實現了節水增產的多水源高效利用目標。三是農牧結合技術利用。充分考慮耐鹽鹼飼料作物的種植、特色畜禽養殖、養殖廢棄物肥料化應用，發展種養結合、循環農業的鹽鹼地利用技術體系。山西省山陰縣通過在鹽鹼地種青貯玉米和苜蓿等飼草喂牛，將牛糞加工成有機肥料改良鹽鹼地，鹽鹼地再種雜糧作物。東營市現代農業示範區建立了「鹽鹼地耐鹽牧草種植-健康肉牛畜禽養殖-生物有機肥生產-鹽鹼地改良和肥力提升-高產高效種植」「草-牧-園」濱海鹽鹼地治理模式。勝偉集團在濰坊建立了「鹽鹼地+農牧業」的鹽鹼地農牧產業園模式。我國鹽鹼地改良的實踐經驗表明，鹽鹼地改良得益於完善的農田灌排系統，以淡水壓鹽為核心的灌排措施是鹽鹼地治理的最有效方式。鹽鹼地要變身優質良田，需要把「以種適地」同「以地適種」相結合，按照「節水優先、生態循環、提質增效、綠色發展」原則，創新鹽鹼地資源高效利用的理論、技術和產業體系，打造鹽鹼地「適鹽用鹽」農業發展新模式。

走向世界的中國治理模式

中國鹽鹼地治理技術模式已經走向世界。2023年6月6日，應聯合國糧農組織邀請，中國農業大學資源與環境學院博士生導師胡樹文教授來到義大利首都羅馬聯合國糧農組織總部，參加「 InnovationTechnologiesforSalt Affected Soils Restoration and Crop Nutrition for Food Security」（鹽鹼地恢復和作物營養促進糧食安全的創新技術）的技術與實踐交流活動，在會上做了「EcologicalRestorationofSalt-AffectedSoils」（鹽漬化土壤的生態修復）的專題演講，深入淺出地介紹了鹽鹼地生態治理的中國理念、中國技術、中國模式，並進行線上全球直播，在業界引發熱烈反響，得到高度讚譽。

世界著名鹽鹼地專家——中國農業大學教授胡樹文所領導的團隊成功創建了一套以「土壤結構重塑、高效低耗脫鹽」為核心，集「以水定地、分級治理、梯次改良、工程輔助、作物適配、豐產栽培」於一體的鹽鹼地治理系統工程技術模式。「該項技術模式通過重塑土壤結構，增大土壤孔隙度，形成優良的土壤團粒結構，大幅度提高地表水分的入滲率，脫鹽效率比傳統技術提高了10倍以上。結合控水排鹽、選用耐鹽作物及高產栽培技術等，有效解決了鹽鹼地快速生態改良這一世界性難題，讓貧瘠的土地重新變得富饒。」胡樹文教授說道。

該技術模式在我國松嫩平原蘇打鹽鹼土區域、濱海灘涂、河套灌區、內陸乾旱與鹽漬化區等多區域、多種鹽鹼類型、多種作物、多年開展的試驗示範均證明：在有水資源的前提下，水稻、玉米、小麥、大豆、牧草等均能實現當年改良當年獲中高產；一次改良，多年有效，治理效果非常穩定，沒有反覆，成本相對較低，具有廣泛的應用前景。

開展鹽鹼地綜合利用，是我們必須長期堅持的一項工作任務。理想和堅持，是做好這項事業的「密碼」。

截至2022年底，全國建成高標準農田10億畝，有效提高了農田灌排能力，強化了耕地土壤鹽鹼化防治。2020年至2022年，農業農村部指導8個省份開展了鹽鹼耕地治理試點項目，3年累計實施面積240萬畝次。經過3年試點，各地累計建成200多個集中連片綜合治理示範區，項目區耕地質量平均提升0.11至0.51個等級。在加強「以種適地」方面，農業農村部在主要鹽鹼區開展水稻、小麥、玉米、大豆等農作物耐鹽鹼資源精準鑑定和耐鹽鹼品種審定，持續推進耐鹽鹼作物育種創新攻關，加快突破性新品種選育。

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來源：《小康》·中國小康網

作者：于靖園

編輯：降蘊彰

審核：龔紫陌

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