专家:盐碱地综合改造利用是重要后备耕地保护和改良的重要意义
盐碱地是重要的后备耕地资源
如何认识盐碱地治理的重要性?
李玉毅(中国农科院盐碱地整治创新团队首席科学家):盐碱地通常是指含盐量在0.1%以上的土壤,包括盐碱耕地、盐碱地、盐碱地等。盐碱地的形成本质主要是各种可溶性盐类在地面上的水平和垂直重新分布,导致盐分在土壤表面逐渐积累。盐收集区。
盐碱地的形成是由多种因素造成的,主要受气候、地形、水文地质等自然条件和常年不合理灌溉、过量使用化肥等人为因素的影响。 我国北方干旱、半干旱地区,土壤蒸发量大于降雨量,溶解在水中的盐分容易积聚在土壤表面。 沿海地区,由于海水浸泡,地下水矿化度较高,形成滨海盐碱土。 河流、渠道两岸的土壤会因河水侧向渗流而使地下水位升高,地下水中的盐分蒸发并积聚在土壤表面,从而形成盐碱土。 有的地方浇水时采用大水漫灌,或低洼地区只浇不排水,造成地下水位快速上升、积盐,使原本良田变成盐碱地。
土壤盐碱化不仅会导致作物根系吸收水分困难,降低作物吸收养分的效率,还会使土壤耕性恶化,土壤中有益微生物减少。 盐碱地的透气性和透水性往往较差,容易出现积水,延缓了表层土壤升温,降低了土壤酶活性,在一定程度上改变了土壤理化性质,降低了土壤肥力,对土壤有一定的影响。对作物生长和产量产生负面影响。 有利于农业生产。 一般来说,当土壤含盐量超过0.1%时,常见农作物品种的生长就开始受到影响; 当土壤含盐量超过0.3%时,大多数作物品种的产量显着下降。 土壤盐碱化已成为限制我国土地资源的主要因素和制约干旱地区农业可持续发展的重大问题。
我国是世界盐碱地分布第三大国,拥有各类可利用盐碱地资源面积5亿多亩。 盐碱地是极其重要的后备耕地资源和“潜在粮仓”。 盐碱地治理对于增加耕地数量、提高耕地质量具有重要意义。 我国盐碱地主要分为五大类地区:西北内陆盐碱区、东北松嫩平原盐碱区、沿海盐碱区、黄海平原盐碱区、以及黄河中上游灌区盐碱区。 其中,西北内陆盐碱区和松嫩平原东北部盐碱区是我国盐碱地的主要分布区。 盐碱地面积大、连片分布; 黄淮海平原盐碱区是我国盐碱地治理成功的典型地区。 经过不断治理,其盐碱地面积已大大减少,目前仅是零星分布。
近年来,农业农村部会同有关部门,加强耕地土壤盐碱化防治,探索针对不同地区的综合治理模式,积极推进盐碱地治理改造。盐碱地类型,开展盐碱地调查。 到2022年底,全国建成高标准农田10亿亩,有效提高农田排灌能力,加强耕地土壤盐碱化防治。 2020年至2022年,农业农村部指导8个省份开展盐碱耕地管理试点,三年累计实施面积240万亩。 经过三年试点,各地建成200多个集中连片综合治理示范区,项目区耕地质量平均提高0.11至0.51个等级。 在加强“适地种田”方面,农业农村部在全国开展了盐碱资源精准认定和水稻、小麦、玉米、大豆等耐盐碱作物审批工作。重点盐碱地区,持续推进耐盐碱作物育种创新研究。 、加快培育突破性新品种。 目前,已有6个小麦、11个耐盐碱水稻品种通过国家审定。
盐碱地改良技术路径应因地制宜
我国不同类型盐碱地治理情况如何?
鞠正山(自然资源部土地整理中心研究员):盐碱地改良在农业应用中的主要目的是改善土壤的理化性质,为农作物提供良好的生长发育环境达到高产、高效率。 盐碱地改良主要有两种技术途径。 一是以耐盐碱作物选育为核心的生物育种技术。 选用耐盐碱作物品种,不需要直接种植改良土壤。 二是以土壤改良为核心的工程技术。 通过增设排灌设施或施用土壤改良剂等物理、化学手段,对土壤进行排水控盐,将土壤含盐量降低到不影响作物生产的水平,达到控盐的目的。改进和管理。
目前,我国已多地区对盐碱地进行了综合利用。 盐碱地的改良仍然以工程技术措施为主,开展了很多农业生产实践。 总体而言,仍沿用20世纪70年代、80年代挖沟排盐的传统工程技术模式,但一些新技术的突破,为不同地区的盐碱地治理提供了重要的技术支撑,推动了大面积盐碱地的发展。中、重度盐碱地地区。 使用。 根据盐碱地类型和水土条件的不同,我国盐碱地基本可分为四大分布区,形成了东部沿海盐碱地地下排盐工程技术、盐碱地综合整治技术等。东北苏打碱地水稻种植、黄河中部、河套平原盐碱地种植综合改良技术。 、西部干旱绿洲地区膜下滴灌技术改进等技术模式。
东部沿海盐碱地主要分布在辽宁、天津、河北、山东、江苏等省地下水位较高的沿海滩涂地区。 以氯化钠盐为主,是受高盐度地下水影响而形成的盐碱地类型。 除体内局部粘性沉积物外,土壤透水性等理化性质都比较好,有利于土壤淡化。 在处理技术方面,除传统的明沟排盐、平台场模式外,该区还大规模推广应用盐碱地暗管排盐工程技术模式。 这项技术措施主要针对沿海地区地下水位高、含盐量高的情况。 传统的挖沟排盐方法被一系列深埋在地下的带孔暗管所取代,形成地下排水排盐管网。 土壤中的盐分会随水一起迁移。 流入地下管网,排出土壤,达到控制地下水位和排盐控盐的目的。 与传统明沟排盐技术相比,暗管排盐技术在节水节地、排盐效果、盐碱地改良效率、防止土壤次生盐碱化等方面具有显着优势。 基本可以实现10%的节地、节水。 17%以上,粮食产量增长20%~44%,土壤平均排盐率达到50%左右。
东北地区的苏打盐碱地主要分布在吉林西北部的白城、松原以及黑龙江的齐齐哈尔、大庆等地。 是世界三大苏打盐碱地之一。 东北苏打盐碱地主要由碳酸盐组成,呈强碱性。 土壤的透水性、透气性较弱,理化性质较差。 这是最难管理的类型。 水稻种植综合改良技术模式已在东北苏打碱地大规模应用。 化学改良与水稻种植农业措施相结合。 通过添加石膏或有机酸等酸性土壤改良剂,改善土壤的理化性质,增加土壤的渗透性。 自然,种植水稻等先锋作物,进行盐碱地综合治理利用。 以水稻种植为核心的碱性土壤改良技术已成为苏打盐碱地开发利用的核心技术,有力推动了该地区盐碱地的大规模开发利用。 东北苏打碱地已成为我国重要的耕地后备资源开发区和吉林省“千亿公斤粮食”产能建设工程的重要贡献区,将昔日的“荒地”变成了今天的“荒地”。 “鱼米之乡”。
内蒙古河套平原盐碱地是干旱气候条件下黄河洪水泥沙淤积和长期农业排灌引起的土壤次生盐碱化综合作用的产物。 土壤条件比较复杂,盐碱并重,土壤普遍呈碱性。 有机质低,耕地质量不高。 河套平原盐碱地形成复杂,盐碱类型多,限制因素多。 根据灌排系统,对不同盐碱类型和盐化程度进行分类处理。 例如,对轻、中度盐碱地采取“五位一体”管理模式,即施用磷石膏、改良、加沙减量、增加有机肥施用、种植耐盐碱地等。农作物等,保苗率可达95%以上,取得了良好的效果。
西北干旱绿洲区盐碱地是典型的原生盐碱地类型。 土地开发后,排灌措施不配套,排灌繁重。 常年高盐水灌溉造成的土壤次生盐碱化现象十分普遍。 该地区土壤盐分主要为硫酸盐和氯酸盐,是西北干旱地区土地利用的主要限制因素之一。 目前采用膜下滴灌技术主要解决西部地区干旱缺水、蒸发量大、水分蒸发导致地表土壤盐分积累严重的问题。 通过覆盖覆盖物来抑制土壤水分的蒸发,覆盖物下铺设的滴灌带对作物根系有影响。 进行精准滴灌,将根部周围的盐分冲洗掉,从而保证作物生长不受盐害,具有节水、控盐的双重功能。 目前,新疆约60%的耕地采用滴灌技术,高效节水灌溉面积约占全区总灌溉面积的59%。 膜下滴灌技术不仅能有效节水,也是干旱地区盐碱地治理的主流技术之一。 下一步,对于西北干旱绿洲地区的盐碱地,地上和地下滴灌技术与地下埋管排盐技术的结合将是更加理想的盐碱地管理模型。
打造“因盐宜盐”的农业发展模式
如何把“因地制宜”与“因地制宜”结合起来,把盐碱地变成优质良田?
孙红勇(中科院南皮生态农业实验站站长):我国耐盐碱作物育种研究取得了积极进展。 耐盐性是一个复杂的数量性状,受多个基因控制,涉及多个分子和生物过程。 农业育种经历了驯化育种、杂交育种、分子育种和设计育种等阶段。 20世纪50年代,随着分子生物学的诞生,农作物育种开始进入分子育种时代。 其代表技术是分子标记辅助育种和转基因育种。 目前主要应用是分子设计育种或精准育种,是通过基因的精准改变或大规模聚集选择来培育优良品种的技术手段。
传统育种方法通过选择和杂交提高作物的耐盐碱能力。 分子辅助育种利用现代基因组学和分子标记技术,选择具有耐盐碱基因型的亲本进行杂交,加速耐盐碱品种的培育。 下一步是开发更多的耐盐标记位点,以提高筛选效率和准确性。 通过结合生理学和遗传学方法,可以进一步研究耐盐碱的遗传基础,从而更准确地筛选和选育耐盐碱品种。
在精准种子设计与创制方面,我国科研团队以耐盐碱高粱为材料,在国际上首次发现了主要控碱基因及其作用机制。 在宁夏平罗盐碱地进行的田间试验证明,相关育种技术可以显着提高盐碱地高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物的产量。 盐碱地综合整治利用具有重大应用前景。 这种基因改造可使高粱籽粒产量增加20.1%,青贮饲料的全株生物量增加近30.5%,小米产量增加19.5%。 吉林大安盐碱地各类农作物产量年均增长22.4%~27.8%。 研究人员还发现,修改该基因可以显着提高玉米在盐碱土壤中的成活率。
在安全、绿色可持续方面,我国在盐碱地改造利用方面进行了一些实践探索,取得了显著成效。
一是科学运用分类分级。 根据植物的耐盐碱特性及盐碱地区的土壤类型、气候资源特征、水资源条件、植物资源类型及分布,在轻度、中度、重度盐碱地种植耐盐碱植物。碱地区。 在轻度盐碱地区,发展以种植优质高产粮食作物为主的种植业; 在中度盐碱地区,发展以耐盐碱特色牧草为主的生态牧草业; 在严重盐碱地区,发展特色高值盐生植物种植或生态绿化,或以占地空间为主的设施农业和以养殖业为主的产业。
二是咸水、苦咸水等水源的安全使用。 盐碱地区多分布在干旱、半干旱地区。 水资源短缺是限制盐碱地区资源综合利用的关键因素。 我国可利用咸水资源为每年200亿立方米,咸水开采资源为每年130亿立方米。 我国北方可开采咸水资源总量约130亿立方米,其中华北地区23亿立方米,已利用6.6亿立方米。 农田多水源适水灌溉技术是渤海粮仓科技示范工程的重要突破。 河北省冬小麦拔节期,利用微咸水灌溉小麦产量平均增产12.5%,咸水资源利用率由不足8%提高到20%,实现高效利用的目标多种水源的利用,就是节水增产。
三是科技与农牧业结合利用。 充分考虑耐盐碱饲料作物种植、特色畜禽养殖和养殖废弃物施肥,发展种养结合循环农业的盐碱地利用技术体系。 山西省山阴县改良盐碱地,在盐碱地种植青贮玉米、苜蓿等饲草喂牛,将牛粪加工成有机肥,然后在盐碱地种植杂粮作物土地。 东营市现代农业示范区建立了“盐碱地耐盐牧草种植——健康肉牛和畜禽养殖——生物有机肥生产”的“草田园”滨海盐碱地经营模式——盐碱地改良和肥力提高——高产高效种植”。 盛威集团在潍坊建立了“盐碱地+农牧业”的盐碱地农牧产业园模式。
我国盐碱地改良的实践经验表明,盐碱地改良得益于完善的农田排灌系统。 以淡水压力和盐压力为核心的灌排措施是治理盐碱地最有效的方法。 要把盐碱地转变为优质良田,必须把“因地制宜”与“因地制宜”结合起来,按照盐碱地资源高效利用的方式创新。坚持“节水优先、生态循环、提质增效、绿色发展”的理论、技术和产业体系,打造盐碱地“盐宜盐用”农业发展新模式。
贫瘠的盐碱地变身“鱼米绿洲”
我国盐碱地渔业、养殖业进展如何?
赖其芳(中国水产科学院东海水产研究所养殖技术研究室主任):我国有盐碱地14.87亿亩,盐碱水域6.9亿亩,分别是广泛分布于东北、华北、西北等地。 同时,由于部分地区排灌不当,导致土壤次生盐碱化,导致耕地退缩。 20世纪90年代,中国水产科学院东海水产研究所、山东省淡水水产研究所等单位率先开发利用盐碱地渔业。 东海水产研究所发现盐碱水质多样性,摸清制约盐碱地养殖的关键因素,在陕西大理内陆盐碱水域成功养殖中国对虾,开创先河适用于内陆盐碱地水产养殖。 山东省淡水水产研究所等单位已成功利用黄河水在低洼盐碱地开展养殖。 废弃盐碱地成为农民增收的聚宝盆。
咸水和海水虽然都有盐度,但最大的区别是海水具有主要离子的比例守恒,即世界各地的海水只是盐度不同,主要离子组成比例是恒定的,有只有一种水质; 而咸水受地质、地貌和人类活动影响,主要离子成分复杂多样。 目前已发现10余种水质类型,给盐碱水养殖和开发带来困难。 《盐碱地水产养殖水质》的发布,为盐碱地成为养殖用水提供技术支撑,推动盐碱地水产养殖高质量发展。 我国内陆盐碱水资源量大、利用率低,开发利用前景广阔。
2020年,东海水产研究所牵头研究盐碱水养殖技术,开辟了继淡水、海水之后的养殖新空间,也探索创建了盐碱水和海水的综合利用模式。 “以渔减盐控碱”的土壤渔业,将废弃的盐碱土和水体变成可种植粮食、蔬菜、鱼虾的“鱼米绿洲”。 截至2022年12月,在东北、西北、华北、华东11个省、市、自治区,示范面积78.21万亩,累计实现总产值123.93亿元,总收入33.67亿元; 推广面积165.85万亩,累计实现总产值286.7亿元,总收入69.44亿元。 经济效益提高20%以上,综合效益提高35%以上,形成新的盐碱地养殖产业,打造新的盐碱绿洲渔业产业。
在河北省唐山市曹妃甸区第五农场,由于受海水潮汐和地下水影响,耕层土壤总盐含量在0.1%~0.6%之间。 土壤含盐量高,脱盐困难,盐碱稻田产量和收入较低。 而且每年都需要对稻田进行浸泡,产生大量的咸水。 曹妃甸区第五养殖场利用废水回用工程,将稻田浸泡产生的盐碱水引入池塘,进行南美白对虾和耐盐碱淡水鱼的养殖。 通过盐碱地渔业“塘稻田”综合利用,耕地总含盐量降低20%以上,水稻平均亩产达到750公斤,白虾平均产量达到池塘养殖达到250公斤以上,耐盐碱淡水鱼平均亩产达到1000公斤以上,每亩池塘经济效益3000多元。 盐碱地每亩综合效益达1700多元。 “塘稻田”渔业综合利用,为农业排水找到了新空间。 既能保证水稻增产稳产,又能增加亩产收入,促进渔民增收。
甘肃省白银市景泰县土壤盐碱化严重,每年蔓延至5000亩。 通过低洼盐碱地“挖塘减水、抬土造田、渔农并重、治盐碱”,“塘稻田”盐碱地渔业综合利用——进行碱地化。 池塘开挖后,周边地区地下水位大幅下降,土壤盐分随水累积。 池塘内,新开垦的田地耕层土壤盐分明显下降。 稻田种植的芹菜、卷心菜、西红柿、大麦、向日葵等农作物长势良好,近2万亩土地已复垦或复用于农业种植。 按照“盐随水来,盐随水去”的原则,“塘稻田”盐碱地渔业综合利用,为防治土壤次生盐碱化提供了新途径。
在宁夏回族自治区石嘴山市富民村严重盐碱地,通过修复进水口、深挖排碱沟等减盐减碱改造工程,使严重盐碱地被浸泡。用苦咸水或河水多次冲洗,收集洗盐、排碱水。 ,在池塘中进行集约化养殖,通过底部污水系统收集富含有机物的养殖肥水,固液分离,上清液在生态池中处理循环利用,固体有机物发酵返回田间,减少改进成本。 土壤盐分由21.01下降到3.55。 改良较好的田地,水稻亩产达到502公斤。 在重盐碱地,水稻亩产160公斤。 这改变了严重盐碱地寸草不生的局面。 “以渔减盐控碱”的盐碱地渔业综合利用,为盐碱地治理提供了新途径。
实践证明,以盐碱地养殖业为基础,以生态改善为目标的盐碱地渔业综合利用,不仅为水产养殖业开辟了新的空间,不与农业争水,而且可以降低土壤盐分,让废弃的盐碱地-碱土和水重新出现。 活力构建了宜渔宜农的多元化粮食供应体系,对于保障农业粮食生产安全、助力乡村振兴、储备后备耕地资源具有积极意义。 (经济日报)