西北鹽堿地變身沃土家園——記中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員逄煥成

本刊記者 徐芳芳

眾所周知，鹽堿地土壤中因含有過量鹽分直接影響農(nóng)作物生長，中國高達(dá)9000多萬公頃的鹽堿地因此而被荒廢。攻克技術(shù)難題，改良鹽堿地屬性，以達(dá)到土地資源高效利用，緩解土地資源不足與人口增多之間的矛盾，一直是土壤學(xué)家們致力一生的研究課題。

歷經(jīng)二十余載的不斷努力，我國在鹽堿地的治理與應(yīng)用方面已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)體系，但因鹽堿地區(qū)域相異、類型不一，可大規(guī)模實(shí)施利用的治理新技術(shù)仍待完善，與之相配套的技術(shù)設(shè)備也亟待研發(fā)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員逄煥成所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在當(dāng)前鹽堿地改良技術(shù)研究形勢下，提出了“上膜下秸”隔鹽技術(shù)，并研發(fā)出配套專用機(jī)具，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝、創(chuàng)新與應(yīng)用的有效融合。

“上膜下秸”技術(shù)關(guān)鍵是隔鹽

農(nóng)作物之所以無法在鹽堿地上有效生長，根本原因在于其土壤中鹽分含量過高。因此，鹽堿地改良重在隔鹽。2009年1月開始，逄煥成即帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了西北沿黃灌區(qū)鹽堿地改良關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用研究。通過對西北沿黃灌區(qū)鹽堿地大量試驗(yàn)，構(gòu)建了適用于西北沿黃灌區(qū)鹽堿地“上膜下秸”隔鹽技術(shù)應(yīng)用體系，攻克了鹽分“表聚”、產(chǎn)量低下、作物易受鹽害等難題，迅速引發(fā)社會關(guān)注。

“上膜下秸”隔鹽技術(shù)是在地下35-40厘米處，利用專用深埋機(jī)械將切碎的秸桿一次性平鋪，創(chuàng)造人工秸稈隔層，并把地表耙平，覆蓋地膜，達(dá)到“控鹽、抑鹽、培肥、節(jié)水”的目的。

西北沿黃灌區(qū)作為我國西北地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)基地，同時(shí)也是我國重要的生態(tài)屏障，傳統(tǒng)引黃灌溉技術(shù)是采用“大水壓鹽”方式對農(nóng)作物產(chǎn)量與生態(tài)環(huán)境起到了短暫性改良，但隨之引發(fā)的農(nóng)田土壤耕層在灌溉季“鹽隨水去”和在非灌溉季“水走鹽留”現(xiàn)象循環(huán)發(fā)生，導(dǎo)致土壤次生鹽漬化日趨加重，作物出苗、保苗受到新一輪威脅。而“上膜下秸”隔鹽技術(shù)能夠在西北沿黃灌區(qū)水資源日趨減少的情況下達(dá)到鹽堿地耕層脫鹽與作物增產(chǎn)增收的目的，堪稱當(dāng)前鹽堿地改良最有效的技術(shù)。

科研成效重在數(shù)據(jù)。自2010年開始該技術(shù)在內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等多鹽堿程度、多土壤類型地區(qū)進(jìn)行廣泛試驗(yàn)，取得了顯著的控鹽抑鹽效果，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，使千家農(nóng)戶直接受益。據(jù)逄煥成團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，在前期試驗(yàn)階段中西北沿黃灌區(qū)部分鹽堿地，采用“上膜下秸”這一核心技術(shù)后，0-30c m鹽堿地耕層含鹽量平均比農(nóng)戶種植技術(shù)降低13.25%，土壤含水量平均提高2個百分點(diǎn)以上，土壤有機(jī)質(zhì)提高了0.3g/kg，并顯著增加了土壤微生物細(xì)菌種群多樣性，作物出苗率提高12.9%～18.5%，中度鹽堿地食葵增產(chǎn)9.8%～14.6%，在重度鹽堿地可實(shí)現(xiàn)食葵增產(chǎn)26%～35.3%。在鹽堿地種植蔬菜實(shí)施該技術(shù)后，蔬菜成苗率明顯提高，蔬菜產(chǎn)量也明顯增加，較當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)種植方式增產(chǎn)幅度達(dá)38.2%。

配套產(chǎn)品是支撐核心技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵

所謂獨(dú)木不成林，核心技術(shù)的應(yīng)用離不開配套產(chǎn)品的支撐。同樣，“上膜下秸”隔層技術(shù)亦是如此。逄煥成帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)期間，還研制出適于西北沿黃灌區(qū)鹽堿地的一系列配套產(chǎn)品，與“上膜下秸”隔層技術(shù)相互配合，充分提高了應(yīng)用效能。

例如，新墾鹽荒地快速改良的營養(yǎng)型改良劑的研發(fā)。利用農(nóng)業(yè)廢物糠醛渣和腐熟羊糞，把內(nèi)含的氮磷鉀及中微量營養(yǎng)元素按照一定比例配合，研發(fā)出鹽堿地新型改良劑，很大程度上改善了鹽堿地土壤貧瘠、養(yǎng)分低、鹽分高、蓄水能力差等一系列特點(diǎn)。它與普通土壤改良劑相比，作用更快，效果更好，而且制作成本低下，直接使農(nóng)戶受益。

另外，能顯著降低堿土p H值的堿性土壤調(diào)理劑研制成功。鹽堿地土壤中碳酸鹽含量很高，致使堿性增高，這是造成農(nóng)作物無法生長的“罪魁禍?zhǔn)住?。因此，改良鹽堿地土壤特性，消堿是關(guān)鍵。逄煥成與其研究團(tuán)隊(duì)研制出消堿功能強(qiáng)的土壤調(diào)理劑。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以根據(jù)作物種類、土壤p H值及作物生長周期等來調(diào)節(jié)消堿成分，以便能夠創(chuàng)造更好效果。該調(diào)理劑因其優(yōu)良的可溶性，消堿的同時(shí)還能夠提供堿性土壤作物生長所必需的營養(yǎng)元素，而且農(nóng)戶可以結(jié)合滴灌技術(shù)，對土壤堿性進(jìn)行規(guī)劃式改良，這一系列特性優(yōu)勢顯著，從而被廣泛利用。

“必須建立成熟配套的技術(shù)體系”

“切實(shí)改善鹽堿地生態(tài)環(huán)境，必須依托成熟配套的技術(shù)體系”，逄煥成認(rèn)為，制訂抗鹽增產(chǎn)技術(shù)體系地方標(biāo)準(zhǔn)是大勢所趨。

針對次生鹽漬化耕地土壤易返鹽，出苗、立苗難度大等問題，以“上膜下秸”技術(shù)為核心，配套結(jié)合選種技術(shù)、護(hù)苗種植技術(shù)、培肥蓄水技術(shù)等構(gòu)建了次生鹽漬化耕地快速改良與增產(chǎn)技術(shù)體系，均衡調(diào)節(jié)降鹽、培肥、蓄水與增產(chǎn)之間的關(guān)系，因其簡便易行的特點(diǎn)而被當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶用于日常農(nóng)業(yè)管理當(dāng)中。

同時(shí)，以營養(yǎng)型鹽堿地改良劑為核心，結(jié)合耐鹽作物品種、地表抑鹽技術(shù)及滴灌技術(shù)、施肥技術(shù)等完善了培肥技術(shù)體系，降鹽性更強(qiáng)、保水保肥效果更加優(yōu)良，有效地改善了傳統(tǒng)技術(shù)成本高、時(shí)效慢與效果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，成為主流模式被廣泛應(yīng)用于西北沿黃灌區(qū)鹽堿地改良當(dāng)中。

鹽堿地因其土壤的特殊性，普通農(nóng)作物難以培育，因此篩選合適作物品種則成為提高鹽堿地產(chǎn)量的前提。黑麥草擁有高穩(wěn)定性的細(xì)胞膜，而且自帶抗氧化防御系統(tǒng)，是最適合當(dāng)前鹽堿地的農(nóng)作物。逄煥成團(tuán)隊(duì)以21個國家的75份多年生黑麥草種質(zhì)資源為實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行反復(fù)篩選，篩選出兩份耐鹽性高的黑麥草材料，闡明了這一作物種類的耐鹽機(jī)理，研制開發(fā)出適合重度鹽堿地多年生黑麥草配套栽培技術(shù)體系，這一專利技術(shù)的應(yīng)用，極大提高了重度鹽堿地的利用面積，提高了作物產(chǎn)量。

以農(nóng)業(yè)廢棄物為基本原料，開創(chuàng)“上膜下秸”隔層技術(shù)，并結(jié)合作物種類篩選技術(shù)、秸稈深埋機(jī)械技術(shù)、作物營養(yǎng)劑與土壤改良劑等配套技術(shù)，針對西北沿黃灌區(qū)鹽堿地的固有屬性，成功達(dá)到“控鹽、抑鹽、培肥、節(jié)水”的改良目標(biāo)。因其較強(qiáng)的可操作性，成為真正落實(shí)于民間的優(yōu)良技術(shù)而備受千萬農(nóng)戶推崇。

成熟配套體系利用實(shí)施的前提是嚴(yán)格按照地方土壤特色進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，以期達(dá)到具體的應(yīng)用效果，提高區(qū)域土地產(chǎn)能。

土地，立國之本。古往今來，各朝君王皆把土地多寡列為權(quán)勢大小的標(biāo)志。走進(jìn)現(xiàn)代文明，民依舊以食為先，顆顆稻粱的養(yǎng)成仍然需要土地來承載，因此土地資源的開發(fā)與利用仍不能小覷。摒棄荒廢，合理利用，增產(chǎn)增收，是緩解目前人多地少這一矛盾的重要手段，也是時(shí)代所需。正是擁有具備嚴(yán)謹(jǐn)科研態(tài)度、創(chuàng)新精神的逄煥成者們做支撐，我們十分篤定荒廢鹽堿地必定會變成新一代“米糧川”。