水稻鹽堿地種植可行性初探

陳名蔚+++王峰++瞿鈺峰++李長銘++黃雪云

摘 要：中國是世界上最大的產(chǎn)糧國。根據(jù)《2015年統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示，糧食作物占農(nóng)作物總播種面積的68.13%。糧食總產(chǎn)量及稻谷、小麥、谷子、甘薯的產(chǎn)量均居世界前列。

關(guān)鍵詞：鹽堿地；技術(shù)措施；水稻種植

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133046

1 糧食生產(chǎn)持續(xù)增長，水稻單產(chǎn)持續(xù)再增難度較大

根據(jù)《國家統(tǒng)計局關(guān)于2015年糧食產(chǎn)量的公告》，2015年全國糧食總產(chǎn)量62143.5萬t，同比增長2.4%。其中谷物產(chǎn)量57225.3萬t，同比增長2.7%。全國谷物單位面積產(chǎn)量5982.9kg/hm2，同比增長1.5%。2004年以來，國內(nèi)稻谷種植面積和產(chǎn)量持續(xù)增長，實現(xiàn)了“十二連豐”。

不能否認的是，“超級稻計劃”為實現(xiàn)糧食產(chǎn)量連增貢獻了極大的力量。1996年，農(nóng)業(yè)部提出實施超級雜交水稻培育計劃，由“雜交水稻之父”袁隆平主持。2000年，超級雜交水稻品種達到了每公頃產(chǎn)量超過了10.5t，完成第1階段單次水稻產(chǎn)量標準任務(wù)；2004年超級雜交水稻達到第2期產(chǎn)量指標；2012年9月24日，超級雜交稻第3期大面積每667m2產(chǎn)900kg攻關(guān)圓滿實現(xiàn)。

2013年，“安徽萬畝袁隆平超級稻減產(chǎn)絕收”事件發(fā)生后，超級稻是否已真正實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)1000kg/667m2再無消息。國內(nèi)外其他水稻研究組織也未報道單產(chǎn)再增的新聞。

2 國內(nèi)耕地資源緊缺，鹽堿地改良利用或成為新途徑

中國地大物博，歷史悠久，領(lǐng)土遼闊廣大，總面積約960萬km2，僅次于俄羅斯、加拿大，居世界第3位。《2015年中國國土資源公報》顯示，依據(jù)全國土地利用數(shù)據(jù)預(yù)報結(jié)果，截至2015年末，全國耕地面積為1.35億hm2，全國因建設(shè)占用、災(zāi)毀、生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等原因減少耕地面積30萬hm2，通過土地整治、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等增加耕地面積23.4萬hm2，年內(nèi)凈減少耕地面積6.6萬hm2。2013年中央農(nóng)村工作會議提出要確保糧食安全，堅守1.2億hm2耕地紅線。在堅守耕地紅線的同時，越來越多的科技工作者正以滿腔的熱情投入到改良品種和改善種植環(huán)境的工作中去。

根據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界鹽堿地的面積為9.5438億hm2，其中我國為9913萬hm2。根據(jù)氣候條件、地理條件、土壤地質(zhì)和地下水、河流和海水影響、耕作習(xí)慣等因素，鹽堿地在利用過程中分為輕鹽堿地、中度鹽堿地和重鹽堿地。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以看到鹽堿地也是很珍貴的土地資源，因為有許多生物包括植物，包括微生物，都可以適應(yīng)這一環(huán)境。

鹽堿地資源可持續(xù)利用不只是紙上談兵，賈敬敬等[1]通過分析其現(xiàn)狀和成因、潛在利用價值、國內(nèi)外利用實例、存在的問題和利用建議幾方面詳細論述了鹽堿地利用的可行性。王佳麗等[2]等從技術(shù)研發(fā)、排鹽水環(huán)境安全處理及技術(shù)配套管理、農(nóng)戶技術(shù)選擇行為等方面深層研究利用方法發(fā)出，探討出立足多學(xué)科綜合、多視角研究，突出微觀主體農(nóng)戶在鹽堿地利用中的作用，采取經(jīng)濟學(xué)、統(tǒng)計學(xué)專業(yè)分析方法，同時兼顧地理學(xué)行為決策因素的統(tǒng)籌兼顧之法。

鹽堿地區(qū)具有重要的鹽生植物資源。趙可夫等[3]研究發(fā)現(xiàn)，中國大約有鹽生植物500余種，藜科、禾本科、菊科和斗科居多，種數(shù)占中國鹽生植物種類總數(shù)的47%。有相當一部分中國鹽生植物可作為食品、飼料、醫(yī)藥原料、纖維原料和鞣料等。

鹽堿地區(qū)可開發(fā)重要的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)資源。東部沿海地區(qū)鹽堿地可因地制宜發(fā)展農(nóng)林牧漁、特種種植業(yè)、制鹽業(yè)及觀光旅游業(yè)等。華北平原鹽堿地經(jīng)改良可用來發(fā)展糧食作物和經(jīng)濟作物種植。

3 科技發(fā)展迅速，多領(lǐng)域技術(shù)整合實現(xiàn)精準改良

最早開始鹽堿地改良是俄國在150a前營造農(nóng)田防護林時，其中有一部分就營造鹽堿地。蘇聯(lián)、匈牙利、美國等多國科學(xué)家也陸續(xù)有意識的開始探索鹽堿地改良技術(shù)。我國鹽堿地改良工作起步較晚，大規(guī)模的鹽堿地改良利用是從解放后開始的。

目前，我國鹽堿地改良常用的有3種方法：水利改良技術(shù)，包括暗管排鹽和節(jié)水控鹽2種方法。地下暗管排鹽是目前采用比較多，也是防止土壤鹽化的最有效措施。節(jié)水控鹽則能節(jié)省大量的人力、物力和財力，同時，該方法沒有排水問題，也防止了環(huán)境污染；物理與農(nóng)業(yè)改良技術(shù)。物理改良主要是對土層進行整改，方便灌水洗鹽，阻斷雨季水鹽上升，明顯減少土壤水分蒸發(fā)，有效控制土壤次生鹽化等。農(nóng)業(yè)改良主要通過采取密植、適時栽植、種植地被植物、合理灌溉、及時松土、多施有機肥等栽培措施實現(xiàn)，對改良土壤結(jié)構(gòu)、減少鹽堿對作物的危害著手，保證栽培作物正常生長和發(fā)育；化學(xué)、生物改良技術(shù)。化學(xué)改良主要施用石膏、磷石膏、過磷酸鈣、腐殖酸泥炭和醋渣等改良鹽堿地。生物改良主要包括選擇耐鹽作物、有效微生物或施用生物有機肥料等。王淑芳等[4]和宋玉珍等[5]也嘗試了生物與化學(xué)綜合改良的方法，研究發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)能夠帶來顯著的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。阿吉艾克拜爾等[6]研究對比了上述3種鹽堿地改良方法發(fā)現(xiàn)，排水洗鹽技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，但在大面積應(yīng)用中，單純使用排水洗鹽技術(shù)，存在消耗水資源過多，工程規(guī)模大、占用土地多、投資大，養(yǎng)護工作量較大、運行維護費用較高等問題。周和平等[7]提出的采取以水肥為中心，包括水利工程措施、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、種樹種草等綜合治理方法仍舊是改良治理鹽堿地的主要方向。

各學(xué)科充分發(fā)展，各領(lǐng)域技術(shù)不斷提升的今天，人們已不滿足于這種粗放式的鹽堿地改良方法，跨領(lǐng)域研究成果層出不窮，不斷為鹽堿地改良開辟新徑。

楊佳佳等[8]以松遼盆地為例，根據(jù)環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)，對比曲線回歸、最小二乘支持向量機回歸2種非線性回歸模型在含鹽率反演中的預(yù)測效果，探索了大慶市土壤鹽堿化指標定量反演的最佳模型，采用最小二乘支持向量機回歸預(yù)測的方法進行了多種鹽堿地指標反演，并采用決策二叉樹方法對試驗區(qū)鹽堿地進行了等級劃分，實現(xiàn)了對鹽堿地信息的快讀提取和精準防治鹽堿地。胡鳳偉選取鹽堿地分布較為集中的吉林西部10個區(qū)（縣）為研究區(qū)，制作了覆蓋研究區(qū)范圍的遙感影像圖，建立鹽堿地解譯標志，從面積、分布、鹽堿化程度等方面分析出鹽堿地治理方案，并提出適宜的整治規(guī)劃措施。

4 改良意愿受多因素影響，實際推廣難度較大

馬奔等對江蘇省濱海鹽堿區(qū)部分地區(qū)農(nóng)戶進行了抽樣調(diào)查，分析數(shù)據(jù)顯示農(nóng)戶鹽堿地改良技術(shù)行為受多種因素影響，包括農(nóng)戶特征、家庭特征、政策導(dǎo)向和社會環(huán)境等。

徐慧以黃河三角洲、松嫩平原西部、伊犁河谷地區(qū)為例，以鹽堿地產(chǎn)權(quán)安排為切入點，從農(nóng)戶決策行為入手，探討了鹽堿地產(chǎn)權(quán)制度安排、農(nóng)戶行為響應(yīng)與鹽堿農(nóng)用地持續(xù)利用三者之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)土壤條件、水資源條件、耕作習(xí)慣、家庭勞動力及農(nóng)業(yè)收入占家庭收入比重等均會影響農(nóng)戶行為響應(yīng)，對于產(chǎn)權(quán)制度安排和鹽堿農(nóng)用地持續(xù)利用起著較為重要的作用。

要充分調(diào)動農(nóng)戶鹽堿地改良意愿，在提高農(nóng)戶改良技術(shù)的同時，政府要實施積極的政策推動，進一步完善農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣風(fēng)險防范機制。

總體來說，雖然新技術(shù)層出，但耗時耗力，完全由政府出資進行農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對中央財政是一項較大的考驗，農(nóng)戶自行改良意愿受多方影響，鹽堿地土壤改良對于目前快速滿足守住1.2億hm2耕地紅線、實現(xiàn)水稻產(chǎn)量再提升的迫切需求效用有限。

5 耐鹽研究不斷深入，土壤改良和水稻增產(chǎn)有望雙贏

新中國成立后，我國水稻秈稻品種占比從70%下降到27%，雜交稻升至40%，且水稻品種替代率呈穩(wěn)定上升趨勢。育種目標從單純的高產(chǎn)，轉(zhuǎn)為高產(chǎn)、耐性、品質(zhì)等。

目前，在耐鹽水稻種質(zhì)資源創(chuàng)造方面，有幾種不同的途徑：傳統(tǒng)育種技術(shù)，如雜交、組織培養(yǎng)、遠緣雜交等；花粉管通道技術(shù)，在利用遠緣物種的耐鹽性創(chuàng)造新種質(zhì)時能發(fā)揮加大作用；分子生物學(xué)技術(shù)，定向改造植物的遺傳形狀，可以打破物種之間的生殖障礙。至2014年，已累計篩選出了70多份耐鹽水稻種質(zhì)。這些種質(zhì)資源可以作為育種親本選育耐鹽水稻新品種，育成的耐鹽新品種在生產(chǎn)上也取得了較好的成績。

1940年，斯里蘭卡開始選育耐鹽水稻品種，第一例報道的世界耐鹽水稻品種Pokkali于1945年推廣。20世紀80年代，我國引種試驗80-85。2007年顧艷紅培育出的“津原85”在3.5%咸水灌溉條件下，平均每667m2產(chǎn)量達450kg，適合在京津冀地區(qū)作中稻栽培，山東沿黃稻區(qū)作麥茬稻種植，遼寧、新疆作一季春稻種植。2013年，秀水134、秀水321和浙粳88等在浙江慈溪市試種，平均產(chǎn)量達6750kg/hm2。2014年，海南大學(xué)與湖南農(nóng)科院水稻所合作，將高耐鹽野生植物DNA通過花粉管通道導(dǎo)入優(yōu)良受體水稻，獲得18個耐鹽株系，其中，“海湘030”在鹽分為0.3%～0.4%的沿海灘涂上種植，耐鹽表現(xiàn)最好，長勢均勻。

研究發(fā)現(xiàn)，利用耐鹽堿植物對土壤進行改良，可以通過根系的擴展改善土壤的持水力和通氣性；作物覆蓋土壤表層減少水分蒸發(fā)，限制鹽分在表層積累；可以構(gòu)建植物群落改善小氣候。

參考文獻

[1]賈敬敬，張富.依靠科技創(chuàng)新推進我國鹽堿地資源可持續(xù)利用[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，2014（5）：1-7.

[2]王佳麗，黃賢金，鐘太洋，等.鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述[J].地理學(xué)報，2011（5）：673-684.

[3]趙可夫，周三，范海.中國鹽生植物種類補遺[J].植物學(xué)通報，2002（5）：611-613.

[4]王淑芳，李艷敏，王耀虹.鹽堿地園林綠化優(yōu)良樹種——紫穗槐[J].河北林業(yè)，2008（4）：20.

[5]宋玉珍，安志剛，張玉紅，等.活性微生物菌肥在大慶蘇打鹽堿地造林中的應(yīng)用[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008（7）：17-19.

[6]阿吉艾克拜爾，邵孝侯，常婷婷，等.我國鹽堿地改良技術(shù)和方法綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013 （16）：7269-7271.

[7]周和平，張立新，禹鋒，等.我國鹽堿地改良技術(shù)綜述及展望[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007（11）：159-161，164.

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