構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，支撐鹽堿地農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

文｜歐陽竹 王春晶 婁金勇 孫志剛

科技創(chuàng)新是推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的根本動(dòng)力。黨的二十大報(bào)告提出，加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐。黨的十八大以來，農(nóng)業(yè)科技發(fā)展受到高度重視，習(xí)近平總書記在吉林考察時(shí)強(qiáng)調(diào)，“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，關(guān)鍵是農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化。”“要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)與科技融合，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，科研人員要把論文寫在大地上，讓農(nóng)民用最好的技術(shù)種出最好的糧食?！奔涌鞂?shí)現(xiàn)高水平農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)，既是全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略支撐，也是建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)強(qiáng)國和科技強(qiáng)國的必然要求。

過去40年來，在人口壓力與糧食安全的雙重推動(dòng)下，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大幅提高，生產(chǎn)強(qiáng)度不斷提升；糧食產(chǎn)量增加近2.5倍，主要肉類產(chǎn)量增長約5.4倍；與此相應(yīng)的是，化肥用量增長超過4倍，農(nóng)藥用量增長2.3倍，作物CO2排放當(dāng)量在1970年為1920萬噸，在2010年增長至3690萬噸；由畜牧業(yè)帶來的氨與溫室氣體排放總量增加了一倍。化肥、農(nóng)藥的超負(fù)荷施用也導(dǎo)致了耕地質(zhì)量下降、土壤退化、地表水與地下水硝酸鹽超標(biāo)等其他環(huán)境污染問題。在此背景下，以和諧、高效、可持續(xù)為目標(biāo)，加快現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技在循環(huán)農(nóng)業(yè)的核心引領(lǐng)機(jī)制，不僅是我國未來農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇，也是保障糧食安全、資源安全和生態(tài)安全的重要途徑。

我國現(xiàn)擁有耕地面積約19.18億畝，但超7成耕地質(zhì)量仍屬于中低產(chǎn)田，農(nóng)作物普遍面臨產(chǎn)量低且不穩(wěn)、生產(chǎn)效益較差的問題。因此中低產(chǎn)田的生產(chǎn)力提升與生態(tài)效益協(xié)同，將是我國“藏糧于地，藏糧于技”國家戰(zhàn)略舉措的集中體現(xiàn)，更是國家糧食安全戰(zhàn)略保障體系的重要一環(huán)。在濱海鹽土、東北蘇打鹽堿土、西北內(nèi)陸鹽堿土、南方低山丘陵紅壤、西南紫色土等低產(chǎn)田廣泛分布地區(qū)，更需要基于生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展的原則，進(jìn)行耕地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升。因此，加快構(gòu)建低產(chǎn)農(nóng)區(qū)的種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，加速關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與集成，將為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)效能提升和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一提供新的發(fā)展方向，也將是我國加速農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)、加快農(nóng)業(yè)強(qiáng)國建設(shè)的必經(jīng)之路。

濱海鹽堿地生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的提出

作為濱海鹽堿地的核心區(qū)域，黃河三角洲地區(qū)未開發(fā)利用土地近800萬畝，鹽堿地超過270萬畝，而且重鹽堿比例高、鹽堿成因復(fù)雜，改良難度極大；同時(shí)還面臨著淡水資源不足、海陸環(huán)境質(zhì)量統(tǒng)籌以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益兼顧等重要問題。因此，針對(duì)黃河三角洲鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，我們提出鹽堿地生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)的高效農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。即采用生態(tài)系統(tǒng)的理論和生態(tài)工程技術(shù)，以“宜糧則糧，宜草則草”為原則，建立鹽堿地種植制度，構(gòu)建鹽堿地耐鹽牧草種植-養(yǎng)殖-生物有機(jī)肥生產(chǎn)-鹽堿地改良和肥力提升的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)合智能農(nóng)機(jī)、現(xiàn)代信息技術(shù)，打造鹽堿地現(xiàn)代生態(tài)草牧業(yè)和鹽堿地現(xiàn)代精致農(nóng)業(yè)。將鹽堿地按照高投入、高產(chǎn)出的精致種植模式，有效提高水肥利用效率，提高經(jīng)濟(jì)效益，圍繞適宜鹽堿地種植的牧草業(yè)、高效設(shè)施種植、高效經(jīng)濟(jì)作物種植，發(fā)展適宜鹽堿地種植的、草-畜-經(jīng)濟(jì)作物循環(huán)的、“高質(zhì)、高值、高效”的精致高效農(nóng)業(yè)成為發(fā)展鹽堿地農(nóng)業(yè)的重要模式。

濱海鹽堿地“草-牧-園”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的構(gòu)建

從種植系統(tǒng)生產(chǎn)的生物質(zhì)資源全部參與循環(huán)，到實(shí)現(xiàn)能量物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化，功能性有益微生物在轉(zhuǎn)化中起到關(guān)鍵的作用。

（一）分區(qū)規(guī)劃，著力提升鹽堿地產(chǎn)出能力

根據(jù)濱海鹽堿地土壤含鹽量及其季節(jié)性水鹽運(yùn)移的分異規(guī)律，將區(qū)域內(nèi)耕地分為輕度鹽堿、中度鹽堿、重度鹽堿3個(gè)等級(jí)；在輕度鹽堿區(qū)建立冬小麥-夏玉米糧食種植區(qū)；在中度鹽堿區(qū)建立優(yōu)質(zhì)耐鹽牧草種植區(qū)；在重度鹽堿區(qū)建立高效畜禽養(yǎng)殖和設(shè)施種植區(qū)。種植區(qū)分區(qū)時(shí)除了要考慮作物耐鹽性，還需要考慮水分利用效率、氣候適應(yīng)性、可利用性等。在冬小麥-夏玉米糧食種植區(qū)，通過整合耕作措施、土壤改良技術(shù)與土壤微生物區(qū)系調(diào)控技術(shù)，持續(xù)提高土壤肥力，同時(shí)整合病蟲害生物防治技術(shù)與關(guān)鍵智能裝備技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)精糧生產(chǎn)的提質(zhì)豐產(chǎn)增效。在優(yōu)質(zhì)耐鹽牧草種植區(qū)，以長穗偃麥草、甜高粱、稗草等耐鹽牧草為主要作物，在整合糧食生產(chǎn)區(qū)集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)中度鹽堿區(qū)返鹽現(xiàn)象等障礙因子，重點(diǎn)集成根區(qū)旋耕-間隙免耕與微地形作物根區(qū)控鹽技術(shù)、植物抗逆生長調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土壤含鹽量由種植前11‰下降為2.6‰，土壤有機(jī)質(zhì)提高25%左右，速效氮磷鉀養(yǎng)分提升50%以上，保證作物產(chǎn)量兼顧生態(tài)效益。

濱海鹽堿地“草-牧-園”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的構(gòu)建

改良前鹽堿地植被生長狀況

（二）延長鏈條，著力提振高值農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

以重度鹽堿區(qū)高附加值農(nóng)業(yè)為著力點(diǎn)，發(fā)展鹽堿地設(shè)施農(nóng)業(yè)和草飼動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)。一是發(fā)展高鹽設(shè)施種植，通過營造作物健康根系生境，建立土壤-植物系統(tǒng)的水、鹽、肥調(diào)控技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)作物果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)口感、水分和養(yǎng)分利用效率提升的目標(biāo)。試驗(yàn)示范結(jié)果表明，番茄果實(shí)蛋白質(zhì)、番茄紅素以及蘋果酸含量顯著提高，產(chǎn)品的健康與營養(yǎng)品質(zhì)提升，減少化肥和農(nóng)藥使用量達(dá)到50%以上，同時(shí)減少面源污染。二是發(fā)展優(yōu)質(zhì)肉羊飼養(yǎng)，通過甜高粱、田菁、小黑麥等耐鹽牧草篩選與間套作組合等栽培技術(shù)研發(fā)，集成“小黑麥-甜高粱”輪作技術(shù)體系，結(jié)合蘆葦、野生大豆、鹽地堿蓬等本土優(yōu)勢植物飼草化利用，開發(fā)肉羊等畜禽養(yǎng)殖的日糧均衡營養(yǎng)配方。三是開展優(yōu)質(zhì)肉羊品種選育。通過收集北方牧區(qū)綿羊群體相關(guān)譜系資源，開展優(yōu)質(zhì)肉羊品種選育選配，提高地方品種肉羊的整體生產(chǎn)性能，促進(jìn)肉羊養(yǎng)殖良種化，實(shí)現(xiàn)肉羊養(yǎng)殖提質(zhì)增效。

（三）循環(huán)模式構(gòu)建，著力把資源變廢為寶

以畜禽養(yǎng)殖廢棄物、農(nóng)田秸稈為主要原料，采用高效好氧厭氧兼用微生物發(fā)酵菌種，配套自動(dòng)化發(fā)酵裝置，促進(jìn)堆肥發(fā)酵充分、能耗降低，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物利用率達(dá)到100%。集成畜禽糞便發(fā)酵的優(yōu)質(zhì)微生物菌種和發(fā)酵技術(shù)，研發(fā)對(duì)土壤改良、作物健康生長、抗病抗重茬、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全功能明顯的高效生物有機(jī)肥的物料標(biāo)準(zhǔn)化配方。在設(shè)施種植中代替化肥改善土壤質(zhì)量，化肥投入減少25%，速效氮磷鉀養(yǎng)分提升50%以上，提高植物抗逆性，進(jìn)一步提高了作物產(chǎn)量與品質(zhì)。此外，通過生物有機(jī)肥還田促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，配合牧草種植快速改善鹽堿地基礎(chǔ)地力。

重度鹽堿區(qū)設(shè)施蔬果種植

（四）技術(shù)優(yōu)化集成示范，增強(qiáng)科技綜合服務(wù)能力

以核心技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)，將生態(tài)循環(huán)技術(shù)和信息技術(shù)、新型裝備、傳統(tǒng)實(shí)用技術(shù)優(yōu)化集成，形成科技服務(wù)的成套技術(shù)，增強(qiáng)科技綜合服務(wù)能力，推進(jìn)現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。一是以黃河三角洲區(qū)域農(nóng)業(yè)要素?cái)?shù)字化平臺(tái)與現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)優(yōu)化方案數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，定制鹽堿地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案、土壤改良方案、種植方案以及種植布局方案。結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測系列傳感器、農(nóng)業(yè)氣象、蟲情等農(nóng)業(yè)災(zāi)害的預(yù)警、大田作業(yè)智能裝備和無人機(jī)“查打”一體農(nóng)業(yè)監(jiān)測作業(yè)系統(tǒng)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能作業(yè)指揮系統(tǒng)，形成鹽堿地智慧農(nóng)業(yè)新樣板。二是采用微生物青貯技術(shù)對(duì)秸稈、飼草等生物質(zhì)資源進(jìn)行飼料轉(zhuǎn)化，采用功能全面的高效微生物菌種，對(duì)畜禽糞污和作物秸稈等農(nóng)業(yè)有機(jī)固廢資源進(jìn)行肥料化處理，建立種養(yǎng)生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重度鹽堿區(qū)設(shè)施番茄種植畝均產(chǎn)量2萬斤/年，年均收益超過4萬元，果實(shí)蛋白質(zhì)、番茄紅素以及蘋果酸含量等營養(yǎng)指標(biāo)顯著提高，畝均產(chǎn)值達(dá)8-10萬元；蔬果種植單位水分利用經(jīng)濟(jì)效率超過50元/平方米，農(nóng)業(yè)無機(jī)氮減排21%，化肥投入減少25%；農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物利用率達(dá)100%。建設(shè)的6000畝鹽堿地現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范平臺(tái)，集成構(gòu)建了鹽堿地快速治理及高效、生態(tài)開發(fā)利用模式和技術(shù)體系，建設(shè)了“草-牧-園”鹽堿地生態(tài)循環(huán)模式示范樣板，重鹽堿地畝均純收益達(dá)1485元，循環(huán)農(nóng)場千元產(chǎn)值環(huán)境影響指數(shù)約為0.021,顯著低于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式（0.03-0.06）與種植模式（0.57-0.60）。

濱海鹽堿地“草-牧-園”模式初見成效聯(lián)商帶農(nóng)共同富裕

針對(duì)環(huán)渤海地區(qū)的鹽堿地土地資源稟賦和生態(tài)環(huán)境特征，通過“草-牧-園”農(nóng)業(yè)模式，構(gòu)建以經(jīng)濟(jì)效益、水資源消耗與土壤質(zhì)量為目標(biāo)的循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，搭建了以大田耐鹽牧草種植，草飼動(dòng)物養(yǎng)殖，鹽堿地葡萄、西瓜、南瓜等瓜果種植以及鹽堿地設(shè)施蔬菜瓜果種植的“三元”結(jié)構(gòu)。通過土壤鹽堿消減與培肥技術(shù)，耐鹽牧草健康調(diào)控技術(shù)，改變了傳統(tǒng)鹽堿地治理模式，降低了改良材料與工程治理措施的投入。為我國濱海鹽堿地等中低產(chǎn)田生態(tài)開發(fā)利用提供了科技支撐。

基于“草-牧-園”濱海鹽堿地現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)平臺(tái)，建立了黃河三角洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化管理數(shù)字化平臺(tái)及其支撐數(shù)據(jù)庫，研發(fā)了一批可產(chǎn)業(yè)化的面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測的信息化產(chǎn)品，制定了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)空格局優(yōu)化及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)全要素效率提升的方案和技術(shù)途徑，為鹽堿地治理后生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，提供系統(tǒng)解決方案和示范樣板。

潤松農(nóng)業(yè)“林-草-畜-園”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式

實(shí)行“科研院所技術(shù)支撐+公司運(yùn)營+農(nóng)戶供地+合作社管理”的科技經(jīng)營模式，在東營市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)的6000畝濱海鹽堿地“草-牧-園”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式示范樣板，已成為考察、觀摩學(xué)習(xí)和培訓(xùn)、研學(xué)的基地，前來參觀學(xué)習(xí)的農(nóng)戶、經(jīng)營戶累計(jì)超過2000余人次。國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、山東省政協(xié)、山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等部門多次對(duì)示范區(qū)實(shí)地調(diào)研。在示范樣板的輻射帶動(dòng)下，2021年東營市墾利區(qū)永安鎮(zhèn)建成首批現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)，建成冬暖式日光溫室20棟，吸引50余戶種植戶參與；2022年，與“國家鹽堿地產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”理事長單位勝偉集團(tuán)進(jìn)行合作，在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)鹽堿地“草-牧-園”高端肉牛養(yǎng)殖基地，助力打造鹽堿地“草-牧-園”產(chǎn)業(yè)園；與國家級(jí)林業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)——山東潤松農(nóng)業(yè)科技有限公司合作打造1萬畝鹽堿地“林-草-畜-園”產(chǎn)業(yè)模式。濱海鹽堿地“草-牧-園”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式正在黃三角地區(qū)輻射推廣，助力鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和鄉(xiāng)村振興齊魯樣板的建設(shè)。

未來展望

2021年10月，習(xí)近平總書記在東營市考察，提出“開展鹽堿地綜合利用，對(duì)保障國家糧食安全，端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義?！睎|營市“草-牧-園”濱海鹽堿地治理提升案例探索出了在鹽堿地上進(jìn)行綠色開發(fā)、高效利用的新路子。以“鹽堿地耐鹽牧草種植-健康畜禽養(yǎng)殖-生物有機(jī)肥生產(chǎn)-鹽堿地改良和肥力提升-高質(zhì)高值高效精致種植”為鏈條，構(gòu)建起生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)；以基礎(chǔ)地力提升為抓手，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展生態(tài)種養(yǎng)，建立高效的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)模式并進(jìn)行示范推廣，提升了鹽堿地農(nóng)業(yè)開發(fā)科技水平和示范服務(wù)能力?！安?牧-園”濱海鹽堿地現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鹽堿地生態(tài)功能的挖掘，通過生態(tài)優(yōu)先、品質(zhì)優(yōu)先、循環(huán)利用優(yōu)先等路徑，大幅度提高鹽堿地資源利用水平和生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品的附加值，對(duì)全國5億畝鹽堿地以及障礙低質(zhì)土地的開發(fā)利用，具有重要的實(shí)踐意義和推廣價(jià)值。