黃河三角洲鹽堿地作物生態(tài)高效生產(chǎn)策略與技術(shù)

董合忠　遲寶杰　代建龍　張艷軍　崔正鵬　張冬梅

關(guān)鍵詞：黃河三角洲：鹽堿地：耐鹽經(jīng)濟(jì)作物：生態(tài)高效

中圖分類(lèi)號(hào)：S156.4：S343.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2023） 03-0038-04

黃河三角洲鹽堿地是我國(guó)重要的糧棉作物生產(chǎn)基地，也是實(shí)施黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的重要區(qū)域。但長(zhǎng)期以來(lái)，該區(qū)鹽堿地“重改良、輕適應(yīng)”“重開(kāi)發(fā)、輕保護(hù)”“重經(jīng)濟(jì)、輕生態(tài)”，不合理的作物布局和開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致熟制單一、生態(tài)脆弱，農(nóng)田周期性返鹽和面源污染嚴(yán)重，極大地影響了該區(qū)生態(tài)保護(hù)和作物生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。研究和實(shí)踐皆已證明，黃河三角洲鹽堿地開(kāi)發(fā)利用要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙豐收，首先，必須轉(zhuǎn)變思路，從治理鹽堿地適應(yīng)作物，轉(zhuǎn)變?yōu)檫x擇耐鹽作物適應(yīng)鹽堿地；其次，必須堅(jiān)持“分類(lèi)施策、用養(yǎng)結(jié)合”原則，依據(jù)土壤鹽堿程度選種與之相適應(yīng)的耐鹽作物：在此基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用農(nóng)藝措施、農(nóng)機(jī)裝備以及智能化、信息化技術(shù)等手段，發(fā)展基于輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化的作物生態(tài)高效生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)黃河三角洲鹽堿地生態(tài)高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供示范樣板。

1黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)現(xiàn)狀

黃河三角洲土地總面積215萬(wàn)公頃，耕地面積78.6萬(wàn)公頃，目前仍有荒地資源約70萬(wàn)公頃，其荒地自然資源豐富、生態(tài)環(huán)境獨(dú)特、氣候條件良好，是我國(guó)東部沿海少有的待開(kāi)發(fā)的資源寶地。該區(qū)土壤為黃河沖積形成的潮土和濱海鹽化潮土，由于鹽堿化程度較高，很多作物無(wú)法良好或正常生長(zhǎng)，只能發(fā)展耐鹽作物。其中，棉花種植曾十分普遍，是黃河三角洲地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)。二十世紀(jì)九十年代前后，全區(qū)19個(gè)縣（市）中的18個(gè)縣（市）的種植業(yè)以棉花種植為主，植棉收入占當(dāng)?shù)剞r(nóng)民總收入的30%以上?！笆濉币詠?lái)，山東省棉花種植面積連續(xù)下滑，黃河三角洲的棉花種植規(guī)模也在迅速萎縮。究其原因，一方面是因?yàn)閭鹘y(tǒng)植棉方式工序多、用工多、機(jī)械化程度低，植棉效益低；另一方面是受政策層面影響，國(guó)家在新疆實(shí)行的諸多植棉鼓勵(lì)政策未能惠及內(nèi)地棉農(nóng)。而且，自2013年“渤海糧倉(cāng)”項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，黃河三角洲地區(qū)大量棉田改種糧食作物。但在含鹽量0.2%以上又缺乏水澆條件的鹽堿地種糧，產(chǎn)量和效益遠(yuǎn)低于正常水平。以濱州無(wú)棣縣為例，鹽堿地棉田改種小麥后，很多地塊小麥公頃產(chǎn)量?jī)H3000kg左右，有約1/4面積的小麥公頃產(chǎn)量甚至低于1500kg，純經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)值。而應(yīng)特別注意的是，部分缺水地塊連續(xù)種植小麥、玉米多年后已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的返鹽現(xiàn)象。受此影響，伴隨黃河三角洲地區(qū)棉花種植面積的嚴(yán)重下滑，糧食低產(chǎn)田比比皆是，有些地方還出現(xiàn)大片土地撂荒的情況。

黃河三角洲地區(qū)發(fā)展棉花等耐鹽作物種植不僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，還是一個(gè)生態(tài)問(wèn)題。黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化程度高，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，農(nóng)業(yè)灌溉以外來(lái)的黃河客水為主，水資源較為緊缺。而棉花抗旱耐鹽性好，有改良鹽堿地“先鋒作物”之稱(chēng)。與冬小麥一夏玉米糧食作物相比，棉花公頃耗水量低2200.5m³，種植棉花還能有效改良耕層土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤耕層含鹽量，顯著抑制由于水分蒸發(fā)造成的土壤返鹽，棉花秸稈還田后還能夠?qū)ν寥榔鸬揭欢ǖ谋Ｋ蛀}作用。一般中度以下鹽堿地連續(xù)種植棉花3年后，土壤條件可以達(dá)到種植小麥、玉米等糧食作物的要求。因此，發(fā)展棉花種植是黃河三角洲地區(qū)鹽堿地綜合治理、發(fā)展節(jié)水灌溉、改善生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要舉措。針對(duì)目前黃河三角洲鹽堿地熟制單一、生態(tài)脆弱、農(nóng)田周期性返鹽和面源污染嚴(yán)重等突出問(wèn)題，必須因地制宜，合理布局棉花等耐鹽作物，改革優(yōu)化其傳統(tǒng)種植模式。

2黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)的基本思路

黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)必須從力爭(zhēng)使鹽堿地適應(yīng)作物的傳統(tǒng)思路，轉(zhuǎn)變到選種耐鹽作物適應(yīng)鹽堿地的現(xiàn)代思路。

黃河三角洲有一套特色鮮明的濱海鹽堿地生態(tài)系統(tǒng)。近十多年來(lái)，為在鹽堿地上多產(chǎn)糧食，大力開(kāi)墾和利用鹽堿地，特別是通過(guò)大水漫灌洗鹽降低土壤鹽分后種糧的生產(chǎn)方式尤為普遍。但是，這種方法既浪費(fèi)淡水，又依賴淡水，一旦水源短缺而停止大水漫灌，連續(xù)種植幾季小麥等糧食作物后，鹽堿地就會(huì)嚴(yán)重返鹽。因此，必須轉(zhuǎn)變觀念、調(diào)整思路，選種耐鹽作物以適應(yīng)鹽堿地。

不同的植物（作物）種類(lèi)耐鹽性不同。最耐鹽的植物當(dāng)屬堿蓬、檉柳等鹽生植物，在含鹽量0.5%以上的重度鹽堿地上也能夠正常生長(zhǎng)。其中，堿蓬是細(xì)小的肉質(zhì)植物，耐鹽性極強(qiáng)，一般叢生于潮濕海灘或粘性鹽漬土上，能夠有效地降低土壤表層含鹽量，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，且其植株呈紫色或紅紫色，在海灘上特別顯眼，構(gòu)成一道亮麗的風(fēng)景線，具有很強(qiáng)的生態(tài)修復(fù)和觀賞價(jià)值。

除了以上鹽生植物，作物大家族比較耐鹽的有棉花、甜菜、向日葵、蓖麻、高粱、飼用油菜、飼用小黑麥等。其中，棉花是大宗作物中最耐鹽的；苗期，棉花可以在含鹽量0.3%～0.35%的土壤中正常生長(zhǎng)；伴隨萌枝展葉、開(kāi)花結(jié)果，到了生育盛期，即使在含鹽量0.5%左右的土壤中，棉花也能正常生長(zhǎng)發(fā)育、成熟吐絮。而冬小麥、花生、大豆、玉米等作物雖有一定耐鹽性，但其耐鹽性顯著低于棉花、高粱等耐鹽作物。這些作物只有在耕層土壤含鹽量低于0.2%的輕度鹽堿地種植才能獲得較高的產(chǎn)量和效益。

多年生產(chǎn)實(shí)踐還證明，種植棉花是改良鹽堿地最為經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)途徑。植棉能改良耕層土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤耕層含鹽量，顯著抑制由于水分蒸發(fā)造成的土壤返鹽：棉花秸稈還田可進(jìn)一步起到幫助土壤保水抑鹽的作用。中度鹽堿地，連續(xù)種植棉花3年之后，便可種植小麥、玉米、大豆等糧油作物。棉花還可與其它作物間作、輪作和套種，進(jìn)一步改良鹽堿地。由此可見(jiàn)，棉花是鹽堿地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的標(biāo)志性作物，堪稱(chēng)耐鹽堿作物之“王”。在中度鹽堿地發(fā)展棉花生產(chǎn)對(duì)于實(shí)施黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略具有重要意義。

3黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)的技術(shù)路線

黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)要采取“分類(lèi)施策、依鹽擇種、因地施技、用養(yǎng)結(jié)合”技術(shù)路線，其中“分類(lèi)施策、用養(yǎng)結(jié)合”是關(guān)鍵。

黃河三角洲鹽堿地是黃河流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，但長(zhǎng)期以來(lái)不合理的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致周期性返鹽日益明顯、面源污染加重、生態(tài)系統(tǒng)脆弱，嚴(yán)重制約了該區(qū)域的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。因此，必須從原來(lái)改變鹽堿地以適應(yīng)作物向選種耐鹽堿作物以適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變。為此，我們提出了“分類(lèi)管理、依鹽擇種、因地施技、用養(yǎng)結(jié)合”的黃三角鹽堿地作物生產(chǎn)技術(shù)路線。

在輕度鹽堿地上，可以選種小麥、玉米、大豆、花生等糧油作物，并通過(guò)發(fā)展與棉花、高粱、飼草等耐鹽作物的周期性輪作，糧油作物寬幅間作、輪作等技術(shù)模式，防止返鹽，保持地力、保護(hù)生態(tài)。

在中度鹽堿地上，要合理布局棉花、高粱、油葵、藥用植物、飼草、綠肥等耐鹽作物，科學(xué)配置一熟、兩熟種植制度，采用單作、間作、輪作等種植模式，推廣應(yīng)用基于輕簡(jiǎn)化機(jī)械化的耐鹽作物生態(tài)高效生產(chǎn)模式，特別是通過(guò)種植田菁、檉麻、二月蘭、飼用油菜等綠肥作物，實(shí)現(xiàn)地表周年覆蓋。在鹽堿地經(jīng)濟(jì)作物高效生產(chǎn)的同時(shí)，做到用養(yǎng)結(jié)合。

對(duì)于重度鹽堿地，要以生態(tài)保護(hù)為主.通過(guò)發(fā)展堿蓬、檉柳等鹽生植物復(fù)合種植模式，實(shí)現(xiàn)地表覆蓋，抑制返鹽、保護(hù)生態(tài)，打造景觀、提升生態(tài)效益。

對(duì)黃河三角洲鹽堿地的管理，要樹(shù)立大農(nóng)業(yè)、大生態(tài)的觀念，通過(guò)分類(lèi)管理、用養(yǎng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙提升，引領(lǐng)黃河三角洲鹽堿地高效生態(tài)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

4中度鹽堿地耐鹽經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

黃河三角洲鹽堿地作物生產(chǎn)要突出重點(diǎn)，其中中度鹽堿地耐鹽經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)是黃河三角洲生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。

在黃河三角洲鹽堿地耐鹽經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)發(fā)展中，又以棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展最為關(guān)鍵。以濱州、東營(yíng)兩市為主的黃河三角洲地區(qū)是我國(guó)傳統(tǒng)的植棉區(qū)，常年棉花種植面積占山東省總面積的近30%。棉花種植曾經(jīng)是這兩個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，植棉收入占當(dāng)?shù)剞r(nóng)民總收入的30%以上。然而，“十二五”以來(lái)，山東省棉花種植面積連續(xù)下滑，已跌破國(guó)家提出的26.7萬(wàn)公頃棉花生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的紅線，黃河三角洲的棉花種植規(guī)模也迅速萎縮。究其原因，一是傳統(tǒng)植棉工序復(fù)雜、用工多，機(jī)械化程度低，經(jīng)濟(jì)效益低；二是受政策影響，國(guó)家在新疆實(shí)行的諸多鼓勵(lì)植棉的政策未能惠及內(nèi)地棉農(nóng)。黃河三角洲地區(qū)的棉花產(chǎn)業(yè)，要做到可持續(xù)發(fā)展，必須研究應(yīng)用系列綠色輕簡(jiǎn)化植棉技術(shù)，增加植棉收益。

4.1加快應(yīng)用棉花輕簡(jiǎn)化機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)

這是以集中成熟為目標(biāo)，通過(guò)減少棉花生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)、簡(jiǎn)化農(nóng)藝管理技術(shù)、加快發(fā)展植棉機(jī)械化、減少物化投入，實(shí)現(xiàn)棉花輕簡(jiǎn)高效種植的技術(shù)。主要技術(shù)內(nèi)容包括：適期晚播，減少爛鈴；機(jī)械精量播種，合理密植；科學(xué)化控，簡(jiǎn)化整枝；科學(xué)施肥，提高肥效；集中成熟，機(jī)械收獲等。該技術(shù)解決了傳統(tǒng)植棉結(jié)鈴分散、爛鈴多，機(jī)械化程度低、用工多等問(wèn)題。

4.2推廣短季棉無(wú)膜輕簡(jiǎn)化綠色栽培技術(shù)

黃河三角洲傳統(tǒng)采用的棉花地膜覆蓋栽培技術(shù)，伏前桃多、爛鈴重，結(jié)鈴分散、不利于集中采收，而且殘膜污染嚴(yán)重。短季棉無(wú)膜輕簡(jiǎn)化綠色栽培技術(shù)選用短季棉品種，晚春播種、合理密植、無(wú)膜栽培、簡(jiǎn)化整枝、集中成鈴，不僅較好地解決了傳統(tǒng)栽培技術(shù)存在的爛鈴、早衰等問(wèn)題，也實(shí)現(xiàn)了集中成鈴和采收，特別是避免了殘膜污染，是綠色可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)良模式。

4.3推廣“棉草兩熟”種植制度

黃河三角洲多年來(lái)都是一年只種一季棉花，復(fù)種指數(shù)低，綜合效益差。采用“棉草兩熟”種植，即在頭年11月種植飼用小黑麥或者當(dāng)年2月底種植燕麥，5月中下旬收獲，之后經(jīng)簡(jiǎn)單整地后直播短季棉品種，把單一的春棉種植改為牧草、棉花兩茬種植，這樣就使冬閑田和春閑田得到充分利用，土地利用率大大提高，不僅能改善土壤環(huán)境，還可使每公頃地平均增收6000～7500元。此外，“棉草兩熟”還可以草帶畜，促進(jìn)當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展，大幅度提高農(nóng)業(yè)綜合效益。

山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所（山東棉花研究中心）棉花栽培團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東營(yíng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山東綠風(fēng)農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司等創(chuàng)建了“棉草兩熟”綠色種植新技術(shù)，自主育成了魯棉532和魯棉551等短季棉品種，篩選出一批與之配套的飼用小黑麥和燕麥品種，自2016年起在黃河三角洲地區(qū)試驗(yàn)示范。2021年6月5日，山東綠風(fēng)農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司在無(wú)棣縣召開(kāi)了“棉草兩熟”綠色高效種植現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)，全面展示了這一全新的綠色高效種植技術(shù)，特別是該技術(shù)的“三個(gè)突破”；一是熟制突破，首次在黃河三角洲棉田實(shí)現(xiàn)了兩熟制；二是全程機(jī)械化突破，無(wú)論是飼草還是棉花，從種到收全部實(shí)現(xiàn)了輕簡(jiǎn)化機(jī)械化，用工減少80%以上：三是效益突破，經(jīng)濟(jì)效益較單作棉花翻了一番，而且由于免地膜及肥料、農(nóng)藥等投人大幅減少，生態(tài)效益顯著提高。這次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)標(biāo)志著棉草兩熟綠色高效種植技術(shù)業(yè)已成熟，邁入了推廣應(yīng)用的新階段。

總之，黃河三角洲鹽堿地應(yīng)當(dāng)遵循宜糧則糧、宜棉則棉、宜草則草的原則，把中度鹽堿地耐鹽經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)作為黃河三角洲生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)和抓手，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益“三提升”。未來(lái)要在此基礎(chǔ)上關(guān)注以下方面的研究：一是在輕度鹽堿地研究建立糧油作物寬幅間作、輪作種植模式和技術(shù)；二是在中度鹽堿地突破抗鹽防澇栽培、集中成熟機(jī)械收獲等單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研究耐鹽經(jīng)濟(jì)作物（棉花與小黑麥、油菜等）兩熟制綠色高效栽培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩熟無(wú)膜種植；研究耐鹽作物寬幅間作或輪作并接茬綠肥種植技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地表周年覆蓋，在避免返鹽的同時(shí)肥田養(yǎng)地，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合；三是在重度鹽堿地研究鹽生植物和高耐鹽作物復(fù)合種植模式，提高地表覆蓋，抑制返鹽，實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)；四是篩選適宜不同程度鹽堿地的耐鹽作物品種，研制配套機(jī)械，充分挖掘不同生產(chǎn)模式和技術(shù)的增產(chǎn)增效潛力。在以上研究的基礎(chǔ)上，因地制宜，優(yōu)化集成黃河三角洲不同程度鹽堿地生態(tài)高效生產(chǎn)模式和技術(shù)，依托新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體建立高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)核心區(qū)和示范區(qū)，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化。