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      • 农业资源利用研究中心(学科组群)
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        中国科学院东北地理与农业生态研究所,是中国科学院设在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,于2002年由原中国科学院长春地...
      • 历任领导
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      现任领导
      • 姜明

        所长

      • 王宗明

        党委书记
        副所长

      • 项尚

        纪委书记

      • 李向楠

        副所长

      • 李禄军

        副所长

      所长致辞
        中国科学院东北地理与农业生态研究所于2002年3月经中国科学院批准,由成立于1958年的中国科学院长春地理研究所和成立于1978年的中国科学院黑龙江农业现代化研究所整合组建而成,是中国科学院设立在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,2002进入中国科学院知识创新工程序列...
  • 机构设置
    • 直属机构
      • 农业技术中心
      科研系统
      • 黑土地保护与利用重点实验室
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      管理系统
      • 党委办公室
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      • 东北农业监测网络
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  • 人才建设
    • 概况
        东北地理所现有各类职工500余人,80%以上具有研究生学历。历年入选中国工程院院士1人,双聘院士7人,国家百千万、杰青、优青等国家级人才计划10余人,院级人才计划30余人。国家“973计划”、国家重点研发计划、国家科技基础性工作专项、科技基础资源调查专项、国家科技支撑计划等项目首席科学家10余人,国务院政府特殊津贴获得者60余人。
      • 院士
      • 国家基金委人才
      • 院级人才
      • 部委人才
      • 兴土人才
      • 正高级专业技术人员
      • 副高级专业技术人员
      • 中级专业技术人员
      • 特别研究助理
  • 科研成果
    • 概要
        60年的耕耘,东北地理所取得了累累的科研硕果。创建了我国湿地学科理论体系,揭示我国湿地形成与发育规律、土壤关键过程与生态功能,研发退化沼泽近自然综合恢复关键技术、湿地植被快速恢复技术和湿地苇-蟹/鱼-稻复合生态模式。阐明了黑土演化过程与驱动机制,揭示了黑土退化特征和肥力调控机理,研发了黑土地肥沃耕层构建关键技术、作物高光效新型种植模式、侵蚀黑土综合防治技术、合作研发了“梨树模式”等黑土保护与利用关键核心技术,支撑“黑土粮仓”科技会战。首次克隆了控制大豆开花期的最大位点基因E1以及控制大豆长青春期性状的经典基因J,在国际上率先建立大豆分子设计育种理论体系和最大容量的大豆突变体库;研发和...
      • 获奖
      • 论文
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    • 院地合作
      • 吉林省水文水资源局一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 中铁十四局集团到东北地理所开展专题调研
      • 第十届全国玉米育种大会暨中科玉科企联合体年度工作会议在海南乐东县成功召开
      • 黑龙江三江国家级自然保护区管理局党组书记、局长于小东一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 兴安盟行政公署副盟长何伟利一行调研东北地理所
      • 东北地理所与吉林省松原市长岭县签署战略合作协议
      国际交流
      • 美国加州大学戴维斯分校William R. Horwath教授来东北地理所访问交流
      • 姜明参加地球观测组织(GEO)2023年会议周及部长级峰会
      • 中国科学院国际杰出学者Damià Barceló教授访问东北地理所
      • 姜明率团访问俄罗斯远东地区科研机构
      • 俄罗斯联邦科学水稻中心一行到东北地理所开展合作交流
      • 中美土壤学会“快速进化中的黑土地科学”研讨会在长春顺利召开
  • 研究生教育
    • 概况
        东北地理所是1978年恢复学位制度后,第一批硕士学位授予单位。现有环境科学与工程、地理学、生态学和农业资源与环境四个一级学科博士后流动站...
      • 导师介绍

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  • 科学传播
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      • 东北地理所举办第十九届公众科学日活动
      • 童心探科学 筑梦新时代
      • 东北地理所举办“中国科学院科学节·2022”活动
      • 东北地理所举办第十八届公众科学日系列科普活动
      • 东北地理所举办中科院第四届科学节活动
      • 东北地理所举行中科院第十七届公众科学日活动
      科普文章
      • 【科学大院】达尔文眼中“人类最值得信赖的朋友”,现在的处境有多危险?
      • 【科学大院】2022年中国新补充10343个物种,其中最多的是……
      • 【科学大院】灌木“步步入侵”,草原“何去何从”
      • 【中科院之声】野火对于野草,是敌是友?
      • 【科学大院】亮如白昼的夜里,有些植物处境艰
      • 【科学大院】如何保护黑土?有一个“偷懒”的办法
      科普图片/视频
      • 【哔哩哔哩直播2023中科院跨年演讲】邹文秀:“龙江模式”——保护黑土地 共筑大粮仓
      • 关义新-“用好养好”东北黑土
  • 信息公开
    • 工作信息

      相关规定

      • 信息公开规定
      • 信息公开指南
      • 信息公开目录

      年度报告

      • 2019年度信息公开工作报告
      • 2018年度信息公开工作报告

      组织机构

      • 工作机构
      • 监督机构
      主动公开

      基本信息

      • 单位概况
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      • 现任领导
      • 发展规划

      规章制度

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      • 人事教育管理

      科学研究

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      财政经费

      • 预算决算

      人事人才

      • 人才队伍
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      • 人才招聘

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      • 国际交流
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      • 国际会议

      科学传播

      • 科普知识

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【新华社】半月谈 | 深耕后备耕地资源

来源:新华社

来源:新华社   |  发布时间:2024-01-30   |  【 大  中  小 】

“绿色治理”使吉林 46 万亩盐碱地变良田

  编者按:盐碱地是一种宝贵的耕地后备资源,是我国耕地“提质、扩容、增效”的重要来源。

  2023年12月1日出版的《求是》杂志发表中共中央总书记习近平的文章《切实加强耕地保护抓好盐碱地综合改造利用》。文章指出,适度开发盐碱地等耕地后备资源,可以补充耕地面积。

  据统计,我国现有盐碱地15亿亩,占世界盐碱地总量的10%。在这15亿亩盐碱地中,约有5亿亩具备开发利用潜力,相当于我国现有耕地总面积的近四分之一。

  盐碱地一度被称为患上绝症的土地。盐碱地改良是公认的世界性难题,耗时长、成本高、效果差且易反复。如果能对盐碱地进行大规模有效改良并加以农业利用,将有助于增加耕地面积、守住18亿亩耕地红线、发展现代农业和改善生态环境,从而端牢中国饭碗。

  总策划:叶俊东

  调研采写:王志叶婧高晗孙晓宇李伟秦华江陆华东郭雅茹

  组稿编辑:张曦

  上篇: 滨海不毛之地长出“吨粮田”

  半月谈记者 王 志 叶 婧

  我国盐碱地分布广、面积大、类型多样。西北内陆盐碱区、东北松嫩平原盐碱区、东部滨海盐碱区、黄淮海平原盐碱区、黄河上中游灌区盐碱区五大类型,均有巨大开发潜力,向盐碱地要粮大有可为。

  山东滨海地区盐碱滩面积大、盐或碱程度深。随着开发技术和管理方式的不断进步,昔日撂荒的不毛之地如今种植了玉米、水稻等粮食作物,苹果、葡萄、桃子等各种瓜果一应俱全,南美白对虾等鱼虾满塘,丰收图景十分壮观。

2023 年 10 月 22 日,黄河三角洲盐碱地棉花机采作业忙 朱峥 / 摄

  丰收巨变始于改种适地

  2023年10月,半月谈记者在地处渤海之滨的潍坊市滨海经济技术开发区大家洼街道石桥村看到,多辆联合收割机穿梭于玉米田间,一次性完成摘穗、剥皮、果穗装车和秸秆还田。

  “前些年,这里是没人愿种的盐碱撂荒地。我通过土地流转种了1000多亩玉米,平均亩产近1500斤,比2022年增产约5%。”48岁的石桥村种粮大户高瑞霞向记者展示颗粒饱满的玉米穗。

  潍坊是滨海盐碱地的代表城市之一,共有滨海盐碱地226万亩,很多属于重度盐碱区。以前,农民种粮都是靠天吃饭,亩产大多只有四五百斤,不少土地撂荒。

  贫瘠的盐碱地如何变成丰收田?潍坊市农业农村局有关负责人介绍,近年来,潍坊综合运用盐碱地工程技术、生物技术、节水浇灌技术等,利用深沟或暗管排盐、淡水灌溉洗盐,通过增施有机肥和秸秆还田改土,提升土壤肥力,并积极选育小麦、玉米、水稻、大豆等抗盐碱品种。

  潍坊昌邑市柳疃镇青阜村离海只有6公里,过去土地盐碱化严重。“我们探索前3年种植苜蓿、4至5年种植棉花、之后种植小麦玉米等粮食作物的种植模式,耐盐碱作物的生长吸收了土壤中的盐碱成分。2023年的玉米种植面积达到2.4万亩,亩均产量比上年增加200斤左右。”青阜村党支部书记、青阜农业综合体副理事长孙广洲说。

  “从改地适种到改种适地,我们在种、管、收、储等各环节都打出科技牌。”昌邑市农业农村局局长闫文志说,目前昌邑市盐碱地改良面积达到10.2万亩,土壤含盐量从10‰以上降到3‰以下,粮食亩均产量大幅提升。

  位于黄河三角洲的东营市80%以上的土地是盐碱地,且不少是土壤含盐量超过10‰的重度盐碱地。在东营市垦利区垦利街道根治盐碱改善生态建设高标准农田示范园区,万亩盐碱地也喜获丰收。

  “两年前,这里还是‘春天白茫茫,秋天遍地荒,冬天一片光’的盐碱地景象,有的地块土壤含盐量达到16‰左右,无法种植作物,即使种了,也十年九不收。”山东乾舜水土治理科技有限公司董事长盖俊山说。

  自从采取自主创新的“封域双层真空负压阻控综合技术体系”专利技术,盖俊山对1.1万亩重度盐碱地进行了原土原位根本治理,使土壤含盐量由原来16‰降至3‰以下,实现了一季水稻1200斤、一季小麦800斤的巨大突破,多年的撂荒地变成了“吨粮田”。

  红彤彤的苹果、黄灿灿的桃子、紫莹莹的葡萄……盐碱地上还长出其他增收致富的“金果子”。“经过改良后的弱盐碱土壤长出来的苹果甜度高、口感好,每斤价格比一般苹果能贵1元钱,我们的600多亩果园平均亩产达到5000斤,主要销往上海、山东、江苏等地的商超,根本不愁卖。”潍坊景海果蔬种植合作社理事长袁景海说,他们的年销售收入近千万元,还解决了150多名周边村民的就近就业问题。

  潍坊市盐碱地核心区约有28万亩盐碱耕地,已改良利用26.4万亩,改良率达94.3%。近十年间,东营市建设高标准农田200多万亩,粮食产量增加了14.5亿斤,过去的盐碱滩成为粮油基地,盐碱耕地占比由建市之初的80%降至60%。

  “盐碱地+”:立体种养实现多赢

  走进东营市现代农业示范区,进入视野的是大片的对虾养殖工厂。由泰国正大集团投资建设的一万吨大虾产业链项目现场,南美白对虾养殖车间和植物工厂已建设完成。

  正大东营水产有限公司开发部经理满晓东告诉半月谈记者,他们采用先进的循环水设备,搭配中央控制系统等信息化设施,将单日换水量从70%降至3.5%,并将养殖副产品回收利用于植物工厂等,每年可产出对虾6至8批次,亩均产值是传统工厂化养殖的2倍,是普通大塘养殖的近百倍。

  “这里是土壤含盐量10‰以上的重度盐碱地,‘晴天硬嘎嘎,雨天水洼洼’。过去老百姓要么搬家,要么就在稍好点的地上种棉花。”东营市现代农业示范区管理中心经济发展科科长张峰说。

  在潍坊滨海区的胜伟盐碱地生态农牧产业园,3000多头安格斯黑牛在牛舍里吃着饲草料,这些饲草料里就添加了周围盐碱地里长出来的碱蓬和耐盐碱牧草。

  “我们通过在盐碱地上种植抗盐碱牧草养殖黑牛,发展规模化的肉牛养殖产业,养殖过程中产生的粪便等转化为生物有机肥,用于盐碱地的涵养与农产品种植,实现地产草、草喂牛、牛肥地的良性循环。”山东胜伟控股股份有限公司研发部经理江杰说。

  江杰介绍,盐碱地牧草含有丰富的矿物质和可溶物质,可以促进牛肉大理石花纹的形成和排酸过程中蛋白质的分解,增加了牛肉的嫩度和风味物质的含量,提高了牛肉品质。

  “盐碱地+”生态治理新路径,取得了生态、经济、富民的多赢局面。胜伟公司已逐步形成了盐碱地六大技术改良体系,目前掌握专利800余项,先后在山东、江苏等地复育盐碱地30余万亩。

山东省东营市的黄河三角洲农高区内,收集了大量耐盐碱苜蓿的种质资源 叶婧 / 摄

  盐碱地治理须打通产业链

  当前,我国盐碱地特色产业开发虽取得突破性进展,但产业后端提质增效创新仍不足,有待加快盐碱地综合利用复合技术研发,推进政产学研用深度协同创新,吸引更多社会资本共同参与。

  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员李玉义认为,当前盐碱地特色农产品功能因子挖掘和特征品质评价研究缺乏,盐碱地特殊环境下产生的特色功能性食品及高附加值产品开发不足;政产学研用深度协同创新不够,需利用综合性一体化技术方案,解决盐碱地“治、用、管、维”脱节问题。他建议,加快突破盐碱地综合利用急需的关键技术,例如盐碱地水盐精准调控技术、现代工程技术、盐碱地治理增碳储汇技术等,推动从单一治理技术向复合治理技术转变。

  盐碱地治理需要吸引更多社会资本广泛参与。作为一家农业高新技术企业,山东元舜现代农业科技有限公司研发的“芳青玫瑰”经过特殊选育和改良,耐盐碱、抗干旱、耐寒冷,可三季开花,盐碱地亩均产量达400公斤以上。而且,花瓣含玫瑰精油比率高,可应用于医药、化妆品、食品等领域,每亩收入5000元左右。目前,“芳青玫瑰”已在潍坊市寒亭区、滨海区、安丘市等地育苗种植5000多亩。

  “在盐碱地里淘金前期投入大、回收周期长,但金融机构对企业贷款一般要求土地证,对盐碱玫瑰的价值认定也很难。”公司副总经理王坤说,他们的目标是在全国发展10万亩盐碱玫瑰种植加工基地,但目前都是用企业其他业务板块的收入反哺盐碱地治理投入,融资难让企业一年只能投2个项目。

  对此专家给出建议:基于盐碱地开发利用前期投入成本较高、大田作物收益不足以有效支撑盐碱地长效开发的状况,单一化的种植也不能满足日益多样化的农产品需求,应确立“大食物观”思维,制定出台不同类型不同盐渍化程度的盐碱地开发利用的作物和水产养殖等名录。

  业内人士建议,对于盐碱地治理,上下游企业加强产业合作,政府部门、行业协会多搭台,促进种植和养殖、深加工、销售等链条企业深度融合,在产业链协同发展中实现互利共赢。

  中篇: 西北戈壁荒滩飘来稻花香

  半月谈记者 高 晗 陆华东 秦华江

  在天山南北,骄阳炙烤下,大片干旱龟裂、泛着斑斑盐渍的盐碱地随处可见,与东部滨海等地的盐碱地景象截然不同。

  新疆农业科学院统计数据显示,新疆维吾尔自治区盐碱地面积占全国盐碱地面积的三分之一,属西北内陆盐碱区类型。随着对盐碱地的改良方式不断进化,新疆多地耐盐碱作物经过实地测产显示高产,规模也由原来的小范围试验转为连片大面积种植,为当地提供了重要的生态价值和经济价值。

新疆沙漠边缘万亩连片耐盐碱水稻实测高产 高晗 / 摄

  戈壁滩上演久违的春耕秋收

  2023年10月13日,在天山南部的新疆阿拉尔市,由国家耐盐碱水稻技术创新中心组织相关专家对耐盐碱水稻公开实收测产。经测产专家组现场评定,最终理论亩产结果为573.8公斤。这是新疆耐盐碱水稻首次实现万亩连片高产。

  测产田块在新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市六团十一连万亩水稻种植区,处于塔克拉玛干沙漠北缘,土壤含盐量超过12‰,ph酸碱度8.5以上,属于重度盐碱地。2023年初,这里仅有红柳、沙棘得以存活。

  就在测试前4天,另一端的天山北坡的乌鲁木齐市米东区,国家耐盐碱水稻技术创新中心西北中心米东区水稻示范基地内,新疆农业科学院水稻创新团队选育的耐盐碱水稻新粳5号,亩产更是首次突破了700公斤。

  新疆阿克苏地区及新疆生产建设兵团第一师稻区面积有40万亩左右。为了让盐碱地变粮仓,包括新疆、湖南多地的专家集智攻关,采用物理排盐、排碱,选育抗盐碱水稻品种,向盐碱地要地、要粮。

  2023年初,久违的春耕终于在这片盐碱地开启。“白花花的一片,人踩在荒滩上面咯咯作响。”回想起当时春耕情景,新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市六团十一连党支部书记魏九龙向半月谈记者如此描述。

  国家耐盐碱水稻技术创新中心西北中心主任、新疆农业科学院粮食作物研究所研究员王奉斌介绍,此次测产地块比一般耐盐碱水稻平均单产提高了近150公斤。种植前土壤含盐量12‰,种植后土壤含盐量约3‰。

  盐碱地种植水稻堪称双赢选项。在新疆,水稻除了用来吃,还肩负着一个重要使命——作为盐碱地改良的首选粮食作物,洗盐压碱、实行水旱作物轮作倒茬,改良盐碱地和次生盐碱地、防止土地荒漠化,降低土壤盐碱及减轻病虫害。中国工程院院士尹飞虎表示,以往种植传统农作物,灌溉多、排水少,导致盐渍堆积,盐碱化加重,耐盐碱水稻的种植能有效排出盐碱,改良土壤。

  中国工程院院士陈温福参与测产后说:“耐盐碱水稻种植技术世界一流,每亩用水量已降至500立方米左右。”盐碱地改良的第一年就能实现水稻连片高产,相关技术措施将在现有水资源和土壤条件下,为新疆农业可持续发展提供优化方案。

江苏盐城盐碱地上的碱蓬草(图片来源 :视觉中国)

  改良直面数道难关

  新疆土地资源丰富,然而受盐碱和干旱影响,土地产出水平较低,且大部分未被有效开发利用。陈温福院士表示,种植耐盐碱水稻是改良盐碱土壤的最优选项,目前制约新疆耐盐碱水稻推广的障碍主要为农田水利建设滞后,水资源利用不合理以及信息化制种进展缓慢。

  ——制种关键技术制约推广。耐盐碱水稻仅能在6‰含盐碱的土地上种植,若能通过技术研发,突破水稻生长极限,无论是对生态改善还是粮食增产,都将带来革命性进展。

  ——现代农田水利设施落后。新疆存在季节性、地域性用水矛盾,水资源利用率不高,南疆农村地区“大水漫灌”的粗放灌溉方式依然存在。没有现代化农田水利设施,就难以保障盐碱地治理成效,进而影响耐盐碱水稻的推广。

  ——封井、限采政策缺乏弹性空间。尹飞虎院士表示,新疆水稻种植区无论是地下水还是地表水资源都比较丰富,但严格的限采地下水措施限制了水稻的种植推广。盐碱地需要开采地下水,水位太高盐碱容易上泛,通过灌溉自来水洗盐压碱,抽取地下水抑制盐碱上泛,降低土壤含盐碱量。他建议,因地制宜制定、调整用水政策,允许在盐碱地块水稻种植区进行“上灌下抽”,实现生态、经济和社会效益的统一。

  “东西协作”喜与忧

  2017年以来,在对口支援新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州(简称克州)的工作中,江苏盐城探索出“以种适地”新模式,已改良盐碱撂荒田近千亩。

  2023年8月下旬,位于盐城的江苏省沿海滩涂农业工程技术研究中心试验示范基地,这里土壤含盐量虽普遍在8‰~10‰,地表覆盖着皑皑“盐霜”,30亩碱蓬、80亩田菁等多类耐盐植物却长势喜人。两个月后,它们的种子被送到万里之外的克州,成为当地改良更多盐碱地的“金种子”。

  农牧业是克州从业人口最多的产业,但次生盐渍化耕地面积占全州耕地近四分之一。2017年~2018年,江苏对口支援克州前方指挥部广泛征集耐盐植物和改良产品在当地试验。最终,江苏沿海地区农业科学研究所等单位探索出的“碱蓬降盐、田菁改土、饲草增效”轮作模式,使土壤盐分在6‰~8‰的“撂荒田”在一到两年内便能改良。

  盐城摸索出“以种适地”的新方法并非偶然。盐城坐拥近700万亩沿海滩涂,视盐土改良为生存之本。通过建设种质资源保存库,当地储备的耐盐植物种类已达400余种。

  目前,援助方也面临着“种源地”储量不足、改良缺乏内生动力的风险。为防止盐分回流返田,克州碱蓬需在花期前收割,而田菁也在花期前后全部用于还田,种子只能靠他地供给。江苏滨海虽有约25万亩可供改良的滩涂盐碱地,但目前拥有的碱蓬、田菁种植总面积仅340余亩。

  西部“主改区”也存在承接东部技术困难、推广缺乏专业化力量的问题。江苏沿海地区农业科学研究所盐土农业研究室主任邢锦城说,江苏科研团队在克州管理的碱蓬和田菁长势良好,但交给当地农牧民后,技术不过关,效果不及预期。

  这也是克州当地一些农业人士的担忧。克州阿图什鑫宏源农业农机专业合作社负责人刘现标认为,让农牧民相信、运用新模式,在居住分散、科教资源相对落后的西部内陆地区的确比较困难。克州农技推广中心土肥站站长海如拉·木萨也表示,目前改良面积不算太大,江苏专家团队可定期管护,一旦未来扩大面积,具体工作必须依靠当地人,培训必不可少。

  我国有五大盐碱地区域,盐碱地治理“一盘棋”尚未形成。不同盐土区气候条件和资源禀赋差异明显,分区治理是行之有效的办法,但目前跨区交流较少、缺乏合作平台与机制,限制了科研力量和成果的整合利用。

  针对此,中国土壤学会盐碱土专业委员会主任刘小京建议,在坚持“一区一策”基础上,可打通五大盐土区合作网络,让可跨区运用的改良方法和耐盐种质资源互通有无,分享经验。

  下篇: 精准改良,探索“中国方案”

  半月谈记者 叶 婧 王 志 孙晓宇 李 伟 郭雅茹

  从一味改地适种到改种适地与改地适种并重,我国多地近年加强科技创新,科学改造治理盐碱地,持续改良种子、选育耐盐碱植物,不断激发盐碱地的生产潜能。盐碱地改良是综合、复杂的系统工程,未来必须政、产、学、研、用结合,协同做好这篇大文章,为世界盐碱地改造贡献“中国方案”。

专家在黑龙江肇东东升村检测耐盐碱水稻的水分含量 王松 / 摄

  盐碱地种植“芯片”加快研发

  “经过专家组实地测产验收,鲜食玉米‘鲁黑甜糯201’获得丰收,亩收鲜穗数4139个,鲜穗亩产量为1655.6公斤!”站在黄三角农高区土壤含盐量为2‰至3‰的盐碱地里,山东省种子管理总站研究员刘存辉大声宣布测产结果。

  2023年8月,山东省农业科学院玉米研究所邀请山东省种子管理总站等单位的专家组成专家组,对30亩鲜食玉米——油菜轮作粮油协同增效技术示范田中的鲜食玉米进行实地测产验收。

  山东省农科院玉米研究所研究员刘霞说,“鲁黑甜糯201”是他们最新选育的一个紫黑甜糯玉米新品种,不仅颜值高,而且耐高温、耐密植。这次测产结果证明,它具有耐盐碱性,是一个高产、优质、广适性新品种,目前已经实现了转让。

  种地不选种,累死落个空。种子,是农业的“芯片”。在广袤的滨海盐碱地上,像刘霞这样的科技工作者正不断进行改种适地的尝试。

  黄河三角洲80%以上的土地是盐碱地,却能够长出“金麦穗”。在黄河三角洲农业高新技术产业示范区,约1亩标有“济麦60”的麦田新芽初冒。“这是山东省农业科学院作物所小麦遗传育种团队专门针对旱地、盐碱地培育的新品种。”山东省农业科学院作物所研究员曹新有说,2023年夏收时测产,在土壤含盐量3.65‰的土地上,“济麦60”平均亩产497.1公斤,创盐碱地小麦高产纪录。

  改种适地离不开强劲的农业“芯片”,背后是育种技术的支撑和耐盐碱种质资源的收集利用。目前,多个科研院所育种团队在黄河三角洲农业高新技术产业示范区收集保存了耐盐碱种质资源2.1万份,初步选育出了55个新品系。

  早在2005年,华中农业大学傅廷栋院士团队就开始着手耐盐碱油菜研究,2007年秋,他们在江苏省盐城市的一片盐碱滩涂地试种了300亩“华油杂7号”油菜品种,次年实收亩产超过130公斤,超过当时全国平均亩产的120公斤。

  2010年以后,傅廷栋院士团队开展了耐盐碱油菜资源筛选、机理及基因定位等相关研究,目前已经从3000多份油菜资源中筛选出40多份,选育了“华油杂62”“饲油2号”“华油杂158”等耐盐碱油菜品种,已定位了28个油菜特有的耐盐碱候选基因,正在进行基因功能验证和研究。

  瞄准五类盐碱地精准改良

  “春天白茫茫,夏天雨汪汪,十年九不收,糠菜半年粮”,这首曾流传于盐碱地区的民谣道尽了农民的酸楚。

  要给这些盐碱地来一剂“良药”!2013年,科技部、中国科学院联合河北、山东、辽宁、天津4省市启动了“渤海粮仓科技示范工程”,科研人员针对环渤海低平原5000万亩中低产田和盐碱地淡水资源匮乏、土壤贫瘠等制约粮食生产的问题,重点突破“土、肥、水、种”等关键技术。

  在山东,多地根据滨海盐碱地的规律特点,采取了“三级利用”的治理策略。即轻度盐碱地(<3‰)重点发展粮油和饲料粮产业,中度盐碱地(3‰至6‰)重点发展生态草牧业、中草药产业,重度盐碱地(6‰至10‰)重点开展植被修复,涵养生态。

  通过建立盐碱地工程技术、生物技术、化学技术、苦咸水淡化技术、节水浇灌技术、信息技术等综合改良体系,降低和控制农田地下苦咸水水位,排除土体中过高的盐分,从而改良盐碱地土壤结构,提高土壤肥力。目前,潍坊滨海区已累计改良农田5万多亩,农韵盛景生态高效示范园、胜伟盐碱地生态农牧产业(示范)园等试验区土壤含盐量由7.8‰至11‰降低到1.4‰,亩产效益可达3万元。

  在黄河三角洲农业高新技术产业示范区,针对未利用盐碱地挖潜及盐碱耕地综合生产力提升,当地构建了以管道节水控盐、生物农艺措施改良培肥、农业病虫害绿色防控、增加植被覆盖涵养生态、精准智慧农业为核心的盐碱地生态高效农业技术体系,结合耐盐碱植物新品种推广应用,将盐碱地变为“吨粮田”。

  河北现有盐碱地占耕地总面积的12.1%。河北省近年通过使用改良剂、构建高效治理模式等技术和方法,治理利用盐碱地。为了保证旱碱麦正常生长,旱碱麦的播种时间比普通小麦提前半月有余。同时,改传统一次性镇压为播后、冬前、春季重度镇压。“使用‘六步法’,有利于防止跑墒漏墒,保证麦苗生长。”沧州市农林科学院资源环境与草业研究所所长、研究员徐玉鹏说。

  把具有开发利用潜力的盐碱地改良为耕地,国内外主要有物理、化学和生物等方法。在我国,根据西北内陆盐碱区、东北松嫩平原盐碱区、东部滨海盐碱区、黄淮海平原盐碱区、黄河上中游灌区盐碱区五大类型的不同特征,已建立上覆下改阻盐控盐、暗管排水脱盐控盐、耕作破土壤粘闭降盐等数十套盐碱土高效利用技术模式。

  中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员王志春说,他们开发基于土壤盐碱空间差异的“苏打盐渍土精准改良技术”,研究出了具有自主知识产权的苏打盐碱土改良剂,在东北西部苏打盐碱地区推广应用。根据土壤盐碱状况和目标碱化度,精确计算改良剂用量,集成创新适用于轻、中、重苏打盐碱地的精准改良综合技术模式。

  此外,王志春团队与黑龙江省双鸭山市宝清县合作,以当地丰富、优质的褐煤腐植酸为原料,与多年研究的苏打盐碱土改良技术紧密结合,形成高效改良产品,效果较为显著。

  近年来,不少研究单位、企业也提出了许多改良利用盐碱地的技术方案,从中筛选出的如种植耐盐碱油菜、燕麦、高粱、油葵等特色技术方案,已纳入国家改良盐碱地中长期规划。

由盐碱地改良而成的河北乐亭县数字循环农业智慧园区稻虾共生区 牟宇 / 摄

2020 年 9 月 27 日,专家和工作人员在内蒙古兴安盟袁隆平院士工作站盐碱地水稻基地进行测产,亩产稻谷再破千斤 徐钦 / 摄

  进一步提高改良利用效率

  “盐碱地改良是综合、复杂的系统工程,必须政、产、学、研、用结合来做好这篇大文章。不同学科配合,将提高盐碱地改良利用效率。”傅廷栋说,从土壤学角度,主要考虑改良盐碱土来适应作物生长;从育种学角度,主要考虑改良作物耐盐碱特性来适应盐碱土。我国盐碱地多、开发潜力大,需要发挥科技创新的关键作用,加大盐碱地改造提升力度。

  傅廷栋建议,加强创新平台与能力建设,构建不同地区的国家盐碱地改良和生物修复技术创新中心。汇聚全国优势产学研力量,聚焦盐碱地修复利用关键技术进行有组织科研,形成大协作、大联合攻关团队。在改良盐碱地的同时加强各种作物耐盐碱资源的筛查与选育,以地适种、以种适地互相配合。

  针对不同的盐碱地类型,需要建立不同地区、不同技术途径的分中心,为世界盐碱地改良提供“中国方案”。王志春认为,土壤盐碱化的空间差异性,要求各地因地施策,精准地开发改良产品和技术方案,这也是盐碱地改良技术推广的难点。

  比如,在两平方米的盐碱地范围内,盐碱程度都会存在差异。我国各地盐碱地的类型不同,盐碱组成不同,目前没有放之四海而皆准的改良产品和技术,也不存在千篇一律的改良方法。因此,不能不顾盐碱的程度贸然施用改良剂,否则,不仅会造成资源的浪费,也不会得到好的改良效果。

  王志春建议,要关注盐碱地改良利用的可持续性,特别是要保持水资源的可持续性,保障干旱年份水资源的供应,不能让盐碱地改良成为一项短期的工程。

  当前盐碱地治理以改地适种为主的观念依旧存在,作物耐盐碱的潜力挖掘不够,耐盐碱植物品种创新不足。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员李玉义坦言,国内作物耐盐育种仍以常规育种为主,耐盐碱精准鉴定技术体系不完善、突破性耐盐碱资源和综合性状优良的品种缺乏,目前选育的耐盐品种耐盐范围在3‰至4‰之间,缺少适用于中重度盐碱地的作物品种,以耐盐碱植物为基础衍生出的特色植物品种较少。

  2022年12月30日,科技部正式批复在山东建设国家盐碱地综合利用技术创新中心,旨在打造盐碱地技术创新国家战略科技力量,系统性突破盐碱地生态保护和综合利用的理论和技术模式,为我国乃至全球盐碱地生态保护和高效利用探索新路径、提供新技术、建立新样板。

  据了解,中心建设发展的第一阶段为2023年至2025年,中心总部和各分中心、试验站全面启动运行,突破一批盐碱地生物育种关键核心问题,耐盐碱作物新品种推广面积达到3000万亩,实现我国盐碱地主要农作物品种的更新换代。

  (策划、编辑 张曦)


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