山东:盐碱地种出“中国新粮仓”

  九曲黄河奔腾万里,在这里入海。聚沙沉积形成的黄河三角洲,因受海水浸染,土地盐碱化严重。

  “18亿亩耕地红线要守住,5亿亩盐碱地也要充分开发利用。”2021年10月21日,习近平总书记在位于山东省东营市的黄河三角洲农业高新技术产业示范区(以下简称黄三角农高区)考察调研时强调,开展盐碱地综合利用对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义。

  金秋时节,黄三角农高区的大豆、玉米、水稻等农作物都已成熟,大豆露出了鼓鼓的豆荚,沉甸甸的稻穗压弯了稻秆儿,玉米含羞般藏着金灿灿的棒槌等待收割……

  滨海盐碱地,曾经寸草难生,而今一派丰收景象。

  改“地”:土壤增肥力 瘠地变沃野 庄稼乐开花

  “经现场实打验收,处理区夏播谷子亩穗数2.77万,亩产250.9公斤;对照区亩穗数0.84万,亩产69.4公斤。”9月29日,“盐碱地微域生境调控一播全苗技术”现场观摩会在山东省农业科学院黄河三角洲现代农业试验示范基地(以下简称山东省农科院黄三角示范基地)召开,与会专家一致表示,该技术大幅度提高了种子出苗率,破解了出苗难这一盐碱地重要技术难题。

  “这项技术是我们针对盐碱地出苗难问题研发的。”山东省农科院黄河三角洲现代农业研究院院长贾曦介绍说,此技术主要是改善种子周边微域环境,缓解土壤板结,增加其透气性,为种子发芽创造适宜的环境,有效缓解种子发芽和幼苗生长期间的盐碱胁迫影响,大幅提高出苗率,实现苗齐、苗壮。

采用微域土壤改良技术种植的谷子,穗大颗粒饱满。人民网 宋翠摄

  盐碱地是障碍性土壤,存在含盐量高、板结、地力差等问题,一度被称为土地的“绝症”。据统计,我国的盐碱地面积约为15亿亩,其中可利用的盐碱地约5.5亿亩,是我国重要的后备耕地资源。

  土壤改良是盐碱地综合利用的基础。在黄三角农高区,盐碱地面积达43.97万亩,土壤盐分含量从1‰至10‰自西向东梯次分布,是滨海盐碱地的典型代表,也是探索盐碱地治理新技术的天然试验场。

  2015年10月,国务院批复设立黄三角农高区,成为第二个国家级农高区。这一年,贾曦带着一群年轻的科研人员来到这里,开始试验基地建设,针对盐碱地改良和高效利用开展了一系列的科研攻关。

  从建设排灌工程提高农田压碱排盐能力,到绿肥翻压、秸秆过腹还田等农艺措施治理,从“天苍苍,野茫茫”到各种作物绿盖三角洲,从果树栽不活到苹果葡萄群压枝头,他们无数次试验,无数次失败,终于探索形成了农牧生态循环、土壤有机物质调理、多水源联合调度等系列技术成果,在黄三角区域大面积推广应用。

  盐碱地治理如何由盐碱地改良转为盐碱地“用地养地”相结合?近年来,黄三角农高区根据盐碱地不同类型,选择不同的种植模式,进一步提高了盐碱地作物生产能力和效益。

  今年,玉米大豆带状复合种植模式在黄三角广泛铺开。

  “这是盐碱地用养结合的一种方式,能有效改善地上和地下生态环境。”走在田间,迎着海风,贾曦边走边介绍,豆科作物固氮,有利于培肥地力,能够实现在玉米不减产的情况下,增收一季大豆。

今年夏天,贾曦在试验田里检查土壤信号传感设备情况。人民网 宋翠摄

  “我们还推广应用自主研发的微生物菌剂改良土壤、精准施肥技术。”黄三角农高区盐碱地综合利用技术创新中心工作专班副组长、研究员刘志鑫表示,该单位系统把握滨海盐碱地规律特点,因地制宜、分类施策,探索出一条“用养结合”“种养结合”的新路子。3年来,土壤有机质提高22%以上,有益微生物数量提高4~7倍,减少化肥使用量32%以上,地力提升1至2个等级。

  如今,山东省农科院黄三角示范基地的定位试验场,土壤信号传感设备正在默默采集土壤的含水量、盐分、地下水位等相关数据,以此建立盐碱耕地质量大数据库,为今后开展科研工作提供精准的大数据支撑。

  改“种”:农业“芯片”显神威盐碱地里长出“新粮仓”

  种子是农业的“芯片”。

  习近平总书记视察黄三角农高区时,走进田间,同农技人员亲切交流。总书记勉励大家:“土地资源是很宝贵的,抗盐碱作物发展起来对提高土地增量是很有意义的,对中国粮仓、中国饭碗也能起到积极的保障作用。”

  要挖掘盐碱地开发利用潜力,必须把农业“芯片”作用发挥好,选育出适应盐碱地的耐盐碱作物。

  正值大豆收获季节,总书记走进田里,弯下腰来摘了一个豆荚,剥出一粒大豆,放在口中细细咀嚼:“豆子长得很好。”

  “这是我们山东省农科院培育的耐盐碱大豆新品种‘齐黄34’。”谈到种子创新,贾曦满身的自豪。他说,“齐黄34”具有高产、耐旱、耐涝、耐盐碱等特点,适合机械化生产和带状复合种植,去年,在东营市含盐量3%的盐碱地实打验收亩产302.6公斤,实现了大豆在盐碱地上的单产新突破。目前,“齐黄34”已成为黄淮海地区推广面积最大的大豆品种,是农业农村部四大主导大豆品种之一,为向盐碱地要粮、要油贡献了力量。

高产耐盐碱大豆新品种“齐黄34”籽粒。山东省农科院供图

  为了解决盐碱地适生植物育种难、育种周期长、制种产量低等瓶颈问题,黄三角农高区建立了“实验室分子设计育种—人工模拟环境育种加速—田间耐盐碱梯度测试鉴定”三级育种体系;建立了耐盐碱植物育种、盐地藜麦种业创新等平台;“作物表型组学”(植物育种加速器)平台也在紧锣密鼓地筹建中。

  一场盐碱地科技会战悄然打响。黄三角农高区的试验基地,一块块的“盐池”里,玉米、花生、大豆等作物已经成熟,它们用丰收的果实展示着自己耐受不同盐碱土壤的能力。

  “盐池主要用于作物种质资源的耐盐鉴定,以鉴定种子是否耐盐,耐到什么程度。” 贾曦介绍道,近年来,山东省农科院十分重视耐盐碱作物种质资源收集保护和适生品种选育工作,已选育出120余个耐盐碱作物品种。

  一批批标志性科技创新成果正在加速显现,并在黄三角盐碱地大面积推广应用。藜麦试种成功,2个新品系亩产分别达到170公斤、190公斤;高耐盐水稻“鲁盐稻69”亩产达498.17公斤;鲜食甘薯新品种“济薯26”实现平均亩产3500公斤;甜高粱“济甜杂2号”鲜重亩产可达5~6吨,成为盐碱地种植结构调整和农民致富增收的重要作物品种……

藜麦种质资源。人民网 刘祺摄

  “我们依托农业农村部国家沿海地区盐生植物种质资源圃(库)等种业创新平台,搜集保存耐盐植物种质资源1.8万份。已选育苜蓿、燕麦、甜高粱、藜麦等新品种(系)37个,示范推广9.2万亩,亩增效益15~20%。”刘志鑫表示目前正在组建表型组学研究团队,将对作物品种选育这一“卡脖子”问题有序推进研究工作。

  生态防控:“雷达”精准监测灭害虫 熊蜂授粉克难题

  在山东省农科院黄三角示范基地北区的试验田里,4个白色“庞然大物”矗立在田野中,格外显眼。这是中国农科院、北京理工大学和山东省农科院合作共建的农业迁飞性害虫智能化精准监测与阻控研究平台。

  4部雷达有规律地分散在田间,居中1部是相控阵雷达,分散在外围的3部是多极化雷达,它们组成“雷达矩阵”,对经过的迁飞害虫进行精准监测。

  绝大多数农业害虫都具有迁飞性,并且有突发性、爆发性和毁灭性等特点。据专家测算,在山东省常年发生面积达8亿亩次,造成约40亿斤的农产品损失。黄三角处于东亚昆虫迁飞场的核心地带,是监测和控制迁飞性害虫的关键区域。

  “相控阵雷达发现目标后向周围的多极化雷达发出指令,可以对2公里内的迁飞性害虫进行精准识别并监测其迁飞规律,然后根据不同害虫的光谱敏感性,研制特定光谱的高空诱捕灯,将害虫诱引到地面进行灭杀。”贾曦说,相关技术成果在山东全省域转化应用后,预计可减少化学农药用量30%以上。

  “通过3年的系统监测,探明了棉铃虫等主要害虫在山东省南北季节性迁飞规律,和迁飞性害虫监测及精准阻控的重点区域。”贾曦表示,研发的棉铃虫、二点委夜蛾等重要害虫雷达自动识别技术,实现了重大农业害虫的实时监测与预警,为我国的重大农业害虫防控提供了关键基础技术。

农业迁飞性害虫智能化精准监测与阻控研究平台。胡鑫惠摄

  绿色防控是持续控制病虫灾害、降低农药使用风险、保护生态环境的有效途径,是现代农业高质量发展的重要保障。对此,由中科院动物所专家牵头,在黄三角农高区成立了益虫资源利用与生态防控研发平台,应用天敌昆虫、生物农药、性诱剂等技术开展农业病虫害绿色防控。

  在研发平台展厅的玻璃盒里,几只个头硕大的熊蜂嗡嗡地飞旋。“这是我们自主研发、具有知识产权的‘中科熊蜂’,解决了授粉熊蜂种源‘卡脖子’问题。” 益虫资源利用与生态防控研发平台工作人员代海雯边整理蜂盒边介绍,熊蜂授粉代替了人工激素授粉,提高了作物的坐果率和果实品质。

  科技为农业病虫害绿色防控等生态防控注入源动力,让盐碱地焕发出新活力,将植被覆盖率提高35%以上,生物固碳能力提高30%以上。

  产业发展:特色产品墙外开花 盐碱地农业之题“破茧”

  既要种得好,又要产得优,还要卖得好。

  “我们用的是高油脂高蛋白的‘双高’大豆‘齐黄34’,是我们盐碱地种出来的!”东营市鲁唐八福豆制品有限公司总经理张红伟抓起一把金灿灿的大豆喜滋滋地说,用这豆子做的豆腐口感细腻、口齿留香,深受消费者的喜爱。

  “好原料才能做出好豆腐。”张红伟从事豆制品加工已经12年了,他对当地的大豆情有独钟,他的豆制品在当地的大型超市和酒店深受顾客欢迎。

  “根据大豆品种‘双高’的特点,我们还研发了具有自主知识产权的鸡蛋豆腐,成为豆腐中的‘贵族’。” 张红伟难抑内心的喜悦之情,在规划书上又添了一笔。

用“齐黄34”做的豆腐,口感细腻、口齿留香,深受消费者的喜爱。图为工作人员在压制豆腐。人民网 刘祺摄

  像张红伟一样享受到盐碱地“红利”的还有东营市鲁通米业有限公司的周治红,其公司推出的“黄河三角洲大米”是地地道道的盐碱地大米。

  “我们的大米是生态弱碱米,粘性大,非常适合熬粥,深受消费者喜爱,而今已经走出山东,远销北京、上海、成都等全国各地的大中城市。”公司副总经理王明坤介绍说,公司成立了水稻种植合作社,实行“公司+基地+农户”的农业产业化经营模式,建立了集稻谷“种植—加工—储存—销售”为一体的完整产业链,被评为山东省重点农业产业化龙头企业,辐射带动农户4000余户。

  如今,在黄三角农高区,依托种质创新技术,具有滨海特色的龙头企业引领农业产业发展,初步构建起了以产业为主导、企业为主体、基地为依托的全链条现代种业运营模式,越来越多的特色优质食品摆上了老百姓的餐桌。

  “我们以盐碱地特色种业为引领,重点培育大健康及功能性食品产业、农业智能装备制造产业等5大高新技术产业,构建盐碱地农业产业体系。”刘志鑫表示,依托生物技术中试研发、智能农机平台、农业益虫等创新平台,农高区培育了一批高新技术产业,带动现代产业发展。

  “现在熊蜂年产1.2万箱,供不应求。”代海雯说,“中科熊蜂”已经实现工厂化规模生产,销往20多个省市,在全国各地建立了30处示范基地,今年年底,将建成10万箱商品熊蜂生产工厂,把国内授粉熊蜂供应量提高1倍。

中科熊蜂授粉试验示范。黄三角农高区供图

  黄三角,像一位精力充沛的青年,浑身有使不完的劲,吸引了来自全国各地的科研机构、高校院所扎根于此,为了向盐碱地要粮,为了盐碱地能长出高产的优质粮,他们,在黄河尾闾奏响了新时代的创新之歌,为国家开辟“新粮仓”立下了汗马功劳。

  对未来,刘志鑫充满了信心。他说,下一步,黄三角农高区以创建国家盐碱地综合利用技术创新中心为目标,加强与中国农科院、中国科学院、山东省农科院、青岛农业大学等高校院所合作,努力实现盐碱耕地提质增效、专业人才队伍培养、盐碱地特色产业培育三个关键性目标,答好“盐碱地农业之题”,为保障国家粮食安全、推动黄河流域生态保护和高质量发展作出积极贡献。

【责任编辑:顾杨洋】

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