10月下旬,鹽城射陽(yáng)順泰農(nóng)場(chǎng)水稻田里,耐鹽水稻品種“南粳鹽1號(hào)”“鹽稻21號(hào)”即將進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)產(chǎn)。田野中,密密匝匝的稻穗從稻葉鞘中鉆出,沉沉壓了下來(lái)。秋風(fēng)拂過(guò),昔日的鹽堿地里飄出了豐收的訊息。
“春天白茫茫,夏天雨汪汪,十年九不收,糠菜半年糧?!币皇酌裰V,道盡了鹽堿地的荒蕪與貧瘠。我國(guó)鹽堿地面積大、類型多、分布廣,鹽堿荒草地和干旱區(qū)鹽漠土地約有9913萬(wàn)公頃,是全球第三大鹽堿地分布國(guó)家。如能喚醒鹽堿地這一“沉睡”資源,向鹽堿地要效益,是實(shí)施“藏糧于地”戰(zhàn)略的一塊重要“拼圖”。
江蘇擁有954公里海岸線,3.59萬(wàn)平方公里沿海陸域面積。廣袤的沿海灘涂上,蘊(yùn)藏著我國(guó)東部地區(qū)最具潛力且最有開(kāi)發(fā)價(jià)值的后備土地資源。從耐鹽品種培育到鹽堿土壤改良,再到高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的應(yīng)用,在江蘇農(nóng)科專家們的接續(xù)努力下,昔日土地泛著斑白鹽漬的貧瘠之景不再,“不毛之地”上,農(nóng)作物正競(jìng)相生長(zhǎng)。
研發(fā)適地“芯片”,“喚醒”沉睡鹽堿地
“我們利用北方優(yōu)質(zhì)耐鹽堿種質(zhì)資源,與江蘇高產(chǎn)水稻品種進(jìn)行雜交,選育出‘南粳鹽1號(hào)’。”測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)田里,江蘇省農(nóng)科院糧食作物研究所副所長(zhǎng)、國(guó)家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心華東中心主任張亞?wèn)|觀察著水稻長(zhǎng)勢(shì),“綜合兩年示范表現(xiàn)來(lái)看,該品種在淡水資源滿足的條件下,能適合在土壤含鹽量0.5%以下的鹽堿地種植?!?/p>
在鹽堿地上打造“第二糧倉(cāng)”,培育“芯片”尤為關(guān)鍵。自2017年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部開(kāi)設(shè)了耐鹽堿水稻品種自主試驗(yàn),目前已審定國(guó)家級(jí)特殊類型品種自主試驗(yàn)品種8個(gè),“南粳鹽1號(hào)”就是其中之一。
和常規(guī)土壤生長(zhǎng)環(huán)境下的作物相比,耐鹽作物選育還需特別關(guān)注耐鹽基因的利用。張亞?wèn)|所在團(tuán)隊(duì)利用分子標(biāo)記技術(shù)手段,將與鹽堿脅迫密切相關(guān)的關(guān)鍵基因,導(dǎo)入到現(xiàn)有本土優(yōu)質(zhì)水稻品種中,最終選育出既耐鹽堿又具備優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病特性的水稻新品種。截至目前,糧作所已選育出10余個(gè)具備耐鹽特性的水稻新品種(系),2022年“南粳鹽1號(hào)”作為特殊類型的水稻,還被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入糧油生產(chǎn)主導(dǎo)品種。
固土洗鹽降堿,探索鹽堿地治理“新療法”
南通如東洋口鎮(zhèn)農(nóng)田 攝于2023年9月
鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用潛力,不僅僅體現(xiàn)在面積上。改造后的鹽堿地能變成優(yōu)質(zhì)的耕地,糧食生產(chǎn)能力劇增。
南通如東洋口鎮(zhèn)的農(nóng)田里,綠油油的水稻已在時(shí)間的催化里垂下沉甸甸的穗頭。風(fēng)吹稻田,作物成熟的信號(hào)讓來(lái)此的農(nóng)林專家和周邊村民心里愈發(fā)欣喜。
數(shù)年前,這片占地367畝的水田還是不適合作物生長(zhǎng)的海邊灘涂鹽地,蛻變的背后是來(lái)自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)的辛勤付出。
江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授、草坪產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人劉南清回憶,早在十多年前,團(tuán)隊(duì)就曾來(lái)如東實(shí)地調(diào)查,研究灘涂鹽地降鹽改良的辦法。在土壤學(xué)專業(yè)領(lǐng)域,當(dāng)一個(gè)地塊的鹽堿度超過(guò)10‰,就不適合絕大部分作物的生長(zhǎng)。而在當(dāng)時(shí),這片區(qū)域的鹽度高達(dá)20‰-25‰,想要向這塊鹽堿地要糧食幾乎是不可能的事。
鹽堿地治理與改良是一項(xiàng)高成本、費(fèi)時(shí)間、多反復(fù)的工程,面對(duì)如此多的困難,劉南清和團(tuán)隊(duì)精心篩選出高品質(zhì)的耐鹽草種,2016年將這些高耐鹽草種種植在灘涂鹽地上?!巴ㄟ^(guò)淺根系的草來(lái)固定5—10厘米的表層土壤,避免降雨或者淡水灌溉時(shí)候形成地表徑流,涵養(yǎng)水分的同時(shí)加速洗鹽速度?!敝参飳?duì)表層土壤的改良只是第一步,后續(xù)團(tuán)隊(duì)又采用生物質(zhì)暗溝和深溝排鹽法:雨水通過(guò)草坪滲透到土壤中,灘涂鹽地中的鹽分經(jīng)水洗進(jìn)入生物質(zhì)暗溝,再匯集到洗鹽深溝,最后排出灘涂鹽地,反復(fù)沖排,不斷降低灘涂鹽地的土壤含鹽量。
劉南清介紹,優(yōu)質(zhì)耐鹽草種僅花了2個(gè)月就在灘涂鹽地上存活,半年后該地土壤含鹽量降到3‰以下,一年后的含鹽量更降至1‰,完全符合大部分農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件。今年6月,首批水稻秧苗在洋口鎮(zhèn)安家,預(yù)測(cè)畝產(chǎn)將達(dá)到600公斤?!敖酉聛?lái),我們還將運(yùn)用‘生草覆蓋-生物質(zhì)暗溝-深溝排鹽’機(jī)制,為江蘇大豐和山東昌邑提供技術(shù)支持,讓更多鹽堿地變成谷倉(cāng)?!?/p>
在鹽城東臺(tái)條子泥墾區(qū),江蘇省沿海開(kāi)發(fā)(東臺(tái))有限公司水稻開(kāi)鐮在即,目之所及遍野鋪金,與田埂上的鹽蒿遙相呼應(yīng)。
據(jù)東臺(tái)公司生產(chǎn)技術(shù)部副經(jīng)理尚輝介紹,條子泥墾區(qū)開(kāi)發(fā)之初土壤表層平均含鹽量高達(dá)10‰以上、有機(jī)質(zhì)含量?jī)H有2‰左右,作物生長(zhǎng)嚴(yán)重受阻。面對(duì)這樣的土壤狀況,2015年起,東臺(tái)公司以墾區(qū)內(nèi)2萬(wàn)畝中重度鹽堿地改良為目標(biāo),打造濱海中重度鹽堿地土壤改良科技創(chuàng)新平臺(tái)。
“推行以‘水稻+’輪作為基礎(chǔ)耕作制度的土壤改良方式的同時(shí),我們技術(shù)團(tuán)隊(duì)還引入了納微米氣液界面種養(yǎng)結(jié)合和暗管洗鹽控鹽土壤改良技術(shù)方案,并結(jié)合墾區(qū)的實(shí)際進(jìn)行融合優(yōu)化?!鄙休x表示,通過(guò)不同技術(shù)模式融合創(chuàng)新優(yōu)化提升,增強(qiáng)淡水溶鹽、洗鹽降堿效率,再配合增施有機(jī)肥、種植綠肥還田等聯(lián)動(dòng)措施,實(shí)現(xiàn)土壤快速改良、改善土壤環(huán)境結(jié)構(gòu),提高畝均效益和生態(tài)效益。
“通過(guò)前期的引淡洗鹽降堿,加之上半年雨水較多,今年條子泥墾區(qū)水稻長(zhǎng)勢(shì)好于去年?!鄙休x預(yù)計(jì),2023年條子泥墾區(qū)平均畝產(chǎn)可到達(dá)750斤左右,較2022年度畝均增產(chǎn)150斤以上。
高產(chǎn)高效栽培技術(shù),鹽堿地長(zhǎng)出“新綠洲”
鹽堿荒灘變成高產(chǎn)良田,除了優(yōu)質(zhì)品種培育與土壤改良,與之相配套的高效栽培技術(shù)也是不可或缺的一環(huán)。
在國(guó)家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心華東中心,揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授戴其根團(tuán)隊(duì)的耐鹽水稻配套栽培技術(shù)示范田內(nèi),以全過(guò)程技術(shù)規(guī)范栽植的水稻也進(jìn)入了收獲期。
“鹽堿地上,水稻生長(zhǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)面臨難題。鹽堿上泛會(huì)影響水稻的發(fā)苗、分蘗、成穗,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致根系、葉片早衰?!贝髌涓捌鋱F(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于水稻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究,研制出以“培育壯秧、窄行密植、水肥耦合、控鹽促長(zhǎng)”為特征的機(jī)械化精確栽培技術(shù),現(xiàn)已完成大規(guī)模推廣與應(yīng)用。
“培育長(zhǎng)秧齡的機(jī)插壯秧,通過(guò)水肥耦合,保證耕作層的含鹽量不超過(guò)2.5‰,同時(shí)肥料‘少食多餐’,確保肥料的留存量?!贝髌涓f(shuō),如此壯秧、密植、勤灌、足肥,不僅控制了表層土壤鹽分,也保證了前期立苗,促進(jìn)了中期生長(zhǎng),克服了后期早衰問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)鹽堿地水稻種植全過(guò)程防護(hù)。在該項(xiàng)技術(shù)的加持下,2022年,優(yōu)質(zhì)品種“南粳9108”高產(chǎn)田畝產(chǎn)達(dá)到了650.2公斤。