作者:秦志伟 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/10/10 17:51:45
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造良田 提方案:区域盐碱地治理破题在望

左侧为对照田,右侧为处理田。秦志伟摄 

其他技术改良后种植的水稻。 秦志伟摄

 

秋收季节,走进吉林省大安市联合乡后小窝堡村万亩盐碱地,一眼望去,不同地块的水稻长势差异非常明显。据悉,今年春季,有4种不同的盐碱地改良技术准备在此大展身手,但到最后水稻的长势显示,中国农业大学资源与环境学院教授胡树文团队的盐碱地改良技术更胜一筹。

大安市位于吉林省西部,是松嫩平原盐碱地分布集中程度和盐碱化程度最高的地区之一。在大安市考察期间,恰逢“吉林省西部盐碱地改良暨盐碱地中低产田综合利用学术研讨交流会”在吉林省松原市召开,胡树文在会上介绍了他们团队的盐碱地改良方法及其效果。

今年是记者连续三年见证胡树文团队对松嫩平原盐碱地改良的效果。胡树文向《中国科学报》记者介绍,通过多年的盐碱土壤改良实践,他们总结并完善了盐碱土壤整治、改良、管理、培肥“四位一体”的改良和高效种植技术,为盐碱地改良提供了一整套方案,目前相关技术成果已经在松嫩平原大面积推广应用。

“碱斑”累累,难治理

吉林农业大学资源与环境学院教授赵兰坡连续两年三次来这里参观胡树文团队的示范田,30多年一直从事盐碱地改良利用研究的赵兰坡对这里的土壤条件和状况再熟悉不过了。

松嫩平原是世界三大苏打盐渍土集中分布区之一,“苏打盐渍土在各类盐碱土中盐分含量高,对植物危害性大。”赵兰坡告诉《中国科学报》记者。据统计,该区域内现有盐碱地面积达到300万公顷左右,且重度盐碱地面积仍以每年1.4%的速度扩展,盐碱化程度不断加剧。

记者通过几天的现场考察发现,部分土地“碱斑”累累。据介绍,松嫩平原盐碱土以碳酸钠和碳酸氢钠为主,除了盐分含量高、对植物危害性大外,其理化性质恶劣,肥力低下是这类土壤在农业利用上的主要限制因素。

松嫩平原盐碱地主要分布在平原的西部地区,地处我国北方荒漠化地带的东段,被嫩江和松花江分割成南北两大区:即吉林省以通榆县、大安市、镇赉县、乾安县、前郭县等地为集中分布区和黑龙江省以杜尔伯特县、大庆市、安达市、肇源县等地为集中分布区。

其中,大安市是区域分布集中程度和盐碱化程度最高的地区。据统计,大安市盐碱化土地占土地总面积的59%,重度盐碱地占盐碱地面积的74%。

在车辆驶入联合乡的途中,赵兰坡提醒大家注意观察路边的树。树被认为是盐碱地和非盐碱地的分界线,在到达盐碱地之前,路边的林木很多,但站在盐碱地的灌区一看,一马平川,没有一棵树木。

当然,一望无际的盐碱地也有几千亩种了水稻,但水稻长势的差异非常明显。胡树文边走边向记者介绍示范田的情况,这里共有4家盐碱地改良技术PK。最终,采用中国农业大学综合改良技术的水稻长势远好于采用其他技术的。

记者获悉,来到这里之前,测产专家组已经对大安市联合乡2000亩重度盐碱土水稻高效种植示范区进行了实地测产。该示范区的pH值为10.1~10.8,全盐含量0.5%~0.8%,是胡树文团队在2016年改良后的,今年在不使用任何改良措施的条件下,农户正常种植了高品稻米稻花香。测产结果表明,稻花香折合标准水后产量为495.1公斤/亩,而采用常规改良方式的对照田块仅为191.3公斤/亩。

随后,以赵兰坡为测产组长的专家组对松原市前郭县深井子牧场重度盐碱荒地改良种植的水稻进行了现场测产。结果表明,改良处理的水稻亩产达到524.5公斤/亩,常规种植79.9公斤/亩。

这样的成绩让胡树文团队的每位成员都很高兴,也在他们的意料之中。

路径:提高投入产出比

为何胡树文团队的盐碱地改良方法见效这么快?很多人提出了这样的问题。“盐碱地改良工作是苗、土、水、肥综合协作的过程。”胡树文说。

根据记者的观察,该团队多年来一直深入到盐碱地改良一线,在北京中耕绿洲生态科技公司的支持下开展盐碱地治理示范及改良机理研究工作,搞清楚了治理盐碱地时存在的真实问题。

胡树文向记者介绍,通过把种植户多年改良总结出来的一些经验背后的原理分析出来,然后在此基础上继续挖掘。同时把种植户在生产过程中存在的问题和行业专家进行探讨,查阅相关资料。在总结前人的改良经验,与企业合作,集成了一套盐碱地综合利用改良技术。

就这样,从沟渠设计、土地平整、洗盐排盐、洗盐中水的回收利用、盐分的固定及富集,到改良剂和专用肥料的配套使用,再到作物抗逆、秸秆还田、返盐控制等,他们形成了一整套针对盐碱地改良的标准化的操作流程。

一直以来,不采用压沙换土等工程措施,对土地直接改良,当年改良、当年大幅度增产是他们的亮点。胡树文介绍,他们采用的新型可降解高分子改良剂能高效脱盐,结合农田水利措施进行洗盐,改良当年就可以实现盐碱土耕作层盐分淡化,解除了盐碱对作物的胁迫。

据了解,新型高分子盐碱土壤改良剂的加入能使盐碱土细小颗粒形成微团聚体,土壤的孔隙度和通透性大大增强,在渗水压的作用下,耕作层的盐分得以快速脱除。

“前一天晚上处理完,第二天就可以插秧了。”胡树文说。而在该团队改良过的稻田也能发现,相比于道路两旁灌排的水和其他稻田,这里的水更清澈。

与此同时,该团队采取了配合盐碱地专用肥料、根际调控剂等一系列抗逆措施,实现了水稻的高产。而且,今后不再使用改良剂的条件下,水稻依旧稳产高产。并且,土壤的盐分逐年下降,土壤的结构逐年改善。

据悉,大安市联合乡2000亩重度盐碱土水稻高效种植示范区就是他们2016年进行的一次性改良,今年没有施加任何改良措施,这种抗盐碱能力弱、高品质的水稻品种依旧能达到亩产千斤的产量。

在北京中耕绿洲生态科技公司负责人看来,该技术充分吸收了物理、化学、生物、工程等改良措施的优点,最大限度地提高改良过程的投入产出比,从根本上解决了投入高、收益低的矛盾。

追问:盐去哪儿了?

众所周知,“盐随水来、盐随水去、水散盐留”,这也是几代人改造治理盐碱地过程中发现并总结出水盐运动的基本规律。

胡树文团队在吸取前人经验的基础上,合理地进行沟渠设计,保证单排单灌,土壤耕作层的盐分大部分随灌溉水径流洗掉,实现了高效脱盐。为了防止次生盐渍化危害,胡树文团队与企业合作开发了盐碱稻田洗盐废水盐分提取设备,将灌溉废水进行水盐分离、富集,实现了盐水分离以及淡水资源的循环利用,这套技术在通榆县开始投入使用。

除了大部分盐分随灌溉水径流洗掉外,还有一小部分下沉到犁底层。这也对该团队的盐碱地改良技术提出了要求,即地下水位在1.5米以下的地区更适合该技术。

但该技术不仅仅局限应用在水田,胡树文团队还在牧草、向日葵、甜菜、高粱、玉米等领域进行了试验与示范。“目前已在5个省份、10余种作物中进行应用。”胡树文告诉记者。

作为耕地的重要储备资源,盐碱地越来越受到关注和重视。实际上,无论是中央还是地方政府,都对盐碱地的开发利用提出了期待,出台了科学的指导意见。目前也形成了企业积极参与的大局面,但是由于技术上的突破尚不明显而束缚了盐碱地产业的发展。

据悉,目前我国具有农业利用前景的盐碱土资源达到2亿亩,近期具有改良利用潜力的约占1亿亩,其中东北松嫩平原就占3000万亩。

“盐碱土壤作为我国重要的土地后备资源,是未来国土整治工作中的重要环节。盐碱地改良利用工作需要在科学的、系统的理论指导下进行。结合多年的一线实践经验,我们紧密围绕实际生产需求,切实解决盐碱土壤改良利用中的实际问题,从土地资源利用、生态环境效益、社会经济效益等多角度实现盐碱土壤的改良与合理利用。”胡树文说。

 
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