村民为盐碱地上的棉花浇灌咸水。
■本报记者 龙九尊 摄影报道
近日,距离渤海不到20公里的河北省海兴县小山乡山西洼,空旷的田地里寒气逼人。走在田垄上,刘小京希望天气能更冷些。天冷,冰会结得更快,活儿会干得更顺利。
“这块地棉花亩产可以达到240公斤,甜菜可达1万斤。”这是刘小京“出活”的地方。在这片荒芜的重盐碱地里,他使棉花、油葵等作物顺利成长,而且收成不错。
我们脚下就是一块试验地。地里留着棉花秸秆,其腰身以下的地方被厚厚的冰层盖得严严实实。不远的地方,两三个农民把水从地下抽出,浇到地里。
“这里过去不长草,现在都能长棉花了,农民特别认。”一位当地村民告诉《中国科学报》记者。
这一切,归功于刘小京发明的“咸水结冰”盐碱地治理新方法。他现在是中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员、中科院南皮生态农业试验站站长。
刘小京的研究兴趣是缺水盐渍区水土资源的高效利用。无论在田间地头,还是在办公室里,他琢磨得最多的是,在淡水资源极度缺乏的环渤海区,怎么把大片的盐碱地利用起来。
以往盐碱地治理的经验主要是灌排措施为主的水利工程措施,通过强灌强排、抽取地下水降低地下水位,以淡水洗盐,使土壤脱盐。但该区域海拔高度才1米多,地下水位水深也有1米多,而且地下水都是10g/L以上的咸水。地下水位下降不了,也没有淡水,怎么办?
刘小京苦苦寻找突破口。
2005年,在讨论北京师范大学等进行海冰资源的淡化研究时,刘小京突然得到了灵感:充分利用该区域咸水资源和土壤水盐季节变化规律,采取冬季咸水结冰灌溉改良滨海重盐碱地。
“如果温度足够低,咸水也可以结冰。融化时,高浓度的冰先融化、入渗,后融化的微咸水和淡水起到洗盐的作用,使土壤表层脱盐。到春季时,再覆上地膜,防止土壤蒸发返盐。”刘小京说,经过这样整理后,地里就可以种植作物了。
在刘小京的方案中,不再考虑地下水位问题,而是季节性调控土壤中的盐含量,让土壤“根层脱盐、能长作物就行了”。
2006年,刘小京来到海兴县小山乡山西洼。山西洼属重盐碱地,土壤含盐量最高达2%,地下咸水咸度在9~12g/L之间。
在这里,刘小京带着团队挖井、建排水管道、排水沟、灌溉、等待结冰、播种、观察、记录数据……一场用咸水浇灌、以盐治盐的盐碱地治理试验开始了。
“当年就这块地,棉花亩产达到了200公斤左右,高的能达到250公斤。”走过一块棉花试验地时,刘小京说。
沿着棉花田边行走,我们发现,在田边的斜坡中,每隔10米左右,就有一把芦苇秆子从60公分深左右的地下横出。刘小京解释,这些芦苇相当于排水暗管,融冰时可以把咸水排出,让根层脱盐。
在这块近600多亩的试验地里绕了一大圈,看到的是划分为大大小小的试验田。分别试种棉花、小麦、油葵、甜菜、甜高粱、枸杞、柽柳、草坪草、牧草等100多种植物。
和盐碱地打了这么多年交道,刘小京形成了一个思路:适盐用盐、以盐治盐。“能长什么就种什么,但要有经济效益,把盐碱地用起来;没有淡水,但有40亿立方米咸水,通过咸水结冰灌溉,以盐治盐。”
刘小京课题组的巨兆强博士从2010年开始跟着刘小京干科研,三天两头蹲在地里,他笑着说,他就是要“榨取刘老师的胜利果实”。
中科院院士李振声非常看重这一方法,他希望通过这一方法能为“渤海粮仓”——环渤海中低产田增粮100亿斤的构想提供支撑。
目前,该技术在海兴的滨海盐碱地上已应用3年,效果不错。刘小京希望,国家能增加该技术应用和推广的投入,尽快使这项技术应用到滨海盐碱地的改良上来。
《中国科学报》 (2012-01-16 A1 要闻)