今年9月,在插下秧苗3個月后,江門市銀湖灣濱海新區(qū)一處高含鹽量的灘涂上迎來了耐鹽堿水稻的豐收。這塊原本無法生長作物的鹽漬荒地,在無補充淡水的情況下,水稻產量提高到接近正常農田。
“耐鹽堿作物的試種成功,能幫助失去種植信心的農戶看到希望,這是很有意義的事情。”廣東海洋大學國家耐鹽堿水稻技術創(chuàng)新中心華南中心教授江行玉說。
我國有15億畝鹽堿地,其中5億畝具有開發(fā)利用潛力。為了做好這5億畝鹽堿地的文章,從鹽堿地改良到選育耐鹽堿作物,科研人員進行了不少嘗試。“田里的情況較為復雜,有的地方水利條件不好,有的土地含鹽度高,這些都可能導致試種失敗。我們做農業(yè)的,一定要去到田地里,許多問題不看是發(fā)現不了的。”江行玉說。
?改良利用
生物改良鹽堿地最有效
放眼全國,在西北、東北、華北及濱海地區(qū),鹽堿土并不少見。廣東沿海地區(qū)分布著濱海鹽土和酸性硫酸鹽土兩種土類,并以濱海鹽土為主。
廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所、廣東省土壤科學博物館研究員鐘繼洪介紹,濱海鹽土是指退潮后露出海面的海涂土壤,在廣東,濱海鹽土主要分布在湛江、珠海、江門、茂名等市的海岸沿線低潮線以上淺海灘地,是廣東省沿海發(fā)展圍墾種植的主要場所、海水養(yǎng)殖和捕撈的主要基地。
“鹽堿土壤的改良利用是一項艱巨且復雜的生態(tài)工程。”廣東省科學院南繁種業(yè)研究所教授王振宇介紹,目前,國內外常用的鹽堿地治理措施主要有水利工程措施、物理覆土改良、化學改良和生物改良等。
其中,生物改良鹽堿地被普遍認為是最有效的改良途徑。“通過鹽生植物的種植或嗜鹽微生物的增加等方式來減少土壤中的含鹽量,改善土壤結構,達到改良鹽堿化土壤的目的,具有‘省水、低投入、環(huán)境可持續(xù)’等優(yōu)點。”王振宇說。一方面,由于鹽生植物本身具有耐鹽特征,自身生長受影響小;另一方面,利用植物的脫鹽效應,可逐漸起到改良土壤的效果。
鹽生植物種類繁多,具有各自的耐鹽機制,本身的含鹽量也高于常規(guī)植物。王振宇介紹,我國鹽生植物主要分布在西北與華北干旱半干旱區(qū)、黃河三角洲地區(qū)及華東與華南沿海地區(qū)。引種培育高耐鹽性和高經濟價值等優(yōu)良性狀的鹽生植物是鹽堿地生物改良領域的熱點問題,并將在鹽堿地生物改良中發(fā)揮較大作用。“例如,冰菜、新西蘭菠菜等高檔蔬菜,其經濟價值較高。此類耐鹽蔬菜的引種,也能給當地帶來一定的經濟效益。”
?種海水稻
化灘涂為良田修復耕地
“在缺乏淡水的雷州半島,當地農民普遍種植“長毛谷”等農家品種,這些品種對鹽堿化土地有較強的耐受性。自上世紀80年代起,水稻所開始關注這些農家品種,相關育種工作也已陸續(xù)開展。”廣東省農業(yè)科學院水稻研究所(下稱“水稻所”)首席科學家王豐介紹。
耐鹽堿水稻,也被稱為“海水稻”,在廣東已有超過1個世紀的種植歷史。
“隨著近年來全社會對海水稻的關注,如今,水稻育種攻關除了‘高產、優(yōu)質、抗病’三個主要方向外,也開始關注對環(huán)境的適應性。”王豐說。
我國有面積廣袤的鹽堿化土地,如果能將這些灘涂鹽堿地通過種植海水稻的方式高效利用起來,不僅能化灘涂為良田、修復耕地,還能促進糧食增產、農民增收。
今年9月,廣東海洋大學國家耐鹽堿水稻技術創(chuàng)新中心華南中心等單位在江門市銀湖灣濱海新區(qū)高含鹽量濱海灘涂組織實施的“耐鹽堿水稻新品種及其配套技術研究與示范”項目有了新成果,示范種植的“超優(yōu)千號”“海鹽1號”等4個品種(組合)長勢良好,產量超800多斤/畝,接近正常農田的產量。
“多數情況下,種植耐鹽堿水稻需要補充淡水,但當地缺少淡水水源,我們因地制宜根據當地的氣候條件,利用土壤改良劑改良鹽漬化土壤、利用作物耐鹽生長調節(jié)劑提高水稻的耐鹽性,并結合培育耐鹽品種。”江行玉介紹說,“簡單地說,就是利用良種良法提高這塊鹽漬荒地種植水稻的產量。”
“經過篩選耐鹽品種、多次采樣弄清土壤鹽度等前期準備,再由作物耐鹽生長調節(jié)劑處理秧苗,盡可能提高秧苗的耐鹽性。”江行玉解釋,“鹽堿地中的作物,由于無法吸水,產生生理干旱,同時鹽堿地中的離子對植物有一定傷害。因此需從植物的耐鹽機制入手,幫助作物減少兩方面的傷害。”
除耐鹽堿水稻外,江行玉團隊還在越南、烏茲別克斯坦和新疆、黑龍江等國內外鹽堿地上成功種植了棉花、玉米、牧草等作物,并取得顯著效果,現正在上述地區(qū)推廣應用。
專注耐鹽堿作物和鹽堿地改良研究27年的江行玉,去到過國內外多個地方的鹽堿地區(qū),這也是該領域科研人員的一個縮影。在耐鹽堿作物和鹽堿地改良的研究方面,廣東省眾多科研人員在持續(xù)發(fā)力。
國家耐鹽堿水稻技術創(chuàng)新中心華南中心在水稻耐鹽堿基因發(fā)掘與利用、品種選育和生理生態(tài)調控等方面都取得了相應進展,選送1個耐鹽紅米稻品種參加廣東省2021年早造區(qū)域試驗,培育出性狀優(yōu)良的耐鹽紅米稻雜交種3個。
■小資料
鹽堿土
鹽堿土是一種特殊土壤,含有可溶性鹽類,如鉀、鈉、鎂的氯化物、硫酸鹽、重碳酸鹽等。土壤鹽堿化問題是制約農業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸,其危害主要體現在使農作物減產甚至絕收,影響植被生長并間接造成生態(tài)環(huán)境惡化,直接影響我國的糧食生產安全問題。因此,鹽堿地的改良和高效利用始終是人們關注的熱點問題。(記者劉佳榮邵一弘)
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