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攻克东北土壤盐碱“癌症” “鱼米之乡”再现

 昵称F6vK0 2016-09-11

我国盐碱土分布极为广泛,类型也是多种多样,主要包括东部滨海盐碱地、黄淮海平原的盐渍土、东北松嫩平原盐碱地、半荒漠内陆盐土、青海新疆极端干旱的漠境盐土等。据第二次全国土壤普查资料统计,在不包括滨海滩涂的前提下,我国盐渍土面积为3487万公顷,约为5亿亩,可开发利用的面积达2亿亩。

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盐碱地或者盐渍土是受土体中盐碱成分作用的,包括各种盐土和碱土以及其它不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称。当土壤表层或亚表层中水溶性盐类的累积量超过1~2g/kg或者土壤碱化层的碱化度超过5%时,土壤就属于盐碱地范围。盐碱地包含了盐土、碱土以及不同程度的盐化和碱化土壤。

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我国盐碱土分布极为广泛,类型也是多种多样,主要包括东部滨海盐碱地、黄淮海平原的盐渍土、东北松嫩平原盐碱地、半荒漠内陆盐土、青海新疆极端干旱的漠境盐土等。据第二次全国土壤普查资料统计,在不包括滨海滩涂的前提下,我国盐渍土面积为3487万公顷,约为5亿亩,可开发利用的面积达2亿亩。

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东北是我国苏打盐碱地最大集中分布区

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吉林西部是苏打盐碱荒漠化的重灾区

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传统水洗法与改土增粮技术效果对比(以上图片由中国科学院东北地理与农业生态研究所提供)

由中国科学院东北地理与农业生态研究所为第一完成单位,吉林省农业科学院和吉林农业大学等5家单位共同参与完成的重大科研成果“苏打盐碱地大规模以稻治碱改土增粮关键技术创新及应用”获2015年度国家科技进步奖二等奖。

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东北西部松嫩平原盐碱地是世界上三大片苏打盐碱地集中分布区之一,其中吉林西部是苏打盐碱荒漠化的重灾区。大面积的土地盐碱化,严重制约着区域农业生产的可持续发展。为此,在我国宝贵的耕地资源日趋减少的大背景下,如何将盐碱地改造成高产粮田,一直以来是科学家们孜孜以求的奋斗目标。

针对制约区域农业发展的苏打盐碱地治理难题,由中国科学院东北地理与农业生态研究所梁正伟研究员牵头的科研团队,历时23年,重点围绕东北苏打盐碱地三次大规模种稻开发过程中缺乏主导抗逆品种,以及重度盐碱障碍下有水也难以短期成功种稻等重大科技难题,创建了苏打盐碱地改土增粮关键技术,培育并推广一批耐盐碱性突出的水稻新品种,破解了苏打盐碱地“以稻治碱”适宜性抗逆品种匮乏,重度苏打盐碱地种稻难、见效慢等技术瓶颈。

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在梁正伟看来,盐碱地作物高产定律可用“高产=良田+良种+良法”这个关系式来定量描述,即良田是基础,良种是关键,良法是手段,三者缺一不可。而对于治理东北地区的重度苏打盐碱地,应用“改土增粮”创新技术才能使作物取得理想产量。也就是先要改良土壤,其次选育抗逆品种,同时配套高产栽培技术。

传统的盐碱地治理方法,一般采取翻耕、施肥旋耕、泡田洗盐等常规方式,即利用大量的淡水进行多次淋洗,最终将土壤里的有害盐碱洗脱出去,降低盐分和土壤pH值,使根系环境适合水稻生长,俗称“泡田洗盐”,也叫水洗法。梁正伟告诉记者,这种方法最适合轻度苏打盐碱地或滨海盐碱地。但对于东北中重度苏打盐碱地而言,单纯的泡田洗盐法,即使增加了淋洗次数和时间,淋盐效果也不理想。同时,还会浪费大量宝贵的淡水资源,土壤中的养分也会大量白白流失,增加水体环境富营养化风险。

为此,梁正伟和他的团队首次提出了“以耕层改土治碱为基础、以灌排洗盐为支撑”的重度苏打盐碱地快速改良理论及技术路线,创建了苏打盐碱地物理化学同步快速改良技术。相比传统法,这种治理方法能缩短改良年限3-5年,可实现一次性改土治碱,多年可持续高效利用的盐碱地治理目标。

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“除此之外,我们的项目成果还有一个亮点就是‘以稻治碱’。由于抗逆品种比普通品种一般可增产30%以上,所以我们的总体思路是通过选育水稻抗逆品种来治理苏打盐碱地。近年来,在农田灌溉水利工程配套基础上,东北实施的三次大规模盐碱地开发种稻,既是实现苏打盐碱地高效利用的重要举措,也是落实国家振兴东北老工业基地重大战略需求的一项大型社会公益性项目,这对于盐碱地生态环境改善和粮食安全双丰收意义重大。”梁正伟说。

据悉,“苏打盐碱地大规模以稻治碱改土增粮关键技术创新及应用”项目是在前人工作的基础上,通过不断集成和创新良田、良种、良法,即“三良技术”,构建以目标产量为核心的苏打盐碱地“以稻治碱”高效栽培新模式及技术体系,解决了重度苏打盐碱地种稻难、见效慢及产量低等难题,为盐碱地高效可持续利用提供了技术保障。该项目阶段性成果自1989年陆续开始研发应用,并在东北、西北等地大面积示范推广,取得了显著的社会、经济及生态效益。

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“将荒芜、废弃的盐碱地变为良田,成为有高效利用价值的土地资源,让中国人的饭碗牢牢地端在自己手中,这是我们的梦想,也是我们最终想达到的目标。”梁正伟说。

按照《国务院关于近期支持东北振兴若干重大政策举措的意见》(国发〔2014〕28号)“支持吉林、黑龙江西部地区等加快盐碱地治理”的要求,重点研究加快推动东北西部地区盐碱地治理、改善农业生产条件和加大对生态严重退化区域支持力度的有效举措。

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“碱”常被比喻为土壤之“癌症”。东北是我国苏打盐碱地典型集中分布区,面积高达765万公顷,并且每年以1.4%的速度扩展。松嫩平原上昔日大面积的天然羊草草原多已严重退化,而退化后的重度盐碱地完全丧失了原有草地的生态功能和经济利用价值,已成为整个东北土地盐碱荒漠化重灾区,东北粮食主产区的生态安全屏障面临严重威胁。

2003年开始,中科院东北地理与农业生态研究所与吉林省大安市政府长期合作,在该市苏打盐碱地(碱地)典型代表区域,创建了我国第一家以植物抗逆种质资源利用为核心,以长期监测和治理苏打盐碱地为主要特色的大安碱地生态试验站(以下简称大安站)。

建站十余年来,大安站在苏打盐碱地植被恢复与重建、盐碱地改土增粮技术创新以及耐盐碱水稻育种与高产栽培模式构建等方面取得多项创新成果,在推动苏打盐碱地治理上发挥着引领与示范作用。日前,大安碱地生态试验站团队获得了中科院先进集体荣誉称号。

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图为使用改良剂治理的盐碱地农作物产量大幅提升。资料图片

“种地,就得相信科学!”站在自家的田坎儿上,吉林省白城市镇赉县黑鱼泡乡腰围子村村民王玉成笑着说。因为信了“胡教授的科学”,他家15亩盐碱地改造成良田,一年就有了好收成,这是他做梦也没有想到的。王玉成口中的胡教授,是中国农业大学资源与环境学院教授胡树文。

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中国是盐碱地大国,在盐碱地面积排前10名的国家中位居第三。中国盐碱地分布在西北、东北、华北及滨海地区在内的17个省区,盐碱荒地和影响耕地的盐碱地总面积超过5亿亩,其中具有农业发展潜力的占中国耕地总面积10%以上。

盐碱地分布区域:

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1.东部滨海盐土与海涂

估计在15米等深线的浅海与滩涂有2.1亿亩。长江口以北的江苏、山东、河北、天津、辽宁诸省市海滨盐土面积达1500万亩。据江苏省有关资料报道,江苏省滩涂面积980万亩。海滨盐土特征是整个土体盐分含量高,盐分组成以氯化物为主。

长江以南浙江、福建、广东、广西、海南等省区的滨海盐土面积小。这里降雨量大,土壤淋洗作用强,土地收海水浸渍而形成的滨海盐土,通过雨水洗盐,逐渐淡化成盐渍化土壤。1米土体的平均含盐量小于0.6%。受树林生物群落的影响形成酸性盐碱土,盐分组成以硫酸盐为主,土壤呈微酸性。

2.黄、淮、海平原的盐渍土

据卫星资料测算,大概有2000万亩。经过长期以来的治理和改良,面积大大缩小。表层形成1-2cm厚的盐结皮,含盐量在1%以上,结皮以下土层内盐分含量下降到0.1%左右。

3.东北平原的盐渍土

以松嫩平原最多。据东北三省统计,共有盐土和碱土4795.9万亩。其中开发利用的有2100万亩。松嫩平原的盐渍土大多属苏打碱化土,土体含盐量不高,含有碳酸钠、重碳酸钠,PH值很高,对植物的毒性大,有很多斑状的光板地。但这里的盐土、碱土有机质含量高,土壤质地黏重,保水保肥性能好,一旦开发利用,作物产量很高。

4.半漠内陆盐土

包括内蒙的河套灌区、宁夏银川灌区、甘肃河西走廊、新疆准葛尔盆地等,共有数千万亩。盐碱组分复杂。宁夏银川平原有大面积碱化土。

5.青新极端干旱盐土

新疆的塔里木盆地、吐鲁番盆地,青海的柴达木盆地,有几千万亩盐碱地。成片分布面积很大。土壤含盐量高,地表往往形成厚硬的盐结壳。整个剖面含盐量度很高。

http://www.tuliu.com/read-25414.html

http://huanbao.bjx.com.cn/news/20160418/725586.shtml

http://business.sohu.com/20160907/n467926604.shtml

http://www.jl.xinhuanet.com/2012jlpd/2016-01/08/c_1117708291.htm

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