圖為胡樹文團隊在吉林省通榆縣建設的1000畝鹽鹼地改良示范基地。左側試驗田每畝施用了1噸的改良劑,改良處理后水稻產量為643公斤/畝,是傳統鹽鹼地種植產量的3倍。 資料圖
本報見習記者王岩
編者按 我國約有5億畝鹽鹼地,分布在東北、華北、新疆、黃河流域以及濱海地區,亟待開發利用。鹽鹼地改良是一種將廢棄資源變為良田的有效手段,但因為環境相對惡劣、技術缺乏、改良周期長、投入成本高等原因,鹽鹼地的改良及合理開發依舊是一項世界性難題。日前,記者就鹽鹼地改良問題對中國植物營養與肥料學會新型肥料專業委員會副主任委員胡樹文進行了專訪。
近年來,我國耕地紅線正面臨著來自各方面的嚴峻挑戰。事實上,鹽鹼地是一種重要的后備土地資源,在我國約5億畝的鹽鹼地中,有2億畝可以被改造和利用。鹽鹼地改良不但能夠增加農民收入、改善農民生活,更對保障國家糧食安全、堅守18億畝耕地紅線具有重要意義。
在胡樹文眼中,鹽鹼地就是亟待改造的資源。通過對重度鹽鹼化土壤的特殊理化性質研究,結合鹽鹼土壤分布區域氣候條件、地勢地貌等特點,他帶領團隊研發出了一套包括土壤改良劑、種子處理劑等一系列鹽鹼地綜合改良技術。技術涵蓋土地整治、土壤改良、種植管理、土壤培育等方面的內容,主要操作規程包括土壤診斷、溝渠設計、土地平整、洗鹽排鹽、秧苗抗逆和水肥管理等步驟。
改良前
確定鹽漬化程度
“在一切改良措施實施之前,首先要做的就是對土壤性質做實地考察和診斷。”胡樹文介紹,利用專業土壤樣品採集工具和監測設備進行樣品收集和分析,測試出的土壤樣品pH值、鹽分含量、離子組分、鹼化度、孔隙度和透水性等參數,都將作為確定該區土壤鹽漬化程度的標准。“溝渠的設計也需要進行實地測算,結合附近已有的水利條件,來設計鹽鹼地水田種植的進水渠、排水渠、農田廢水排放地,這樣才能保証洗鹽排鹽的順利進行。”
去年,團隊在吉林通榆、大安、鎮賚和黑龍江林甸建立了鹽鹼廢棄荒地高效生態改良示范方。“這是我國一片極具代表性的重度鹽漬化區,這些示范方pH值均在10.5以上、含鹽量5‰以上、鹼化度均在35%以上,可以說是土壤性質惡劣,結構性極差。”胡樹文說,在實地考察掌握現有的土壤指標和水利環境后,鹽鹼地改良的第一步就是平整土地。利用激光平地儀等設備,將坑窪不平的鹽鹼地進行土地旋耕、平整,保証稻田水位平衡。同時將平整好的地塊劃分為單位1~2畝的稻田,便於后期水分的管理。
改良中
選取抗鹽鹼能力強水稻品種
“隨后我們做的,就是運用高分子改良劑進行洗鹽排鹽。”胡樹文團隊根據土壤診斷結果,確定了高分子改良劑的用量,將其均勻地撒施於土壤表層后供水,水層保持3天左右,就可將水順著排水渠排出。“高分子土壤改良劑能將鹽鹼土壤膠體中的交換性鈉高效地吸附和置換為有機態結合鈉,這樣表層大部分鹽分就可以隨著灌溉水排洗流出。另外,在滲水水層靜壓下,鹽分下滲速率增加,排鹽治鹼效力和速度得以迅速提升,從而加快達到耕作層脫鹽的效果。”
鹽鹼土壤的改良是十分重要的,但作物的產量和質量還離不開作物秧苗的選取和培育。“我們選取的是抗鹽鹼能力強的水稻品種,通過大棚進行育苗。”胡樹文說,在種子萌發初期,噴施種子處理劑,在種子周圍形成一層保護層,能夠在較長時間內緩解鹽鹼離子對種子的鹽害作用,同時,提高種子內部的激素含量,刺激種子快速萌發。“稻苗培養期間施用根系調理劑,可以刺激根系的生長並使之更加粗壯,促進作物根系早期分化,提升作物在鹽鹼環境中養分和水分的吸收能力,為秧苗提供良好的根際微環境。”
改良后
施專用肥料確保增產
普通化肥施用后會因礦物質養分離子的迅速釋放,造成土壤中的鹽分驟積,對作物造成二次脅迫。依據不同作物養分需求,胡樹文團隊研發出一套新的水肥管理方式。他們配制了一種抗鹽型緩控釋肥料,這種肥料以礦質肥料為核芯,並由可生物降解的膜材料包裹而成,能夠實現養分緩慢釋放。這樣不僅能消減鹽害疊加效應,又能滿足作物對養分時空一致性的需求,利於作物生長。“在秧苗移栽后,可以進行適度的追肥,這樣可以保証養分的充分供給,促進秧苗的早期分蘖。生長時期保証10厘米左右的稻田水層,並定期檢測稻田水pH值和鹽分含量,及時換水排水,減少對水稻的鹽分脅迫。”
通過技術改良,吉林通榆縣1000畝示范田,改良處理水稻產量為643公斤/畝,是農民傳統種植產量的3倍﹔大安市500畝示范田改良處理水稻產量為561.3公斤/畝,產量約為對照處理的4倍﹔鎮賚縣75畝示范方改良處理水稻產量為584.5公斤/畝,增產幅度為363.5%。對此,胡樹文認為:“重度鹽鹼化土壤結構得以改善,鹽分和鹼化度顯著下降,水稻產量均在500公斤以上,基本達到了中高產水平。”