2022-04-08 09:35:00
引子
九曲黃河，在山東省東營市奔流入海。河與海交融激蕩，孕育出一片廣袤的三角洲；水與鹽此消彼長，導致這里的生態(tài)環(huán)境脆弱。
2021年10月21日上午，正在東營市考察的習近平總書記來到黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。由于海水侵襲等原因，這里80%以上的土地是鹽堿地。近年來，通過生態(tài)化利用和種業(yè)創(chuàng)新，鹽堿地長出了產(chǎn)量高、品種好的多種耐鹽堿作物。
農(nóng)技人員介紹了示范區(qū)育種思路的轉(zhuǎn)變——從治理鹽堿地適應植物，到選育耐鹽堿植物適應鹽堿地。
習近平總書記指出：“這就像發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，不是治理旱地，而是要推廣適宜的耐旱植物品種。”
沿著田間道路，習近平總書記邊走邊看。兩側(cè)平整廣闊的地塊上，苜蓿蔥綠，藜麥泛紅，田菁長勢喜人。
正值大豆收獲季節(jié)，總書記走進田里，彎下腰來摘了一個豆莢，剝出一粒大豆，放在口中細細咀嚼：“豆子長得很好。”
農(nóng)業(yè)部門負責同志告訴總書記，全國有15億畝鹽堿地，其中5億畝具有開發(fā)利用潛力。
“18億畝耕地紅線要守住，5億畝鹽堿地也要充分開發(fā)利用。如果耐鹽堿作物發(fā)展起來，對保障中國糧倉、中國飯碗將起到重要作用。”習近平總書記勉勵道。
山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的鹽堿地航拍圖。杜劍攝
中共中央、國務院2020年10月印發(fā)的《黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》提出：“支持黃河流域農(nóng)牧業(yè)科技創(chuàng)新，推動楊凌、黃河三角洲等農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設，在生物工程、育種、旱作農(nóng)業(yè)、鹽堿地農(nóng)業(yè)等方面取得技術(shù)突破。”
今年1月印發(fā)的《中共中央 國務院關(guān)于做好2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》要求，“積極挖掘潛力增加耕地，支持將符合條件的鹽堿地等后備資源適度有序開發(fā)為耕地。研究制定鹽堿地綜合利用規(guī)劃和實施方案。分類改造鹽堿地，推動由主要治理鹽堿地適應作物向更多選育耐鹽堿植物適應鹽堿地轉(zhuǎn)變。支持鹽堿地、干旱半干旱地區(qū)國家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設。”
近日，記者走進黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，探尋鹽堿地生態(tài)化利用和種業(yè)創(chuàng)新之路。
試驗田管理員李瑞田——
“鹽堿地上建起農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，科研工作者把良種良技送到田間地頭”
谷苗青青，隨風搖曳，春日的黃河三角洲滿目新綠。步入山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地，試驗田管理員李瑞田正蹲在田壟上，低頭察看莊稼長勢。
輕輕撥開谷苗根部的泥土，一株托著幾片嫩葉的纖細根莖映入眼簾。“開春氣溫回升，谷苗噌噌上躥，保準是個豐收年。”李瑞田小心翼翼地把土推了回去。
幾年前，他腳下的這片沃土還是白茫茫一片鹽堿地。
東營地處黃河尾閭、渤海之濱。由于海水頂托，黃河至入?？谔幜魉俜啪?，泥沙淤積形成一片廣袤的三角洲，因成陸時間短，地下水位埋深較淺，土壤鹽漬化嚴重，生態(tài)環(huán)境脆弱。目前，東營市鹽堿地約為340萬畝，占全省鹽堿地面積的38.2%。
“春天白茫茫，夏天雨汪汪，十年九不收，糠菜半年糧。”李瑞田口中蹦出的這句民諺，道出了鹽堿地上種糧之難。由于土壤含鹽量高，除堿蓬等少數(shù)耐鹽堿植物外，幾乎寸草不生。
52歲的李瑞田在東營長大，對黑黢黢的堿蓬種子印象尤深。“那會兒糧食不夠吃時，父母就采堿蓬種子當口糧。”1989年，李瑞田成為東營市原國營廣北農(nóng)場的一名職工，耕種的20多畝土地，基本是土壤含鹽量高的低產(chǎn)田，長出的谷稈植株僅40厘米高。
如何喚醒沉睡的鹽堿地？2009年12月，國家發(fā)展改革委印發(fā)《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，提出“支持黃河三角洲荒堿地綜合治理，有計劃地對荒堿地進行開發(fā)治理及改造中低產(chǎn)田”。次年，李瑞田所在的廣北農(nóng)場改制為東營市高效生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)。隨著一系列土壤改良技術(shù)推廣應用，原來的鹽堿荒灘逐漸有了綠意。
2015年10月，國務院批復同意設立黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，這是我國第二個國家級農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。國務院批復指出，示范區(qū)要在鹽堿地綜合治理、探索土地經(jīng)營管理新機制、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方面走在前列。
在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，鹽堿土壤面積達43.97萬畝，占總面積的80%以上；土壤鹽分含量從1‰至10‰自西向東梯次分布，覆蓋了輕度、中度和重度3種鹽堿地類型，是濱海鹽堿地的典型代表，也是探索荒堿地治理新技術(shù)的天然試驗場。東營市和黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)出臺了一系列政策措施，向進駐示范區(qū)的科研院所提供試驗田和必要的科研條件，中國科學院、中國農(nóng)業(yè)科學院等單位的科研團隊紛至沓來。
一場科技會戰(zhàn)在黃河口悄然打響。李瑞田由農(nóng)場職工轉(zhuǎn)型為試驗田管理員，精心呵護科研工作者栽種的耐鹽堿新品種。1.28萬畝的鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地上，相繼種上了黑小麥、藜麥、大豆等耐鹽堿糧食作物和苜蓿、燕麥等耐鹽堿牧草。
“鹽堿地上建起農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，科研工作者把良種良技送到田間地頭。”李瑞田很快感受到了變化?？粗靖闪寻褰Y(jié)的土地逐漸變得松軟，綠油油的谷苗從土里鉆出來，他的眼睛亮了——這么多年來，他是頭一次看到谷子長得如此齊整。經(jīng)過土地排堿、降鹽培肥等一系列生態(tài)化改良舉措，植株高度近80厘米，飽滿的大穗兒把谷子壓彎了腰。
2016年秋天，李瑞田收割完最后一茬谷子，掰著指頭細細一算，眼睛笑成一條縫：谷子畝產(chǎn)量從2015年的300斤躍升至600斤，提高了一倍。近年來，示范區(qū)鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地好消息連連：黑小麥畝產(chǎn)900斤、藜麥畝產(chǎn)380斤……昔日“十年九不收”的鹽堿地展露新顏。
節(jié)水技術(shù)研發(fā)人員王光美——“改大水漫灌排堿為微噴滴灌，單次灌溉畝均用水量由120立方米降至25立方米”
放眼田間，一條條黑色微噴帶順著地壟鋪展開來；定睛細瞧，一個個針眼大小的水孔遍布微噴帶上。李瑞田扭開閥門后，水如細雨般噴出，落在一株株嫩苗上。
“老李，莊稼吃水沒問題吧？”中國科學院煙臺海岸帶研究所黃河三角洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站站長王光美打著招呼走過來。正在鏟土的李瑞田抬頭答道：“放心，供水足足的。”近期風力較大，李瑞田鏟土壓實微噴帶，以免被風刮跑。
“治理鹽堿地，水是關(guān)鍵。”王光美說，土地缺水時鹽堿上侵，水足則能沖走鹽堿。然而東營市淡水資源匱乏，全市人均水資源占有量不到全國的1/6。如何用好有限的水資源？
2014年4月，國家發(fā)展改革委、科技部等10部門出臺《關(guān)于加強鹽堿地治理的指導意見》，提出合理開發(fā)利用水資源、深入推進鹽堿地治理科研工作等7項措施，其中提出“提升暗管改堿技術(shù)裝備水平，加強節(jié)水型治理技術(shù)研發(fā)，明溝排水與暗管排鹽相結(jié)合，耐鹽抗旱作物與控制灌溉技術(shù)相結(jié)合，爭取以較少的淡水資源取得最大的治理效果”“中國科學院做好技術(shù)支撐與服務，將各類治理技術(shù)進行集成與優(yōu)化組合，因地制宜建立鹽堿地治理利用技術(shù)模式，不斷提升技術(shù)模式的工程化程度和便捷性、實用性”。
2018年3月，中國科學院煙臺海岸帶研究所與黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)簽訂協(xié)議，共建黃河三角洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站。王光美帶領(lǐng)兩名剛畢業(yè)的碩士研究生扎下根來，重點圍繞節(jié)水技術(shù)開展鹽堿地治理研究。
萬畝田野間，溝里的水靜靜地流淌，勾起了李瑞田的回憶。過去，當?shù)厝送诰蛏顪洗筵峙艍A，通過大水漫灌沖走土壤里的鹽分，生態(tài)擾動大，用水成本高，有的地塊甚至要壓4遍水才能種植。如今小溝縱橫相連，在地里鋪設微噴帶、滴灌細管等節(jié)水設備，精準滴灌既控鹽又節(jié)水，技術(shù)維護成本低。
“改大水漫灌排堿為微噴滴灌，單次灌溉畝均用水量由120立方米降至25立方米。”王光美隨手撿起一個土疙瘩，放在手心輕輕一握，細土順著指間滑落。土壤含鹽量持續(xù)下降，土質(zhì)愈發(fā)松軟。
近3年來，示范區(qū)鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地的土壤肥力普遍提升了1至2個等級。“地力肥了，能多打糧嘍！”李瑞田笑道。
近期，王光美團隊正在試驗田里鋪設新的滴灌管道，準備用于微咸水灌溉實驗。這一實驗旨在根據(jù)農(nóng)作物各生育時期承受的鹽度上限制定灌溉計劃，將作物根區(qū)鹽分調(diào)控在可耕種水平，3年內(nèi)能將鹽堿地土壤鹽分從4‰至6‰降至3‰以下，節(jié)約淡水38%以上。
改地來適種，土地變“健康”，這是鹽堿地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎條件。但要挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力，僅改地還不夠，需要從根源上尋突破，解決好“誰適應誰”的問題。
黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，機械在收割大豆。周廣學攝
種質(zhì)資源采集人員徐化凌——“搜集野生大豆樣本522份，篩選耐鹽野生大豆核心種質(zhì)74份”
簸箕輕抖，豆粒翻飛，李瑞田從中拈起一顆仔細打量，通體黝黑透亮。這種編號為HSJ104—2的野生大豆還沒有正式命名，由東營市農(nóng)業(yè)科學研究院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所所長徐化凌團隊從偏僻的鹽堿灘上采集而來，經(jīng)李瑞田悉心呵護，已在鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地生根發(fā)芽，不僅蛋白質(zhì)含量高，而且耐鹽堿性和抗旱能力俱佳，改良栽培后前景看好。
“要選育耐鹽堿植物，種質(zhì)資源研究是基礎性工作，而種質(zhì)資源的收集、保護和鑒定評價是基礎中的基礎。”徐化凌說，“我們團隊走遍了黃河三角洲的角角落落，目的正是采集優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，選育耐鹽堿植物。”
“野外采集種子不易，猶如沙里淘金。”徐化凌坦言，重度鹽堿區(qū)和荒灘路尤其難走，越野車有時會陷入泥坑，團隊技術(shù)人員就拿著鐵锨，把泥一點點鏟出來，再墊上磚。越野車開不進去，科研人員就兵分幾路，帶上鐵锨、網(wǎng)兜、標簽，徒步深入荒灘，一邊開路一邊尋找樣本。
徐化凌攤開一張地圖，上面密密麻麻標記了近300個點位，記錄著他和團隊的尋種足跡。每抵達一地，科研人員都會通過衛(wèi)星定位標記。
“采集時能吃得了苦，篩選時要靜得下心。”徐化凌說，經(jīng)過反復鑒定檢測，篩掉重復資源后，才能選出具備高蛋白、多莢多粒、抗病性強、耐鹽堿等性狀的優(yōu)質(zhì)樣本。“這一過程周期長、見效慢，需要科研工作者甘坐‘冷板凳’。”
“近年來，東營市農(nóng)業(yè)科學研究院團隊累計搜集野生大豆樣本522份，篩選耐鹽野生大豆核心種質(zhì)74份，全部納入黃河三角洲野生大豆種質(zhì)庫。”隨徐化凌步入東營市農(nóng)業(yè)科學研究院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所實驗室，仿佛走進了一間大豆博物館。野生大豆、大豆植株、大豆籽粒等近2000個樣本整齊碼放。2017年，實驗室把從黃河口采集的200多份野生大豆樣本送至中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所進行基因檢測，結(jié)果顯示所有樣本全部含有苗期耐鹽基因。
“近期研究發(fā)現(xiàn)，黃河三角洲的野生大豆進化出了一種類似‘鹽腺’的組織，具有較好的耐鹽表現(xiàn)。”徐化凌說，黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)已建成鹽生植物種質(zhì)資源庫，搜集本地和國內(nèi)外糧食、飼草、藥用植物、果蔬等鹽生作物種質(zhì)資源13科42屬89種，共計1.5萬份，為后期育種打下了堅實基礎。
山東省東營市農(nóng)業(yè)科學研究院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所育種實驗人員寧凱在做實驗。資料圖片
育種實驗人員寧凱——“各育種團隊初步選育新品系37個，示范推廣9.2萬畝，畝增效益15%至20%”
夜色漸濃，東營市農(nóng)業(yè)科學研究院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所燈火通明。實驗室內(nèi)，徐化凌的同事寧凱手持鑷子，將豆粒小心翼翼地放入培養(yǎng)皿中。“既是搶救性保護，也是加速度研發(fā)。”寧凱將萬里挑一的育種過程形容為“大海中撈針”：選育一個優(yōu)良品種長達8至10年，不僅要從野外采集的種質(zhì)資源中篩出符合條件的親本，還得在試驗田中反復試種。
雨后艷陽高照，寧凱匆匆趕往試驗場察看豆苗。原來，鹽堿地土壤遇水后板結(jié)變硬，新萌發(fā)的幼苗拱不動地皮，容易造成幼苗莖部折斷。新苗長高成株后，寧凱到試驗田的次數(shù)也愈發(fā)頻繁，他蹲在地里觀察半晌，仔細記錄葉型、植株高度、豆莢茸毛顏色等。
“育種需要科技支撐，也離不開汗水澆灌。”寧凱說，每年豆花綻放時節(jié)，是人工授粉的關(guān)鍵階段。那時天氣潮濕悶熱，茂密的葉子磨得皮膚火辣辣地疼，臉上沾了花粉后格外瘙癢，更別說還要忍受田間蚊蟲叮咬……對此，寧凱并不在意。他說，每次授粉結(jié)束后，大家的衣服能擰出水來。
“人工授粉的成功率只有30%，但我們要付出100%的努力。”寧凱介紹，研究所還從國內(nèi)外引進栽培大豆良種200多份，利用野大豆多莢多粒、抗病性強、耐鹽堿等性狀，對栽培大豆實施改良，培育出了一系列適合黃河三角洲地區(qū)的大豆新品系。
“黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)成立以來，各育種團隊初步選育新品系37個，示范推廣9.2萬畝，畝增效益15%至20%。”寧凱說，為解決鹽堿地適生植物育種難、育種周期長、制種產(chǎn)量低等瓶頸問題，中國科學院主持設計并建成了耐鹽堿植物數(shù)字化育種加速器，為黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)構(gòu)建起“實驗室分子設計育種——人工模擬環(huán)境育種加速——田間耐鹽梯度測試鑒定”三級育種體系，變傳統(tǒng)田間經(jīng)驗育種為分子設計育種。
走進黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)耐鹽堿植物數(shù)字化育種平臺，一個個長滿綠植的玻璃櫥窗映入眼簾。在人工模擬環(huán)境中，甜高粱、黑麥草、紫花苜蓿、田菁等作物長勢喜人。往年冬天，不少耐鹽堿植物育種專家要赴海南省南繁科研育種基地開展農(nóng)作物新品種加代繁育。如今有了數(shù)字化育種加速器，這里的工作人員在室內(nèi)就可完成植物育種。
“得益于智能控制系統(tǒng)，每年可育種6至8代，速度是溫室育種的3至4倍、大田育種的5至6倍。”對這款耐鹽堿植物數(shù)字化育種加速器，黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心負責人羅守玉贊賞有加。
黃河三角洲國家級自然保護區(qū)的一片鹽地堿蓬。影像中國
技術(shù)創(chuàng)新中心負責人羅守玉—— “匯聚56家科研院所的116支專家團隊，把論文寫在鹽堿地上”
陽春時節(jié)，黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)一派繁忙景象，4臺無人駕駛的智慧農(nóng)機往來穿梭，犁鏵掘進之處，泥土翻飛如浪。中國科學院計算技術(shù)研究所智能農(nóng)機團隊正在開展智能農(nóng)機無人化旋耕作業(yè)。羅守玉操控遙控手柄，一架無人機騰空躍起，屏幕上隨即傳回鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地的俯瞰畫面：萬畝大田宛如一幅綠意濃濃的巨型畫布。
“從白茫茫一片鹽堿地，到如今目之所及的濃濃綠意，每一抹綠色都凝結(jié)了科研工作者的汗水。”羅守玉介紹，依照國務院批復意見，黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)納入國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)序列，實行現(xiàn)行的國家高新區(qū)政策。示范區(qū)通過與中國科學院、中國農(nóng)業(yè)科學院、中國林業(yè)科學研究院等機構(gòu)合作，建設了智能農(nóng)機、鹽地種業(yè)、生物技術(shù)、益蟲資源、鹽堿地生態(tài)系統(tǒng)觀測等5個中試研發(fā)平臺和設施農(nóng)業(yè)測試驗證平臺。
“目前，黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)已匯聚56家科研院所的116支專家團隊，把論文寫在鹽堿地上。”羅守玉說，依托鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心的協(xié)作機制，示范區(qū)定期邀請科研人員座談交流，幾乎每次都能帶來技術(shù)突破、豐產(chǎn)豐收的好消息。
“示范區(qū)有一塊鹽堿地大豆畝產(chǎn)再創(chuàng)新高，突破了470斤。”在去年11月召開的一次座談會上，李瑞田帶來的好消息，立即引發(fā)科研人員熱議。
“鹽堿地，勤中耕，才有季季好收成。”徐化凌說，盡管試驗田大豆畝產(chǎn)持續(xù)創(chuàng)出新高，但2020年東營市大豆平均畝產(chǎn)僅232斤，“這說明增產(chǎn)潛力大，還需要加大中低產(chǎn)田改造力度，不斷提高大豆等糧油作物的單位產(chǎn)量。”
“今年中央一號文件提出‘大力實施大豆和油料產(chǎn)能提升工程’，并要求‘開展鹽堿地種植大豆示范’。牢牢端穩(wěn)中國飯碗，必須把‘藏糧于地、藏糧于技’落實到位。”王光美接過話茬說道，依托黃河三角洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站，中國科學院煙臺海岸帶研究所正在持續(xù)推進綠肥輪作還田改善鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)、土壤改良劑添加、土壤健康檢測平臺建設等3個研究課題。“未來，白茫茫的鹽堿地上將結(jié)出更多‘金燦燦’‘綠油油’‘紅艷艷’的碩果。”
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