2023-03-06 10:10:18
在浙江溫州龍港新城的鹽堿地上，“飼油2號(hào)”長勢良好。 資料圖
我國有15億畝鹽堿地，其中5億畝有生產(chǎn)潛力。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。
篩選培育耐鹽堿作物，并實(shí)現(xiàn)栽培技術(shù)配套，是改良和利用鹽堿地的重要方式。經(jīng)過10多年的試驗(yàn)研究，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)傅廷棟團(tuán)隊(duì)在“利用耐鹽堿油菜修復(fù)與改良鹽堿地綜合技術(shù)”上取得了重要進(jìn)展，探索出以油菜改良利用鹽堿地的新方向。
選育品種：適應(yīng)鹽堿地生長
鹽堿化土壤是土地的“頑疾”。鹽堿地上農(nóng)作物產(chǎn)量極低，甚至寸草不生。開展鹽堿地治理及修復(fù)研究，對合理高效利用鹽堿地、改善鹽堿地質(zhì)量和提高鹽堿地生產(chǎn)力具有重要作用。如何改良鹽堿地、把鹽堿地變?yōu)榱继?，是許多農(nóng)業(yè)科研工作者竭力攻克的難題。
我國鹽堿區(qū)大致分為三類：一是東北蘇打鹽堿區(qū)，也是最難改良的鹽堿區(qū)，二是西北鹽堿區(qū)，三是沿海鹽堿區(qū)。此外，部分耕地的次生鹽堿化問題也十分突出，如新疆耕地次生鹽堿化最嚴(yán)重，占該區(qū)耕地面積30.6%。目前，國內(nèi)外主要有工程、化學(xué)和生物等鹽堿地改良修復(fù)方法。在利用生物改良鹽堿地的方法中，選育耐鹽堿作物是重要發(fā)力點(diǎn)。
作為新中國成立后第一個(gè)油菜遺傳育種方向的研究生，中國工程院院士、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授傅廷棟專注油菜育種61年，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育70多個(gè)油菜品種，被人們親切地稱為“油菜院士”。早在2005年，為培育適宜在惡劣環(huán)境生長的油菜新品種，傅廷棟就帶領(lǐng)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行耐鹽堿油菜的研究。
2008年夏，一個(gè)喜訊從江蘇大豐傳來——鹽堿灘涂地上長出了一片翠綠的油菜。原來2007年秋季時(shí)，團(tuán)隊(duì)在大豐區(qū)新墾灘涂上布置了300畝油菜品種“華油雜7號(hào)”示范任務(wù)，一位鹽堿地承包戶采用鹽堿地油菜配套生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了試種。夏收時(shí)，油菜籽畝產(chǎn)超過130公斤，而相鄰地塊種植的小麥幾乎顆粒無收。
試種結(jié)果令團(tuán)隊(duì)喜出望外，他們決定選育耐鹽堿油菜品種。但并非所有油菜都耐鹽堿，不同品種存在較大差異，需要找到穩(wěn)定的種質(zhì)資源。
“篩選工作量很大，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜團(tuán)隊(duì)建立了一套可容納超過6000株幼苗的精準(zhǔn)化控制水培系統(tǒng)，通過這套系統(tǒng)，可以高效快速初篩品種?！眻F(tuán)隊(duì)成員、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系油菜栽培崗位科學(xué)家周廣生教授說。
從2010年開始，團(tuán)隊(duì)利用水培、盆栽和實(shí)地種植三種方式，對2000多份油菜種質(zhì)資源進(jìn)行全面篩選，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過大量鑒定和評(píng)價(jià)，篩選出40多份耐鹽堿材料，并最終選育出“華油雜62”“華油雜158”“飼油2號(hào)”等耐鹽堿油菜品種。
傅廷棟連續(xù)主持農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)，組織來自西北、東北和南方的15個(gè)項(xiàng)目參加單位，分別在三大鹽堿區(qū)布置30多個(gè)示范點(diǎn)。經(jīng)測定，在吉林、新疆、天津等三大鹽堿地，“華油雜62”等耐鹽堿品種均可較正常生長，耐鹽堿能力強(qiáng)。
改良土壤：鹽堿地變?yōu)榱继?/p>
一次現(xiàn)場會(huì)令周廣生十分難忘。那是2017年9月18日，在新疆石河子大學(xué)召開全國現(xiàn)場會(huì)，“華油雜62”和“飼油2號(hào)”表現(xiàn)優(yōu)異，340畝示范地開滿金黃的油菜花?，F(xiàn)場測產(chǎn)每畝3.2至4.5噸，誰能想到僅在兩個(gè)月前，這里還是一片pH值為10至11、含鹽量達(dá)0.3%至0.5%的鹽堿荒地！
石河子大學(xué)試驗(yàn)表明，在鹽堿地種植耐鹽堿油菜，等它成熟后又翻耕作肥，經(jīng)過2至3年改良，土壤耕層鹽分、堿化度、pH值均大幅降低，并能改種棉花。通過種植耐鹽堿油菜作綠肥，用5年左右時(shí)間，就可能將鹽堿荒地改良為中等良田。
耐鹽堿油菜為什么能夠改良鹽堿地？
首先，鹽堿地的一個(gè)大問題就是土壤結(jié)構(gòu)差。而通過綠肥還田或者過腹還田（飼料飼喂牛羊后，將牛羊糞還田），能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)。寧夏大學(xué)在銀川永寧縣連續(xù)五年（2015-2019）的定位試驗(yàn)表明，麥后復(fù)種綠肥油菜翻壓還田，有機(jī)質(zhì)含量累計(jì)增加30.7%，效果明顯。有機(jī)質(zhì)增加后，鹽分上升性減弱，土質(zhì)更加疏松，油菜根系能向較深層吸取較淡的水分，將根扎得更深，實(shí)現(xiàn)正常生長。
其次，在鹽堿脅迫下，油菜根系分泌有機(jī)酸量顯著增加，一些有機(jī)酸的分泌含量甚至可以提高20倍以上，一是可以降低根際土壤pH值，二是提高磷的有效性，從而提升土壤肥力。
有意思的是，2018年的一天，在浙江蒼南試驗(yàn)基地，出席現(xiàn)場會(huì)的專家摘取鮮油菜薹直接試嘗，發(fā)現(xiàn)菜薹很咸，于是推測油菜耐鹽堿與吸收鈉離子有關(guān)。
回去后，團(tuán)隊(duì)對不同作物耐鹽堿測定發(fā)現(xiàn)，與小麥、大豆等作物不同的是，油菜主要將鈉離子儲(chǔ)存在地上部分，且地上部分鈉離子含量分別比小麥、大豆高15.5倍和13.9倍。小麥等作物主要通過“避鹽”（避免吸收鹽）來抵抗鹽害，而油菜相反，它能大量吸收鈉離子，并把它們儲(chǔ)存莖稈和葉柄中。周廣生表示，這個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)研究工作，團(tuán)隊(duì)仍在持續(xù)開展。
2015年以來，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)與15家單位合作，在吉林、內(nèi)蒙古和南方沿海約50萬畝鹽堿地進(jìn)行試驗(yàn)，耐鹽堿油菜的改良效果得到證實(shí)。如與吉林白城農(nóng)科院合作，在2018年7月燕麥?zhǔn)蘸?，?fù)種“華油雜62”，10月下旬又將油菜翻耕作綠肥，連續(xù)復(fù)種2至3年后，與9年連作燕麥對比發(fā)現(xiàn)，土壤的pH值可從9.49降至8.01到8.80、含鹽量則從0.35%降至0.10%到0.15%，有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷也顯著增加，對改良鹽堿地效果明顯。
綜合利用：油菜被“吃干榨盡”
除了作肥用改良土壤，耐鹽堿油菜還有極大的利用價(jià)值，如油用、菜用、飼用、花用、蜜用等，是改良利用鹽堿地最具特色的大田作物。
油菜是我國第一大油料作物，主要用途是榨油。目前，我國食用植物油消費(fèi)量超過4000萬噸，而國產(chǎn)食用植物油僅1200多萬噸，自給率約為30%，其中油菜約占50%?？梢?，油菜對保障國家食油供應(yīng)具有重要作用。
那么鹽堿地上種出的油菜，能否榨油呢？周廣生介紹，在長江流域油菜主產(chǎn)區(qū)，山東、江蘇、浙江等沿海鹽堿地及部分西北、東北鹽堿地，采收油菜籽，以油用為主，助推解決國家食油供給不足的問題，灌滿更多國人的“油瓶子”。
在東北、西北畜牧產(chǎn)區(qū)，耐鹽堿油菜另有一番用途——飼草。傅廷棟介紹，飼料原料缺乏是我國發(fā)展畜牧業(yè)的主要“卡脖子”問題之一，急需找到一種高效、低耗、不影響糧食生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展、有助于農(nóng)民增收的飼草供應(yīng)途徑。
耐鹽堿油菜用作飼草具有獨(dú)特優(yōu)勢。一是油菜生物量高，如在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市，麥?zhǔn)蘸髲?fù)種油菜2萬畝，青飼料畝產(chǎn)可達(dá)3至5噸。二是品質(zhì)好，蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%以上，可與豆科牧草相媲美，且富含維生素和微量元素，是優(yōu)質(zhì)的飼料，有助于緩解我國北方青飼料不足的問題。除了直接作青飼料，還能與稻、麥、玉米等秸稈加工成青貯飼料，使公牛、公羊精液增加15%至33%。三是使秋閑地延長2至3個(gè)月的綠色覆蓋，減少水土流失，具有較大生態(tài)效益。
“同時(shí)，油菜是唯一的冬季油料作物，與糧食作物爭地矛盾較少?！敝軓V生補(bǔ)充道，玉米、水稻、大豆是夏季作物，油菜主要利用冬閑田生產(chǎn)。
在西北和東北的中度鹽堿耕地，小麥、燕麥、瓜、菜等早熟作物收獲后，約有2個(gè)月左右秋閑地，若在7、8月利用秋閑地復(fù)種油菜，10月便能收青飼料或翻耕作綠肥。在東北和南方水源充足的地區(qū)，則可采用“水稻—油菜”復(fù)種方式，亦不影響糧食生產(chǎn)和原有種植安排。
此外，油菜還能多功能利用，既可采收菜薹作蔬菜出售，也可為蜂蜜提供蜜源，還可發(fā)展觀花旅游，提高綜合效益。
從一片荒蕪鹽堿地到油菜花海，從保障“油瓶子”到供應(yīng)優(yōu)質(zhì)飼草，鹽堿地上的油菜被“吃干榨盡”，具有極大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。“利用耐鹽堿油菜修復(fù)鹽堿地，是一條低成本、有收益、可持續(xù)的有效改良途徑?！备低澱f。
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