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用科技手段“澆灌”鹽堿地上新希望

2021年12月28日09:54 | 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
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原標(biāo)題:用科技手段“澆灌”鹽堿地上新希望

科技人員開(kāi)展了不同類型鹽堿地治理利用以及生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用工作,初步形成了一批適用技術(shù),如耐鹽堿植物種植改土技術(shù)、微生物土壤調(diào)理制劑控鹽技術(shù)、生態(tài)排鹽技術(shù)、生態(tài)型的土壤改良調(diào)理技術(shù)等。

人口在增長(zhǎng),城市在擴(kuò)張,氣候在變化,我們迫切需要健康的土壤為人類生存和發(fā)展提供支撐。

“防止土壤鹽漬化,提高土壤生產(chǎn)力”是今年第八個(gè)世界土壤日的主題,也是自上世紀(jì)50年代以來(lái),我國(guó)科研工作者進(jìn)行土壤資源治理的圭臬。

12月27日,中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所(以下簡(jiǎn)稱南京土壤所)研究員楊勁松告訴科技日?qǐng)?bào)記者,經(jīng)過(guò)幾代土壤學(xué)家的共同努力,我國(guó)目前已形成一批較為成熟的鹽漬障礙土壤治理與防控關(guān)鍵技術(shù)。但我國(guó)鹽堿地治理,仍然面臨治理難度較大、一些科研問(wèn)題有待深入研究等挑戰(zhàn)。

“希望今后能進(jìn)一步加強(qiáng)鹽漬土精準(zhǔn)控鹽和安全用水理論與技術(shù)、土壤鹽漬障礙的綠色消減與健康保育、鹽漬農(nóng)田養(yǎng)分庫(kù)容擴(kuò)增與增碳減排等研究,為國(guó)家農(nóng)業(yè)升級(jí)、糧食安全、生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興發(fā)揮重要作用。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)土壤學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)張佳寶表示。

嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境

土壤鹽漬化,是由于受不同程度的鹽、堿物質(zhì)影響,導(dǎo)致土壤板結(jié)、透水性差、鹽堿不易下滲排除的一種土壤“疾病”。

張佳寶告訴記者,我國(guó)鹽漬土面積巨大、種類繁多,鹽漬化問(wèn)題突出,已經(jīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響。

“全世界有100多個(gè)國(guó)家分布有不同類型鹽漬土,我國(guó)鹽漬土約占世界鹽漬土總面積的十分之一。鹽漬土在我國(guó)南北方都有分布,以北方和濱海地區(qū)為主!迸c土壤打了半輩子交道的楊勁松,對(duì)我國(guó)鹽漬土的“家底”爛熟于胸。

楊勁松表示,土壤鹽漬化會(huì)使土地生產(chǎn)力、水質(zhì)、土壤生物多樣性下降,受鹽分影響的土壤緩沖和過(guò)濾污染物的能力下降。鹽漬化的土壤降低了農(nóng)作物吸收水分的能力和微量元素的有效性,并可能使土壤結(jié)構(gòu)退化。今年世界土壤日聚焦防止土壤鹽漬化,意在應(yīng)對(duì)土壤管理中日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),防治土壤鹽堿化,提高人們的土壤意識(shí),鼓勵(lì)社會(huì)關(guān)注土壤健康。

植物依土壤而生,土壤鹽漬化,打破了植物生長(zhǎng)環(huán)境的平衡。楊勁松說(shuō),較高的鹽濃度增加了土壤溶液滲透壓,減弱了植物根系吸收水分和養(yǎng)分的能力,部分鹽離子會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞損傷,使植物受到毒害而生長(zhǎng)受限,土壤生物數(shù)量也會(huì)減少且活性變?nèi)!巴寥利}漬化不僅破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,還會(huì)造成耕地質(zhì)量和生產(chǎn)力水平下降,嚴(yán)重的甚至?xí)斐筛鼗膹U,影響糧食安全和耕地保障!彼f(shuō)。

張佳寶表示,鹽堿地治理和土壤鹽漬化防控的核心,是根據(jù)土壤鹽漬動(dòng)態(tài)變化和環(huán)境要素特征,進(jìn)行土壤水鹽優(yōu)化調(diào)控,清除或消減土壤鹽分、防范鹽分積累、抑制鹽堿對(duì)植物危害,降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。

一邊為土壤脫鹽一邊補(bǔ)充養(yǎng)分

上個(gè)世紀(jì)50年代,我國(guó)就已經(jīng)啟動(dòng)鹽漬土相關(guān)研究。科技人員在長(zhǎng)期的鹽堿地開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中積累了不少技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。“十一五”到“十三五”期間,我國(guó)科技人員在濱海地區(qū)、東北蘇打鹽堿地、河套平原、新疆內(nèi)陸和黃淮海平原開(kāi)展了不同類型鹽堿地治理利用工作以及生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用工作,初步形成了一批適用技術(shù),如耐鹽堿植物種植改土技術(shù)、微生物土壤調(diào)理制劑控鹽技術(shù)、生態(tài)排鹽技術(shù)、生態(tài)型的土壤改良調(diào)理技術(shù)等。

2016年,南京土壤所承擔(dān)國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題,為內(nèi)蒙古巴彥淖爾市10萬(wàn)多畝的鹽堿地“治病”,助力巴彥淖爾市走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的高質(zhì)量新路!皞鹘y(tǒng)的耕翻技術(shù),翻出的土塊很大,土壤透氣性不好。我們用‘粉壟’技術(shù),在土壤里旋轉(zhuǎn)式耕作,破除耕作層的板結(jié),使土壤形成較細(xì)顆粒,更加疏松,形成良好結(jié)構(gòu),透水透氣性更好,更有利于土壤耕作層鹽分脫除,也有利于保蓄養(yǎng)分!睏顒潘烧f(shuō),創(chuàng)新技術(shù)始終與生態(tài)環(huán)境治理緊密相連。

與干旱的河套平原不同,濱海地區(qū)鹽堿地脫鹽的同時(shí),還要給土壤施肥。楊勁松說(shuō),南京土壤所的團(tuán)隊(duì)還曾依托國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等科研課題,對(duì)江蘇鹽城市3萬(wàn)多畝的濱海灘涂進(jìn)行土壤改良。

“這些新墾的灘涂地力薄、缺乏肥力,我們采用碳基調(diào)理劑精準(zhǔn)改良土壤。”研究團(tuán)隊(duì)骨干,南京土壤所副研究員姚榮江介紹,他們將生物質(zhì)炭和秸稈粉、微生物、有機(jī)肥、石膏雜糅在一起制作鹽堿地炭基改良劑,可以讓土壤形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),既能保蓄水分和養(yǎng)分,又有利于降低土壤鹽堿,提供植物需要的養(yǎng)分,增強(qiáng)植物的抗鹽能力。

楊勁松說(shuō),在巴彥淖爾市和鹽城市推行的6項(xiàng)鹽堿地綜合治理技術(shù),一到兩年內(nèi)就讓兩地的鹽堿地從重度鹽堿降為中度,中度降為輕度,有機(jī)質(zhì)每年提高2克/千克左右,作物增產(chǎn)20%—30%,通過(guò)有機(jī)肥替代部分化肥和生物質(zhì)材料的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)氮磷肥料減施10%—15%作物不減產(chǎn)。

治理利用是固碳減排的重要途徑

治理改良鹽漬土對(duì)實(shí)現(xiàn)碳減排也有重要意義。

南京土壤所研究員顏曉元介紹,土壤有機(jī)碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大且最活躍的碳庫(kù),土壤有機(jī)碳對(duì)土壤生產(chǎn)力有著重要影響,其變化以及調(diào)控也是全球碳循環(huán)過(guò)程的一部分。楊勁松表示,鹽漬土有機(jī)碳含量較低,自然狀況下的鹽漬土上植物生長(zhǎng)受到抑制,微生物活性低,因而其具有較高的潛在固碳能力!拔覈(guó)鹽漬土的土壤碳密度整體較低,鹽漬土治理改良進(jìn)程中,土壤碳庫(kù)存的增加對(duì)提升我國(guó)土壤碳匯功能具有重要意義!

楊勁松說(shuō),鹽漬土治理利用是保障耕地紅線、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)固碳減排的重要途徑,其治理利用過(guò)程中應(yīng)更多運(yùn)用生態(tài)治理方法,如生態(tài)排鹽控鹽技術(shù)、鹽堿障礙消減和養(yǎng)分增效技術(shù)以及智慧農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)治理方法等。

“我們也在思考如何生態(tài)化改良鹽堿地,篩選適合鹽堿地生長(zhǎng)的植物并提高品質(zhì)、改良鹽漬土壤環(huán)境!蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授隆小華介紹,團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十余年,選育出能耐受不同鹽分的南菊芋1號(hào)、南菊芋9號(hào)等耐鹽植物品種,并推廣到江蘇鹽城、山東東營(yíng)以及內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、寧夏等地。此外,團(tuán)隊(duì)也在參與培育耐鹽水稻、油菜等耐鹽植物。

楊勁松表示,“十四五”期間,科研人員還將加強(qiáng)鹽堿地適生的種質(zhì)資源、耕地保護(hù)和鹽堿地開(kāi)發(fā)利用方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,并重點(diǎn)突破優(yōu)良耐鹽堿種質(zhì)創(chuàng)制、耐鹽植物適生種植高效改土技術(shù)、高效節(jié)水與咸水安全利用的鹽堿地開(kāi)發(fā)利用等技術(shù),以提高土壤質(zhì)量,支撐產(chǎn)能提升、糧食安全、耕地保護(hù)、生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略和需求的實(shí)現(xiàn)。(記者 金鳳)

(責(zé)編:王艷、王思迪)

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