【“以草治碱”&“以稻治碱”,科技助力碱地变良田】十年九旱、盐碱地广、寸草不生、碱尘飞扬……这是白城过去留给人们的深刻印象。白城地处吉林省西部,是世界三大苏打盐碱地集中分布区之一。现在的白城已经发生了天翻地覆的变化,而变化始于2001年吉林省政府启动实施的“西部治碱”工程。

2003年6月,中国科学院东北地理与农业生态研究所(以下简称东北地理所)与吉林省白城市下辖大安市共建了我国第一家碱地生态试验站——中国科学院大安碱地生态试验站。该试验站2020年晋升为国家站,并被命名为吉林大安农田生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称大安站)。

“建站以来,大安站科研人员突破苏打盐碱地(碱地)‘以草治碱’和‘以稻治碱’两大关键核心技术难题,不仅为我国盐碱地治理与高效利用提供了两套系统解决方案,也为国家实施‘藏粮于地、藏粮于技’战略提供了重要科技支撑。”大安站站长、东北地理所研究员梁正伟告诉《中国科学报》。

△ 落户大安

白城历史上是北方游牧民族的天然牧场,草原和湿地是白城主要的原始生态类型。“天苍苍,野茫茫。风吹草低见牛羊”的景象曾在白城随处可见。

然而,由于地貌、水文、气候影响和人为因素,白城的草场沙化、碱化、退化严重。1996年土地普查数据显示,白城盐碱地面积达1453.5万亩。

由于长期不合理利用,松嫩平原昔日大面积的天然草原多已严重退化,而退化后的重度盐碱地也丧失了原有草地的生态功能和经济利用价值,成为东北土地盐碱荒漠化重灾区。同时,白城盐碱地位于东北黑土区西部,东北粮食主产区的生态安全屏障也面临严重威胁。

一直以来,东北地理所致力于松嫩平原西部资源调查、盐碱地综合治理和农业综合开发。早在1990年,东北地理所就开始在白城下辖的大安市建立了国家级中低产田和农业综合发展试验示范区,裘善文、孙广友等老一代科学家在此开展松嫩平原低洼易涝盐碱地农业综合发展技术研究。

2003年6月大安站的建立标志着我国科技人员再次打响了东北生态环境治理的攻坚战。为什么选择大安建站?“重度盐碱地堪称土壤的癌症,大安是中重度苏打盐碱地典型代表区域。这里有老一代科学家的工作基础,交通便利,科技示范显示度高。”梁正伟介绍。

△ 以草治碱

“苏打盐碱地治理需要几代人的不懈努力,绝非一朝一夕之功所能完成。”这是梁正伟多年在一线工作的切身体会。

“这些年来,由于过度放牧造成分布于我国松嫩平原及内蒙古东部等地的羊草退化严重,优质草地变成了重度盐碱地,羊草恢复极为困难。”梁正伟表示,在缺乏灌溉配套设施的条件下,挖掘植物自身的抗逆潜力、快速恢复盐碱地植被是生物改良盐碱地的有效途径,简称为“以草治碱”。

如何让不毛的盐碱地长草变绿?这不是一个简单的问题。梁正伟解释道,单纯让盐碱地变绿是远远不够的。要恢复原始顶级植被,让盐碱地长出优质牧草,如优质的羊草,为畜牧业发展提供优质饲草,意义重大,但是难度更大。

破解盐碱地顶级植被的快速恢复技术难题,是梁正伟团队追求的目标。经过多年反复研究和试验验证,团队提出了重度盐碱地顶级植被跨越式恢复演替理论,即不经过先锋植物的渐进式恢复阶段,利用人工生态设计的方法,直接恢复羊草等顶级植被。团队还发明了羊草抗盐碱移栽克隆恢复技术,在不改良土壤的前提下,利用羊草自身的抗逆潜能,成功解决传统直播无法将羊草种源直接导入重度盐碱地的技术难题。

梁正伟告诉记者:“应用该技术体系可使羊草成活率由0提高到80%以上,每公顷产草量由治理前的0~0.5吨提高到2~3吨,可实现3~5年(一般10~20年)快速恢复顶级植被的治理目标。

△ 以稻治碱

“以稻治碱即盐碱地种稻,不是我们团队的发明,而是老百姓在长期生产实践中总结出来的实现盐碱地资源高效利用的重要途径之一。”梁正伟说,“我们团队的使命是研究如何有效破解以稻治碱实践中仍然存在的诸多科学问题和技术难题,推动以稻治碱取得成功。”

为此,梁正伟率领大安站的科研团队围绕“重度苏打盐碱地有水也无法短期成功种稻”的重大难题,有针对性地提出了“以耕层改土治碱为基础、以灌排洗盐为支撑”的快速改良理论及技术路线,创建了重度盐碱地以稻治碱改土增粮关键技术。

20世纪80年代中后期,国家启动实施的“黄淮海平原旱涝碱综合治理试验示范农业综合开发重大专项”,就是以中低产田(盐碱地、沙荒地、涝洼地)治理为突破口、全面运用农业综合增产技术开展的一场规模宏大的农业大生产运动。中国科学院是这场农业领域的“黄淮海战役”的主导力量。

“八五”期间,东北地理所研究员孙广友等人应用遥感技术发现16条松嫩古河道,并在大安市月亮泡乡建立了大安古河道综合开发万亩试验区,引嫩江(月亮泡水库)水,在轻中度苏打盐碱地种稻获得成功。

近年来,梁正伟团队在大安站通过多年定位改良试验,创建了重度盐碱地物理化学同步快速改良技术。他介绍道,团队结合良种+良法配套,在改土当年即可使中重度盐碱地水稻产量达300~400 公斤/亩(不改土一般0~100 公斤/亩),并且只要一次性改土治碱,就可实现多年可持续利用。

“良田是基础,良种是关键,良法是手段,三者缺一不可。”这是梁正伟多年研究治理东北地区重度苏打盐碱地总结出来的“三位一体”盐碱地高效治理模式。他形象地称其为盐碱地变粮田的“三驾马车”。

“良田是‘粮田’的基础,改土是手段。”梁正伟表示,我们改良盐碱土壤的最终目的是为了培肥土壤、把盐碱地改造成良田,并且是可以生产粮食的“粮田”。改土,就相当于给患“癌症”的盐碱地做一次手术和靶向化疗,然后再通过“培肥”快速恢复土壤的健康,因为只有无病健康的土壤(良田)才能高产粮食,否则就会减产甚至绝收。

梁正伟常说:“重度盐碱地,改土必先行。”土壤的治疗和康复往往需要一定的时间和过程,不是一蹴而就的。为此,他呼吁,也应出台政策尽快把土壤改良剂纳入国家补贴对象,就像农机补贴和种粮补贴一样。这样既可减轻农民负担,又能提高农民自发改土的积极性。

为什么说良种是关键?一般耐盐碱的抗逆品种比不耐盐碱的品种增产30%以上,因此在土壤改良的基础上种稻,选择抗逆高产的良种是增产的关键。梁正伟团队成员、东北地理所研究员杨福等水稻育种科研人员自2007年起,先后培育审定了“东稻”系列等9个水稻新品种。其中,东稻4号是他们培育出的耐碱性强且具有超高产潜力的水稻抗逆品种,曾经创下良田亩产849.37公斤的吉林省最高纪录。

与此同时,梁正伟团队还研发出配套抗逆栽培关键技术体系和高效栽培模式。他们提出的新垦盐碱地“旱育密植”增产关键技术,成功解决了重度盐碱地水稻分蘖少、保穗难、产量低的技术难题,为盐碱地改土增粮找到了稳产、高产的良方。

“将荒芜、废弃的盐碱地变为良田,有利于扩大耕地面积,提高粮食产量,进而把中国人的饭碗牢牢地端在我们自己手中。”这是以梁正伟为代表的科研人员的共同心声。https://t.cn/A6VZtji0

我走在家乡的羊肠小道上,路两旁的杨树威武雄壮的站着,望着它们英姿飒爽的身姿,仿佛是一位高大的勇士,保卫着家乡的安宁,风儿调皮的一吹。发出"沙沙”的响声,宛如世界顶级音乐家,在向人们演奏着大自然交响曲。指头轻轻地落下一片树叶,直接他们像不知疲倦的孩童一般,来回旋转,似乎又如舞蹈家,准备向大自然一展风采。这树叶有好食,正在198681告别亲人的游子,怎么也不肯离开大自然妈妈。

中以农业科技研究院落户南京,以色列缔造农业七大奇迹以色列

这里不仅没有流淌着“牛奶与蜜”

反而地处沙漠,自然资源相当匮乏

然而,以色列人却凭借

聪明的头脑和勤劳的双手

把这个“弹丸之地”变成

世界上农业最先进的国家之一

沙漠中的一片绿洲

以色列在一片沙漠上

开创出来诸多的农业奇迹

让全球农服人皆震撼不已

日前,在2019南京创新周闭幕式上,计划投资1000万美金的中以农业科技研究院项目正式签约落户南京六合区。该研究院将引入“沙漠之花”以色列的现代农业科技成果,在国内推广运用。

据了解,双方将不断深入合作,引进以色列顶级的农业研究机构及产业资源,发挥两地资源优势,构建符合当地发展的产学研一体化、一二三产联动的产业集群,做强做精高科技精细化农业。

那么,以色列的农业有哪些奇迹呢?一起看看吧↓↓↓

奇迹一

世界顶尖的滴灌技术 让水肥利用率高达90%

以色列耕地极少,沙漠占据了整个国家2/3的面积,水源宝贵。

为了有效地利用有限的水资源,科学家们潜心研究节水技术,创造了将水直接输送到植物根部的滴灌系统。

以色列耐特菲姆公司是滴灌技术的发明者。早在上世纪60年代,以色列就已建成全世界最早的现代滴灌系统。与传统的灌溉方式相比较,滴灌技术可节水35%至50%,水肥利用率高达90%。

得益于滴灌技术的推广,以色列耕地面积从16.5亿平方米增加到44亿平方米,全国农业用水总量30年来一直稳定在每年13亿立方米左右,农业产出却翻了5倍,跻身于世界农业最发达国家之列。

奇迹二

优质种子发源地,小番茄品种的诞生地

我们常常说农民喜欢“跟风”——广西的香蕉园纷纷砍树种沃柑就是近年来最鲜活的一个例子。

农民都知道,好品种决定好市场,选好品种挣大钱。而以色列正是一个源源不断输出新产品、每年出口大量优质种子的国家。

不仅品种风靡全国的沃柑诞生于世界上最先进的农业研究单位之一、以色列农业研究中心,全球70%小番茄品种也都来自于以色列。

在这个小小的国家,有海泽拉这样在世界排名前十的种业公司。

据悉,由于以色列出口的种子优质高产,国际市场相当认可,这也使每年出口种子贸易额高达3000万美元。

奇迹三

不一般的智能农业大棚,

种植不受大小年限制

过去,人们建造大棚往往是为了适应当地的不利气候,如抵抗北方冬季的严寒等。

▲全自动化农业管理模式

我国的一位伟人曾经说过:农业的根本出路在于机械化。随着农业发展、土地流转加快,智能农业大棚吸引了许多想要精耕细作、规模种植的大农场主。

以色列温室农业从上世纪80年代发展至今,已完成三次升级换代。他们将大棚建在炎热干旱地带,以克服土壤质量、干旱气候和缺水条件的种种限制。

据了解,最新大棚技术可在仅消耗极少能量的情况下,实现室内白天自动降温,晚上自动升温,甚至有一种新开发的薄膜能使害虫一触即死。

先进的大棚技术使柑橘种植不受大小年的限制,更使以色列全年均有优质水果产出。

据了解,利用温室大棚种植的番茄,每季产量可达300吨/公顷,是露天种植的4倍之多!

奇迹四

以虫治虫生物防控,卖虫子也能挣大钱

以色列曾是世界上生产普通农用化学品最多的国家。为保护环境,以色列大力研发生物杀虫技术,有针对性的培育害虫天敌,并逐步发展成为一种产业。他们培育了一种专门捕食为害草莓小虫的蜘蛛,现已被广泛应用于加利福尼亚草莓种植中。

目前,以色列半数以上的柑橘园都已实行害虫综合治理,以虫治虫。

在我国,生物防治、绿色防控技术正被越来越多农民了解和接受,不少种植户已经开始自行购买寄生蜂等生物天敌进行害虫防治,以虫治虫在未来有广阔前景。

奇迹五

通过超强保鲜技术,延长储存期

柑橘作为以色列的主要出口货物之一,其产业在果实加工、果园管理、机械化方面的发展已经十分成熟。

除了通过优秀的种植管理培育出高品质的柑橘,以色列水果采后处理技术也是业内一绝。

针对不同品种的水果,利用氮气、果蜡、透气膜等等加上温度的控制,可以起到明显的延长保鲜的作用,从而减少储藏或者运输期间的损失。这也让以色列的柑橘有机会走到世界上更多的地方。

奇迹六

高端农产品打造典范,JAFFA占领1/3欧洲市场

据了解,以色列大部分柑橘是经柑橘协会统一以“Jaffa”的商标销售的,在高峰时期,欧洲市场几乎1/3的柑橘市场被以色列的“Jaffa”所占领。

能拥有这样的市场占有率,“Jaffa”背后的推手、以色列植物生产与营销委员会功不可没。

打造水果高端品牌,走海外市场,让以色列沃柑不但在国内炙手可热,在国外更走出了广阔的天地。

如今,我国各种合作社层出不穷,越来越多农场主开始“抱团”,都想拧成一股绳把地方品牌做大做强。因此Jaffa的品牌推广过程也颇有借鉴意义。

奇迹七

集体农庄基布兹,实现了居民美好梦想

以色列在农业生产组织上做了大胆的创新,拥有两种独有的农业社区类型:基布兹和莫沙夫。基布兹又被称为集体农庄,生产经营高度组织化,所有的生产资料和收入(包括成员个人收入)全部归集体所有,生活必需品一律实行供给制,其余收入和积累主要用于扩大再生产,内部实行民主管理。

莫沙夫则是以家庭为基本生产单元的村庄,既是行政村又是合作社,土地部分或全部归农户家庭经营,生产资料及收入均归农户,教育、医疗、文化、产品供销等统一由集体供应。


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