鹽堿地綜合改造利用是耕地保護和改良的重要方面，我國鹽堿地多，部分地區(qū)耕地鹽堿化趨勢加劇，開展鹽堿地綜合改造利用意義重大。今年7月召開的中央財經(jīng)委員會第二次會議指出，要充分挖掘鹽堿地綜合利用潛力，加強現(xiàn)有鹽堿耕地改造提升，有效遏制耕地鹽堿化趨勢，做好鹽堿地特色農(nóng)業(yè)大文章。本期特邀專家圍繞相關(guān)問題進行研討。
鹽堿地是重要后備耕地資源
如何理解鹽堿地改良的重要意義？
李玉義（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鹽堿地改良創(chuàng)新團隊首席科學(xué)家）：鹽堿地通常指含鹽量超過0.1%的土壤，包括鹽堿耕地、鹽堿林草地、鹽堿未利用地等。鹽堿地形成的實質(zhì)主要是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配，從而使鹽分在集鹽地區(qū)的土壤表層逐漸積聚。
鹽堿地的形成原因是多方面的，主要受氣候、地形地貌、水文地質(zhì)等自然條件，以及不合理的灌溉、常年過量使用化肥等人為因素影響。在我國北方干旱半干旱地區(qū)，土壤蒸發(fā)量大于降雨量，溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚。沿海地區(qū)因海水浸漬，地下水礦化度高，形成濱海鹽堿土。河流及渠道兩旁的土壤，會因河水側(cè)滲而使地下水位抬高，地下水中的鹽分被蒸發(fā)積累到土壤表面，從而形成鹽堿土。有些地方澆水時采用大水漫灌，或低洼地區(qū)只灌不排，以致地下水位很快上升而積鹽，使原來的好土地變成了鹽堿地。
土壤鹽堿化不僅會使作物根系吸水困難，降低作物對養(yǎng)分的吸收效率，而且會使土壤耕性變差，減少土壤中的有益微生物。鹽堿地通氣性和透水性往往較差且易于滯水，從而延緩地表土壤升溫，降低土壤酶活性，并在一定程度上改變土壤理化性質(zhì)，降低土壤肥力，對農(nóng)作物生長及其產(chǎn)量產(chǎn)生負面影響，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。一般而言，當(dāng)土壤含鹽量超過0.1%時，普通作物品種的生長開始受到影響；當(dāng)土壤含鹽量超過0.3%時，大部分作物品種產(chǎn)量明顯下降。土壤鹽堿化已成為我國土地資源受限的一個主要因素，也是制約干旱區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要問題。
我國是全球第三大鹽堿地分布國家，擁有各類可利用鹽堿地資源5億多畝。鹽堿地是極為重要的后備耕地資源和“潛在糧倉”，鹽堿地改良對增加耕地數(shù)量和提升耕地質(zhì)量有著重要意義。我國鹽堿地主要分為五大類型區(qū)：西北內(nèi)陸鹽堿區(qū)、東北松嫩平原鹽堿區(qū)、濱海鹽堿區(qū)、黃淮海平原鹽堿區(qū)和黃河上中游灌區(qū)鹽堿區(qū)。其中，西北內(nèi)陸鹽堿區(qū)和東北松嫩平原鹽堿區(qū)是我國鹽堿地的主要分布區(qū)域，鹽堿地面積大且連片分布；黃淮海平原鹽堿區(qū)是我國成功治理鹽堿地的典型區(qū)域，經(jīng)過持續(xù)治理，其鹽堿地面積大幅減少，目前只有零星分布。
近年來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會同有關(guān)部門通過加強耕地土壤鹽堿化防治，探索不同鹽堿類型區(qū)域的綜合治理模式，實施鹽堿地普查，積極推進鹽堿地治理改造。截至2022年底，全國建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田10億畝，有效提高了農(nóng)田灌排能力，強化了耕地土壤鹽堿化防治。2020年至2022年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指導(dǎo)8個省份開展了鹽堿耕地治理試點項目，3年累計實施面積240萬畝次。經(jīng)過3年試點，各地累計建成200多個集中連片綜合治理示范區(qū)，項目區(qū)耕地質(zhì)量平均提升0.11至0.51個等級。在加強“以種適地”方面，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在主要鹽堿區(qū)開展水稻、小麥、玉米、大豆等農(nóng)作物耐鹽堿資源精準(zhǔn)鑒定和耐鹽堿品種審定，持續(xù)推進耐鹽堿作物育種創(chuàng)新攻關(guān)，加快突破性新品種選育。目前已有6個小麥、11個水稻耐鹽堿品種通過國家審定。
鹽堿地改良技術(shù)路徑因地制宜
我國不同類型鹽堿區(qū)域是如何進行改良的？
鞠正山（自然資源部國土整治中心研究員）：鹽堿地改良在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的主要目的是改善土壤理化性質(zhì)，為作物提供良好的生長發(fā)育環(huán)境，以實現(xiàn)高產(chǎn)高效。鹽堿地改良主要有兩條技術(shù)途徑，一是以選育耐鹽堿作物為核心的生物育種技術(shù)，選用耐鹽堿作物品種，不需要改良土壤直接種植；二是以改土為核心的工程技術(shù)，通過增加灌排設(shè)施或施加土壤改良劑等物理化學(xué)手段，對土壤進行排鹽控鹽，將土壤鹽分降到不影響作物生產(chǎn)的程度，達到改良治理目的。
目前，我國已在眾多地區(qū)對鹽堿地進行綜合利用，改良鹽堿地仍以工程技術(shù)措施為主，且開展了較多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。總體上仍沿用上世紀(jì)七八十年代傳統(tǒng)挖溝排鹽的工程技術(shù)模式，但部分新技術(shù)的突破為不同區(qū)域類型的鹽堿地治理提供了重要技術(shù)支撐，促進了對中、重度鹽堿地大面積的開發(fā)利用。根據(jù)不同鹽堿地類型和水土條件，我國鹽堿地基本可劃分為四大分布區(qū)，形成了東部濱海鹽堿地暗管排鹽工程技術(shù)、東北蘇打鹽堿地水稻種植綜合改良技術(shù)、中部黃河河套平原鹽堿綜合改良種植技術(shù)、西部干旱綠洲區(qū)膜下滴灌改良技術(shù)等技術(shù)模式。
東部濱海鹽堿地主要分布在遼寧、天津、河北、山東和江蘇等省份地下水位較高的濱海灘涂區(qū)，以氯化鈉鹽為主，是受地下高礦化度水影響而形成的鹽堿地類型，除局部黏性沉積體外，土壤透水性等理化性質(zhì)相對較好，有利于土壤脫鹽。在治理技術(shù)方面，除傳統(tǒng)的明溝排鹽、臺田模式外，該區(qū)域已規(guī)模化推廣應(yīng)用鹽堿地暗管排鹽工程技術(shù)模式。該技術(shù)措施主要針對沿海地區(qū)地下水位高、鹽分含量高，將傳統(tǒng)的挖溝排鹽方式用一條條深埋地下的帶孔暗管替代，形成地下排水排鹽管網(wǎng)，土壤中的鹽分隨水流入地下管網(wǎng)，排出土體，實現(xiàn)控制地下水位、排鹽控鹽的目的。與傳統(tǒng)明溝排鹽相比，暗管排鹽技術(shù)在節(jié)水節(jié)地、排鹽效果、鹽堿地改良效率以及防止土壤次生鹽漬化等方面具有顯著優(yōu)勢，基本可實現(xiàn)節(jié)地10%、節(jié)水17%以上，糧食增產(chǎn)20%至44%，土壤平均排鹽率約達50%。
東北蘇打鹽堿地主要分布在吉林西北白城、松原，以及黑龍江齊齊哈爾、大慶等地區(qū)，是世界上三大蘇打鹽堿地之一。東北蘇打鹽堿地主要以碳酸鹽為主，堿性強，土壤透水透氣性弱，理化性質(zhì)差，是治理難度最高的類型。東北蘇打鹽堿地目前已規(guī)模化應(yīng)用水稻種植綜合改良技術(shù)模式，采用化學(xué)改良和水稻種植的農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合，通過添加石膏類或有機酸類等酸性土壤改良劑，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤通透性，并種植水稻等先鋒作物進行鹽堿地綜合改良利用。以水稻種植為核心的堿土改良技術(shù)成為蘇打鹽堿地開發(fā)利用的核心技術(shù)，有力推動了該地區(qū)鹽堿地大規(guī)模開發(fā)利用。東北蘇打鹽堿地成為我國重要耕地后備資源開發(fā)區(qū)和吉林“千億斤糧食”產(chǎn)能建設(shè)工程的重要貢獻區(qū)，使昔日“不毛之地”成為當(dāng)今的“魚米之鄉(xiāng)”。
內(nèi)蒙古河套平原鹽堿地是干旱氣候條件下疊加黃河泛濫沉積以及人為長期農(nóng)業(yè)灌排引起土壤次生鹽漬化等共同作用下的產(chǎn)物，土壤條件比較復(fù)雜，鹽和堿并重，土壤總體偏堿化特征，有機質(zhì)偏低，耕地質(zhì)量不高。河套平原鹽堿地成因復(fù)雜，鹽堿類型多，限制因素多，在灌排體系基礎(chǔ)上，對不同鹽堿類型和鹽堿化程度采取分類治理。例如，針對輕、中度鹽堿地采用“五位一體”的治理模式，即施用磷石膏、改良劑、摻沙降容、增施有機肥、種植耐鹽堿作物等，可使保苗率達95%以上，取得了良好成效。
西北干旱綠洲區(qū)鹽堿地屬于典型原生鹽堿地類型，土地開發(fā)后灌排措施不配套，重灌輕排，常年用高礦化度水灌溉引起的土壤次生鹽漬化現(xiàn)象十分普遍。該區(qū)域土壤鹽分以硫酸鹽和氯酸鹽為主，是西北干旱區(qū)土地利用的主要限制因素之一。目前采取膜下滴灌技術(shù)，主要針對西部由于干旱缺水、蒸發(fā)量大，土壤鹽分隨水分蒸發(fā)而在地表聚集嚴(yán)重等問題，通過采取地膜覆蓋抑制土壤水分蒸發(fā)，地膜下面鋪設(shè)滴灌帶對作物根系范圍進行精準(zhǔn)滴灌，淋洗根系周邊鹽分，從而保障作物生長不受鹽分危害，具有節(jié)水和控鹽雙重作用。當(dāng)前，新疆約60%的耕地采用膜下滴灌技術(shù)，高效節(jié)水灌溉面積占全區(qū)總灌溉面積的59%左右。膜下滴灌技術(shù)不僅在節(jié)水方面成效顯著，也是干旱區(qū)鹽堿地治理的主流技術(shù)之一。下一步，針對西北干旱綠洲區(qū)鹽堿地，地上膜下滴灌技術(shù)與地下暗管排鹽技術(shù)相結(jié)合，將是一種更理想的鹽堿地治理模式。
打造“適鹽用鹽”農(nóng)業(yè)發(fā)展模式
如何把“以種適地”同“以地適種”相結(jié)合，使鹽堿地變身優(yōu)質(zhì)良田？
孫宏勇（中國科學(xué)院南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站站長）：我國耐鹽堿作物育種研究取得了積極進展。耐鹽是由多個基因控制，涉及多種分子和生物學(xué)過程的復(fù)雜數(shù)量性狀。農(nóng)業(yè)育種經(jīng)歷了馴化育種、雜交育種、分子育種和設(shè)計育種等階段。20世紀(jì)50年代，隨著分子生物學(xué)的誕生，作物育種開始進入分子育種時代，其代表技術(shù)就是分子標(biāo)記輔助育種和轉(zhuǎn)基因育種。目前主要應(yīng)用的是分子設(shè)計育種或精準(zhǔn)育種，即通過對基因進行精確改變或大規(guī)模聚合選擇，從而培育出優(yōu)良品種的技術(shù)手段。
傳統(tǒng)育種方法通過選擇和雜交等方式改良作物的耐鹽堿性，分子輔助育種則利用現(xiàn)代基因組學(xué)和分子標(biāo)記技術(shù)，選擇具有耐鹽堿性基因型的親本進行雜交，加速耐鹽堿品種培育。下一步，要研發(fā)更多的耐鹽堿性標(biāo)記位點，以提高篩選效率和準(zhǔn)確性。通過結(jié)合生理學(xué)和遺傳學(xué)的方法，可進一步深入研究耐鹽堿性的遺傳基礎(chǔ)，從而更加準(zhǔn)確進行耐鹽堿品種的篩選和培育。
在種子精準(zhǔn)設(shè)計與創(chuàng)造方面，我國科研團隊以耐鹽堿高粱為材料，在國際上首次發(fā)現(xiàn)主效控堿基因及其作用機制。在寧夏平羅鹽堿地進行的大田實驗證明，相關(guān)育種技術(shù)可顯著提升高粱、水稻、小麥、玉米和谷子等作物在鹽堿地上的產(chǎn)量，鹽堿地綜合改良利用具有重大應(yīng)用前景。該基因改造能使高粱籽粒增產(chǎn)20.1%，青貯用全株生物量增加近30.5%，谷子增產(chǎn)19.5%。在吉林大安鹽堿地，不同作物年增產(chǎn)22.4%至27.8%。科研人員還發(fā)現(xiàn)，改造這一基因能顯著提高玉米在鹽堿地中的存活率。
在安全綠色可持續(xù)方面，我國鹽堿地改造利用進行了一些實踐探索，取得顯著成效。
一是分類分級科學(xué)利用。依據(jù)植物的耐鹽堿特點和鹽堿區(qū)的土壤類型、氣候資源特征、水資源狀況、植物資源種類及分布情況等，進行輕度、中度、重度鹽堿區(qū)耐鹽堿植物的種植。在輕度鹽堿區(qū)，發(fā)展以優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糧食作物種植為主的種植產(chǎn)業(yè)；在中度鹽堿區(qū)，發(fā)展以耐鹽堿特色牧草為主的生態(tài)草牧業(yè)；在重度鹽堿區(qū)，發(fā)展以特色高值鹽生植物或生態(tài)綠化為主的種植，或以占用空間為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)和以特色養(yǎng)殖業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)。
二是咸水、微咸水等多水源安全利用。鹽堿區(qū)多分布于干旱半干旱地區(qū)，水資源短缺是限制鹽堿區(qū)資源綜合利用的關(guān)鍵因素，我國可利用的咸水資源每年200.0億立方米，微咸水開采資源每年130.0億立方米。我國北方可開采的咸水資源總量約130.0億立方米，其中華北地區(qū)23.0億立方米，已利用6.6億立方米。農(nóng)田多水源適水灌溉技術(shù)是渤海糧倉科技示范工程的重要突破，在河北省冬小麥拔節(jié)期利用微咸水灌溉小麥平均增產(chǎn)12.5%，咸水資源利用率從不足8%提高到20%，實現(xiàn)了節(jié)水增產(chǎn)的多水源高效利用目標(biāo)。
三是農(nóng)牧結(jié)合技術(shù)利用。充分考慮耐鹽堿飼料作物的種植、特色畜禽養(yǎng)殖、養(yǎng)殖廢棄物肥料化應(yīng)用，發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合、循環(huán)農(nóng)業(yè)的鹽堿地利用技術(shù)體系。山西省山陰縣通過在鹽堿地種青貯玉米和苜蓿等飼草喂牛，將牛糞加工成有機肥料改良鹽堿地，鹽堿地再種雜糧作物。東營市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建立了“鹽堿地耐鹽牧草種植—健康肉牛畜禽養(yǎng)殖—生物有機肥生產(chǎn)—鹽堿地改良和肥力提升—高產(chǎn)高效種植”“草—牧—園”濱海鹽堿地治理模式。勝偉集團在濰坊建立了“鹽堿地+農(nóng)牧業(yè)”的鹽堿地農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)園模式。
我國鹽堿地改良的實踐經(jīng)驗表明，鹽堿地改良得益于完善的農(nóng)田灌排系統(tǒng)，以淡水壓鹽為核心的灌排措施是鹽堿地治理的最有效方式。鹽堿地要變身優(yōu)質(zhì)良田，需要把“以種適地”同“以地適種”相結(jié)合，按照“節(jié)水優(yōu)先、生態(tài)循環(huán)、提質(zhì)增效、綠色發(fā)展”原則，創(chuàng)新鹽堿地資源高效利用的理論、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系，打造鹽堿地“適鹽用鹽”農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。
荒蕪鹽堿地變身“魚米綠洲”
我國鹽堿地漁業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖有何進展？
來琦芳（中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所養(yǎng)殖技術(shù)研究室主任）：我國有14.87億畝鹽堿地和6.9億畝鹽堿水域，廣泛分布在東北、華北、西北等地。同時部分地區(qū)由于灌排不當(dāng)，導(dǎo)致土壤次生鹽漬化而退耕。上世紀(jì)90年代，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所、山東省淡水水產(chǎn)研究所等單位率先開展了鹽堿地漁業(yè)開發(fā)利用。東海水產(chǎn)研究所發(fā)現(xiàn)了鹽堿水質(zhì)的多樣性，摸清了制約鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)鍵因素，在陜西大荔內(nèi)陸鹽堿水域成功養(yǎng)殖中國對蝦，開創(chuàng)了內(nèi)陸鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖先例。山東省淡水水產(chǎn)研究所等單位利用黃河水在低洼鹽堿地開展水產(chǎn)養(yǎng)殖獲得成功。荒置的鹽堿地成了農(nóng)民增收的聚寶盆。
鹽堿水與海水雖然都有鹽度，但最大區(qū)別在于海水具有主要離子守恒比例，即世界各地海水只有鹽度的高低，主要離子組成比例是恒定的，水質(zhì)類型只有1種；而鹽堿水受地質(zhì)地貌以及人類活動影響，主要離子組成復(fù)雜多樣，目前已發(fā)現(xiàn)的水質(zhì)類型有10余種，這給鹽堿水的養(yǎng)殖開發(fā)帶來困難。《鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖用水水質(zhì)》的發(fā)布，為鹽堿水成為養(yǎng)殖用水提供了技術(shù)支撐，推動鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖高質(zhì)量發(fā)展。我國內(nèi)陸鹽堿水資源量大、利用率低，開發(fā)利用前景廣闊。
2020年，東海水產(chǎn)研究所牽頭進行了鹽堿水養(yǎng)殖技術(shù)攻關(guān)，開辟了繼淡水、海水之后新的水產(chǎn)養(yǎng)殖空間，還探索創(chuàng)建了“以漁降鹽治堿”的鹽堿水土漁業(yè)綜合利用模式，使荒置的鹽堿水土，成為既可種糧種菜又可養(yǎng)魚養(yǎng)蝦的“魚米綠洲”。截至2022年12月，在我國東北、西北、華北和華東的11個省市自治區(qū)，示范面積78.21萬畝，累計總產(chǎn)值123.93億元、總收益33.67億元；推廣面積165.85萬畝，累計總產(chǎn)值286.70億元、總收益69.44億元。經(jīng)濟效益提高20%以上，綜合效益提高35%以上，形成了鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖新產(chǎn)業(yè)，打造了鹽堿綠洲漁業(yè)新業(yè)態(tài)。
在河北省唐山市曹妃甸區(qū)第五農(nóng)場，受海潮和地下水的影響，耕層土壤全鹽量在0.1%至0.6%之間，土壤含鹽量高，脫鹽困難，鹽堿稻田產(chǎn)量和收益低，且每年需浸泡稻田從而產(chǎn)生大量的鹽堿水。曹妃甸區(qū)第五農(nóng)場利用棄水回用工程，將稻田浸泡產(chǎn)生的鹽堿水引入池塘開展凡納濱對蝦、耐鹽堿淡水魚類養(yǎng)殖，通過“池塘—稻田”鹽堿地漁業(yè)綜合利用，耕層土壤全鹽含量降低20%以上，水稻平均畝產(chǎn)達750公斤，池塘養(yǎng)殖南美白對蝦平均畝產(chǎn)達250公斤以上，耐鹽堿淡水魚平均畝產(chǎn)達1000公斤以上，池塘畝經(jīng)濟效益3000元以上，鹽堿地整體畝均效益達1700元以上。“池塘—稻田”漁業(yè)綜合利用，為農(nóng)業(yè)排水找到了利用新空間，不僅能夠保障水稻增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且增加了每畝收益，促進漁民增收。
在甘肅省白銀市景泰縣，土壤鹽堿化嚴(yán)重，每年以5000畝的趨勢蔓延。通過在低洼鹽堿地上“挖塘降水、抬土造田、漁農(nóng)并重、治理鹽堿”，開展“池塘—稻田”鹽堿地漁業(yè)綜合利用，開挖池塘后周邊地區(qū)地下水位下降明顯，土壤鹽分隨水匯聚到池塘中，再造新田耕作層的土壤鹽分大幅下降。稻田種植的芹菜、甘藍、西紅柿、大麥、油葵等農(nóng)作物長勢良好，有近2萬畝土地復(fù)耕或重新用于農(nóng)業(yè)種植。根據(jù)“鹽隨水來，鹽隨水去”，“池塘—稻田”鹽堿地漁業(yè)綜合利用為防止土壤次生鹽漬化提供新途徑。
在寧夏回族自治區(qū)石嘴山市富民村的重度鹽堿地，通過修整進水渠、深挖排堿溝等降鹽排堿改良工程，用微咸水或河水多次浸泡淋洗重度鹽堿地，收集洗鹽排堿水，開展池塘集約化養(yǎng)殖，將富含有機質(zhì)的養(yǎng)殖肥水經(jīng)過底排污系統(tǒng)收集，固液分離，上清液體經(jīng)生態(tài)池處理循環(huán)利用，固體有機物經(jīng)發(fā)酵處理后返田，降低改良成本。土壤鹽度從21.01下降至3.55，改良較好的田塊，水稻畝產(chǎn)達502公斤，鹽堿較重田塊，水稻畝產(chǎn)160公斤，改變了重度鹽堿地寸草不生的狀況。“以漁降鹽治堿”鹽堿地漁業(yè)綜合利用，為鹽堿地治理提供了新途徑。
實踐證明，以鹽堿地水產(chǎn)養(yǎng)殖為基礎(chǔ)、以生態(tài)改良為目標(biāo)的鹽堿地漁業(yè)綜合利用，不僅不與農(nóng)業(yè)爭水，開辟了水產(chǎn)養(yǎng)殖新空間，而且降低了土壤鹽度，讓荒廢的鹽堿水土重現(xiàn)生機，構(gòu)建了宜漁則漁、宜農(nóng)則農(nóng)的多元化食物供給體系，對保障農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)安全、助力鄉(xiāng)村振興、儲備后備耕地資源具有積極意義。
