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鹽堿地治理,鹽堿地治理措施
十年九旱、鹽堿地廣、寸草不生、堿塵飛揚(yáng)……這是白城過(guò)去留給人們的深刻印象。白城地處吉林省西部，是世界三大蘇打鹽堿地集中分布區(qū)之一。現(xiàn)在的白城已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化，而變化始于2001年吉林省政府啟動(dòng)實(shí)施的“西部治堿”工程。2003年6月，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)東北地理所）與吉林省白城市下轄大安市共建了我國(guó)第一家堿地生態(tài)試驗(yàn)站——中國(guó)科學(xué)院大安堿地生態(tài)試驗(yàn)站。該試驗(yàn)站2020年晉升為國(guó)家站，并被命名為吉林大安農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)大安站）。“建站以來(lái)，大安站科研人員突破蘇打鹽堿地（堿地）‘以草治堿’和‘以稻治堿’兩大關(guān)鍵核心技術(shù)難題，不僅為我國(guó)鹽堿地治理與高效利用提供了兩套系統(tǒng)解決方案，也為國(guó)家實(shí)施‘藏糧于地、藏糧于技’戰(zhàn)略提供了重要科技支撐。”大安站站長(zhǎng)、東北地理所研究員梁正偉告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
梁正偉 沈春蕾攝
△ 落戶(hù)大安白城歷史上是北方游牧民族的天然牧場(chǎng)，草原和濕地是白城主要的原始生態(tài)類(lèi)型。“天蒼蒼，野茫茫。風(fēng)吹草低見(jiàn)牛羊”的景象曾在白城隨處可見(jiàn)。然而，由于地貌、水文、氣候影響和人為因素，白城的草場(chǎng)沙化、堿化、退化嚴(yán)重。1996年土地普查數(shù)據(jù)顯示，白城鹽堿地面積達(dá)1453.5萬(wàn)畝。由于長(zhǎng)期不合理利用，松嫩平原昔日大面積的天然草原多已嚴(yán)重退化，而退化后的重度鹽堿地也喪失了原有草地的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，成為東北土地鹽堿荒漠化重災(zāi)區(qū)。同時(shí)，白城鹽堿地位于東北黑土區(qū)西部，東北糧食主產(chǎn)區(qū)的生態(tài)安全屏障也面臨嚴(yán)重威脅。一直以來(lái)，東北地理所致力于松嫩平原西部資源調(diào)查、鹽堿地綜合治理和農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)。早在1990年，東北地理所就開(kāi)始在白城下轄的大安市建立了國(guó)家級(jí)中低產(chǎn)田和農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展試驗(yàn)示范區(qū)，裘善文、孫廣友等老一代科學(xué)家在此開(kāi)展松嫩平原低洼易澇鹽堿地農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展技術(shù)研究。2003年6月大安站的建立標(biāo)志著我國(guó)科技人員再次打響了東北生態(tài)環(huán)境治理的攻堅(jiān)戰(zhàn)。為什么選擇大安建站？“重度鹽堿地堪稱(chēng)土壤的癌癥，大安是中重度蘇打鹽堿地典型代表區(qū)域。這里有老一代科學(xué)家的工作基礎(chǔ)，交通便利，科技示范顯示度高。”梁正偉介紹。△ 以草治堿“蘇打鹽堿地治理需要幾代人的不懈努力，絕非一朝一夕之功所能完成。”這是梁正偉多年在一線工作的切身體會(huì)。“這些年來(lái)，由于過(guò)度放牧造成分布于我國(guó)松嫩平原及內(nèi)蒙古東部等地的羊草退化嚴(yán)重，優(yōu)質(zhì)草地變成了重度鹽堿地，羊草恢復(fù)極為困難。”梁正偉表示，在缺乏灌溉配套設(shè)施的條件下，挖掘植物自身的抗逆潛力、快速恢復(fù)鹽堿地植被是生物改良鹽堿地的有效途徑，簡(jiǎn)稱(chēng)為“以草治堿”。如何讓不毛的鹽堿地長(zhǎng)草變綠？這不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。梁正偉解釋道，單純讓鹽堿地變綠是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要恢復(fù)原始頂級(jí)植被，讓鹽堿地長(zhǎng)出優(yōu)質(zhì)牧草，如優(yōu)質(zhì)的羊草，為畜牧業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)飼草，意義重大，但是難度更大。破解鹽堿地頂級(jí)植被的快速恢復(fù)技術(shù)難題，是梁正偉團(tuán)隊(duì)追求的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)多年反復(fù)研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)提出了重度鹽堿地頂級(jí)植被跨越式恢復(fù)演替理論，即不經(jīng)過(guò)先鋒植物的漸進(jìn)式恢復(fù)階段，利用人工生態(tài)設(shè)計(jì)的方法，直接恢復(fù)羊草等頂級(jí)植被。團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了羊草抗鹽堿移栽克隆恢復(fù)技術(shù)，在不改良土壤的前提下，利用羊草自身的抗逆潛能，成功解決傳統(tǒng)直播無(wú)法將羊草種源直接導(dǎo)入重度鹽堿地的技術(shù)難題。梁正偉告訴記者：“應(yīng)用該技術(shù)體系可使羊草成活率由0提高到80%以上，每公頃產(chǎn)草量由治理前的0～0.5噸提高到2～3噸，可實(shí)現(xiàn)3～5年（一般10～20年）快速恢復(fù)頂級(jí)植被的治理目標(biāo)。
△ 以稻治堿“以稻治堿即鹽堿地種稻，不是我們團(tuán)隊(duì)的發(fā)明，而是老百姓在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的實(shí)現(xiàn)鹽堿地資源高效利用的重要途徑之一。”梁正偉說(shuō)，“我們團(tuán)隊(duì)的使命是研究如何有效破解以稻治堿實(shí)踐中仍然存在的諸多科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題，推動(dòng)以稻治堿取得成功。”為此，梁正偉率領(lǐng)大安站的科研團(tuán)隊(duì)圍繞“重度蘇打鹽堿地有水也無(wú)法短期成功種稻”的重大難題，有針對(duì)性地提出了“以耕層改土治堿為基礎(chǔ)、以灌排洗鹽為支撐”的快速改良理論及技術(shù)路線，創(chuàng)建了重度鹽堿地以稻治堿改土增糧關(guān)鍵技術(shù)。20世紀(jì)80年代中后期，國(guó)家啟動(dòng)實(shí)施的“黃淮海平原旱澇堿綜合治理試驗(yàn)示范農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)重大專(zhuān)項(xiàng)”，就是以中低產(chǎn)田（鹽堿地、沙荒地、澇洼地）治理為突破口、全面運(yùn)用農(nóng)業(yè)綜合增產(chǎn)技術(shù)開(kāi)展的一場(chǎng)規(guī)模宏大的農(nóng)業(yè)大生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)。中國(guó)科學(xué)院是這場(chǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“黃淮海戰(zhàn)役”的主導(dǎo)力量。“八五”期間，東北地理所研究員孫廣友等人應(yīng)用遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)16條松嫩古河道，并在大安市月亮泡鄉(xiāng)建立了大安古河道綜合開(kāi)發(fā)萬(wàn)畝試驗(yàn)區(qū)，引嫩江（月亮泡水庫(kù)）水，在輕中度蘇打鹽堿地種稻獲得成功。近年來(lái)，梁正偉團(tuán)隊(duì)在大安站通過(guò)多年定位改良試驗(yàn)，創(chuàng)建了重度鹽堿地物理化學(xué)同步快速改良技術(shù)。他介紹道，團(tuán)隊(duì)結(jié)合良種+良法配套，在改土當(dāng)年即可使中重度鹽堿地水稻產(chǎn)量達(dá)300~400 公斤/畝（不改土一般0~100 公斤/畝），并且只要一次性改土治堿，就可實(shí)現(xiàn)多年可持續(xù)利用。“良田是基礎(chǔ)，良種是關(guān)鍵，良法是手段，三者缺一不可。”這是梁正偉多年研究治理東北地區(qū)重度蘇打鹽堿地總結(jié)出來(lái)的“三位一體”鹽堿地高效治理模式。他形象地稱(chēng)其為鹽堿地變糧田的“三駕馬車(chē)”。“良田是‘糧田’的基礎(chǔ)，改土是手段。”梁正偉表示，我們改良鹽堿土壤的最終目的是為了培肥土壤、把鹽堿地改造成良田，并且是可以生產(chǎn)糧食的“糧田”。改土，就相當(dāng)于給患“癌癥”的鹽堿地做一次手術(shù)和靶向化療，然后再通過(guò)“培肥”快速恢復(fù)土壤的健康，因?yàn)橹挥袩o(wú)病健康的土壤（良田）才能高產(chǎn)糧食，否則就會(huì)減產(chǎn)甚至絕收。梁正偉常說(shuō)：“重度鹽堿地，改土必先行。”土壤的治療和康復(fù)往往需要一定的時(shí)間和過(guò)程，不是一蹴而就的。為此，他呼吁，也應(yīng)出臺(tái)政策盡快把土壤改良劑納入國(guó)家補(bǔ)貼對(duì)象，就像農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼和種糧補(bǔ)貼一樣。這樣既可減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，又能提高農(nóng)民自發(fā)改土的積極性。為什么說(shuō)良種是關(guān)鍵？一般耐鹽堿的抗逆品種比不耐鹽堿的品種增產(chǎn)30%以上，因此在土壤改良的基礎(chǔ)上種稻，選擇抗逆高產(chǎn)的良種是增產(chǎn)的關(guān)鍵。梁正偉團(tuán)隊(duì)成員、東北地理所研究員楊福等水稻育種科研人員自2007年起，先后培育審定了“東稻”系列等9個(gè)水稻新品種。其中，東稻4號(hào)是他們培育出的耐堿性強(qiáng)且具有超高產(chǎn)潛力的水稻抗逆品種，曾經(jīng)創(chuàng)下良田畝產(chǎn)849.37公斤的吉林省最高紀(jì)錄。與此同時(shí)，梁正偉團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出配套抗逆栽培關(guān)鍵技術(shù)體系和高效栽培模式。他們提出的新墾鹽堿地“旱育密植”增產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，成功解決了重度鹽堿地水稻分蘗少、保穗難、產(chǎn)量低的技術(shù)難題，為鹽堿地改土增糧找到了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的良方。“將荒蕪、廢棄的鹽堿地變?yōu)榱继铮欣跀U(kuò)大耕地面積，提高糧食產(chǎn)量，進(jìn)而把中國(guó)人的飯碗牢牢地端在我們自己手中。”這是以梁正偉為代表的科研人員的共同心聲。
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