渤海卅年塑麦田

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渤海卅年塑麦田

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向中低产田要

编者按

对于我国来说,保障粮食安全是永恒的课题,任何时候都不能放松。当前,在我国耕地后备资源不断减少,实现耕地占补平衡、优质耕地休养生息难度日趋加大的趋势下,对中低产田的改造显得尤为重要。

从1987年开始,中科院组织打响了针对中低产田改造——“黄淮海会战”的第一枪,8个地市粮食总产净增56亿公斤,取得了阶段性胜利,扭转了粮食总产量3年徘徊不前的局面。15年之后,2013年中科院、科技部联合三省一市启动实施了 “渤海粮仓科技示范工程”,针对滨海盐碱地、中低产田和微咸水利用又开展了大面积的科技攻关,解决粮食增产与淡水压采的矛盾。2015年,中科院再次联合地方政府、科研院所与多家企业,启动实施了“第二粮仓”STS(科技服务网络计划)预研项目“淮北科技增粮县域技术集成与示范”,吹响了砂姜黑土改造的集结号,将长期的理论与技术积累集中优化集成,短短一年时间便造就安徽涡阳吨粮县。

随着中低产田改造工作的日益深入和扩大,中科院研究所关于东北盐碱地、黄土高原和新疆盐碱地等中低产田的改造经验和技术储备,将发挥更大的作用。

■本报记者 王方

“治土不治碱,治碱不露脸。”一项工程一群人,偏偏接下了这个艰巨的任务。从2013年开始,针对国家粮食安全和农业转型发展的重大需求,在环渤海低平原区,中国科学院联合多方力量进行盐碱地治理,加强持续高效粮食增产技术集成,开展了“渤海粮仓”科技示范和推广工程。

4000多万亩中低产田和1000多万亩盐碱荒地正在科学家的手中悄然变成“渤海粮仓”。

白茫茫不毛之地

这是一项沧海变桑田的农业科技工程。

受淡水资源短缺、土壤瘠薄、盐碱制约,环渤海低平原区有4000多万亩的中低产田和1000多万亩的盐碱荒地。“春天白茫茫,秋季水汪汪。十年九不收,糠菜半年粮。”这首歌谣在当地流传,科学家们却相信,这片土地到2020年具有增产100亿斤粮食潜力,有望建成“渤海粮仓”。

2013年,中国科学院、科技部,联合河北省、山东省、辽宁省、天津市启动实施了国家科技支撑项目“渤海粮仓科技示范工程”。重点突破区域土、肥、水、种等关键技术,大幅度提升环渤海中低产田粮食增产能力。

而在此之前,从1987年开始,中科院便已联合多方实施了黄淮海平原8000万亩中低产田的综合开发,陆续动员了25个研究所、400余名科技人员投入“黄淮海会战”,为国家粮食安全作出了重要贡献。

1993年,原来重灾低产区的8个地市粮食总产净增56亿公斤。至此,“黄淮海会战”取得了阶段性胜利。在这场战役中,中科院科研人员积累了丰富的经验,也意识到一些问题需要继续从多方面进行科技攻关。

专家组选育和示范了抗逆高产作物品种,如小偃系列冬小麦品种。这是科研人员经几十年努力,由普通小麦与美国耐盐植物偃麦草杂交而成,使普通小麦获得了耐盐的“性格”。

“小偃60”具有耐盐性好、抗旱性强和丰产稳产特点,适宜在土壤含盐量0.3%以下中度或轻度盐碱地上种植。“小偃81”具有耐盐性较好、品质优良、晚播早熟和丰产稳产特点,比“小偃60”长得更低矮,秸秆韧性较好,籽粒品质高。

目前,“小偃81”在中轻度盐碱地已实现大规模示范,亩产约450公斤,最高达到500多公斤,实现了产量翻番。与此同时,选育的玉米品种也表现良好,如HN866玉米组合在核心示范区产量达1125斤,比传统品种增产15.8%;“科玉1号”玉米新组合亩产增产13%。

在环渤海低平原区,仅靠降水并不能满足作物生长需要,粮食丰产稳产还得依靠灌溉。淡水资源匮乏,但地下咸水资源丰富,开发利用咸水、微咸水资源潜力巨大。专家组利用咸水和微咸水混合灌溉小麦,创立了“咸淡水分根交替灌溉技术”。

“南皮站田间试验结果表明,在拔节期利用微咸水灌溉‘小偃81’冬小麦,比不浇灌的旱作增产12%~30%,与淡水灌溉相比也没有减产。”项目首席专家、中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员刘小京告诉《中国科学报》。

这里的盐碱地由于地下水位较浅及海水倒灌等原因,常常是刚脱盐很快就返盐,效果不能持久。科研人员探索了“冬季咸水结冰融水入渗技术”对土壤进行改造,使土壤中的含盐量降低到0.3%。

“冬天温度足够低,咸水也可以结冰。而在融化时,高浓度的冰先融化、入渗,后融化的微咸水和淡水起到洗盐的作用,使土壤表层脱盐。到春季时,再覆上地膜,防止土壤蒸发返盐。”刘小京介绍。

八大成果变荒地为良田

在这片热土上,科学家带领农民栽种了棉花、甜菜、油葵等适盐植物和经济植物。其中棉籽产量达到了每亩246公斤,油葵产量每亩182公斤,甜菜产量达每亩5吨。再如柽柳,一茬一茬地种植,不仅降低盐分,改良了土壤,还能入药和绿化山林。

刘小京介绍,“渤海粮仓”项目主要以扩面积、增单产、水保障作为工程实施核心,以增粮拓棉作为实施重点,通过强化管理、协同创新发展现代高效粮食产业。

项目在环渤海三省一市建立了一批粮食增产增效示范区,构建了一批区域特色的增粮增效技术模式。如中科院南皮生态农业试验站与河北省海兴县合作建立了100亩的“滨海盐碱地高效利用示范区”。

项目以科技特派员为纽带,建立企业与新型农业合作组织参与的示范机制,建立适度规模经营的现代农业生产技术体系与示范样板,规模化示范推广粮食增产增效技术体系。

“项目实施中规模化示范推广机制特色明显。”刘小京介绍,河北通过政府主导、企业参与,以专业合作社为主体,实施了百千万工程;山东通过政府引导,以企业为主体,专业合作社参与实施;辽宁大力推进科技引领,成果显著。

他总结道,项目取得了8个标志性成果:筛选了一批抗逆高产作物品种,耐盐小麦和玉米品种培育取得突破性进展,为中低产田增产增效提供了强大的品种资源;研究构建了适水灌溉制度,配套了农田多水源高效利用技术,为节水压采和粮食增产提供了支撑;研制了系列盐碱地肥料与改良剂,并产业化生产;构建了棉改增粮技术体系,显著提升了环渤海中低产区粮食生产能力;构建了雨养旱作区粮食作物增产技术体系,显著提升了旱碱地作物生产水平;研究形成了雨养旱作区蓄墒保播增收旱作核心技术,研发配套农机具3套,形成了地方标准3项,为平原旱作区粮食增产增效提供了支撑;形成了盐碱地水稻种植技术体系,水稻面积不断扩大,成为粮食增产增效新的增长点;开展了农牧结合循环农业模式研发,为中低产区农业转型发展奠定了基础;初步构建了“互联网+”渤海粮仓,为提升环渤海区农业信息化水平、发展现代农业服务业奠定了基础。

科技部办公厅主任马连芳认为,“渤海粮仓”是集合了科技人员、农民企业家、老百姓共同实施和综合推广的工程,对未来推进农业科技工作有借鉴作用。在提质增效方面,“渤海粮仓”开了一个好头,为下一步解决中低产田节本增效问题有重要意义;农业基础性、长期性、公益性和区域性的问题需要认真总结,更加重视科技成果的推广。

中科院科技促进发展局副局长段子渊告诉《中国科学报》记者,要根据新形势,面向新需求,围绕农业供给侧结构性改革,继续做好“渤海粮仓”工作,“重点要在环渤海农业转型升级中的水资源平衡与可持续发展模式、农业高效用水系统方案、盐碱地与中低产田适生植物选育、固碳减少氨氮排放与地力培肥等方面形成突破”。

水资源高效利用、种植结构调整、农牧结合的循环农业可持续发展……科学家还在思考着如何再为我国现代农业发展提供技术支撑。

《中国科学报》 (2017-03-22 第5版 农业周刊)

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