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中科院新技术征服盐碱地 小麦亩产达630斤

中国种植技术网  来源:Ag365.com  发布时间:2012-7-26 15:09:32

  作者:李振平 樊飞

  [提要]“渤海粮仓”承载着国家粮食安全使命,中科院研究出来的新技术战胜了盐碱地的顽疾 经过中科院多年在南皮和禹城两个工作站的努力,小麦种子和盐碱地改良分别获得成功。“渤海粮仓”课题在无棣的实施,为整个滨州的现代农业带来了科技增量

  ——国家粮食安全“渤海粮仓”课题在无棣的成效

  本报记者 李振平 樊飞

  这几天,来找白景元要小麦种子的乡亲越来越多,但是因为中科院要将种子回收,白景元只好暂时回绝了他们的请求。白景元的小麦种子之所以吃香,是因为:中科院为他提供的小麦种子在从未长出过麦子的盐碱地上交出了亩产630斤的好成绩。

  被“逼着”承担“渤海粮仓”试验项目,中年农民白景元不小心成了当地的明星

  庄乡们一片惊讶:“白景元种麦子了!?”

  白景元所在的无棣县水湾镇白杨村,村名里虽然有“白杨”二字,但白杨在这里已经不能生长。因为土地严重盐碱,杨树栽下后,前二年还抽枝生叶,到第三年根扎深到了咸水层就碱死了。因为盐碱,白杨村荒地多,有些地方有成片几百亩的盐碱荒地。祖辈以来,这片盐碱荒地对白杨村人只有两条用处:放牛和扫盐碱土回家腌咸菜。

  “冬天白茫茫,春天水汪汪,夏天苗发黄,秋天见草不见粮”的盐碱地被称为土地的癌症。专家介绍,盐碱地的pH值大于7不利于大多数偏酸性的植物生长,盐碱地中的离子浓度高于植物细胞导致细胞皱缩不利生长。

  在今年6月无棣县召开的中科院山东“渤海粮仓”工作座谈会上,张光峰市长指出,滨州市环渤海地区有耕地671万亩,大部分是不同程度的盐渍化土地;另有盐碱荒地50万亩,属于耕地质量差的农业类型区。

  “以前这些土地上草也不长,全部都是黄须菜。”白景元说。2010年,当地政府统一搞土地开发,这片荒地被列了进去,开发出400亩耕地,其中就有白景元现在承包的40亩。这些耕地盐碱度仍然很高,只能种棉花。小麦等粮食作物种上了也不出苗。从放牛场改造成棉田,白杨村人已经很知足了。

  盐碱地改良有着美好的前景,但是想要改变农民们在退海之地的盐碱地上种小麦的观念要费一番周折。

  2011年10月,无棣县水湾镇党委书记高长链找到白景元:“县科技局争取来个试验项目,小麦品种是中科院院士选育出来的,配套了土壤改良技术,你在承包的40亩地里种小麦试试吧。”白景元一听就笑了:“盐碱地上能种小麦?别瞎胡闹了。”经过一番劝说,白景元还是把这事应承下来,但只种了26亩。

  2011年11月2日上午,开始播种小麦。土壤墒情不好,附近沟里又没有水,只能干种下去了。“白景元种麦子了!”这当天就成为白杨村的一大新闻。小麦播种后的第十天地就冻上了,没长出一棵麦苗。“没长也好,明年开春后耕了种棉花。”白景元想。

  今年开春后,正常的小麦已经长到20多厘米高时,白景元发现他的地里长出麦苗了。他觉得长苗也太晚了,不会有收成。过了清明,白景元发现自家的麦苗虽然出得晚,却长得又黑又壮。到小麦开始拔节时,他觉得那26亩小麦长得还行,“有戏,说不定真还能收点麦子。不管收多少,祖上以来,到我终于能吃到自己种出来的麦子了。”正好地头的沟里来水了,他就拉来机器,把麦田浇了一遍。

  拔完节,小麦先后进入抽穗、扬花、灌浆期,白景元越来越多地往麦田里跑。麦田旱了,他想再浇一遍,可附近的沟里就是不来水。看着麦田里越长越凶的杂草,他心里直后悔:种时要是知道真能长出麦子来,打上除草剂就好了。26亩麦田里这么多杂草,拔哪棵的是?

  “渤海粮仓”课题创意者——中科院院士李振声

  白景元在盐碱地上种植小麦成功得益于国家“渤海粮仓”课题的开展。“粮食连续增产的时间越长,可能离减产的拐点也就越近,这就是我们提出开辟‘渤海粮仓’的根本原因和动力。”81岁的李振声激动地说。“渤海粮仓”课题的目标是在环渤海地区的中轻度盐碱地上,实现小麦亩产超800斤,玉米超1200斤。

  1984年我国粮食产量达到8000亿斤,到1987年,人口增加了5000万,却连续3年徘徊不前。国家希望找到一个很快能见效的措施增加粮食产量。李振声就向当时的国务院秘书长陈俊生汇报,认为在当时国家非常困难的情况下,最有效的措施是黄淮海地区大面积的盐碱地治理。受中科院院长委托,李振声用半年时间找了山东禹城和河北南皮两个试验点。

  后来,陈俊生专程到禹城视察,并写报告送给时任国务院总理的李鹏。李鹏总理看了以后认为效果很好,当年就带领十几个部长到了禹城视察。国家还在经济困难的情况下从国家土地基金拿出来10个亿启动黄渤海中低产田治理。1987年6月1日,南皮生态农业试验站正式在河北南皮县建站,目标是研究没有淡水灌溉条件下盐碱地的治理和利用。

  环渤海地区由于受土壤瘠薄、土壤盐碱化和淡水资源不足或匮乏制约,目前依然有4000多万亩粮食亩产800斤以下的中低产田和1000多万亩未被利用的盐碱荒地,合计约5000多万亩。

  中科院专家们认为该区域具有三方面的增产潜力。第一,中低产田改良,到2020年,4000万亩中低产田可增产粮食48亿斤。第二,到2015年将开发100万亩荒碱地,保守估计可生产粮食10亿斤。第三,棉改粮,环渤海地区有望调整出300万亩棉田用于粮食作物生产,将增产42亿斤粮食。综上分析,到2020年,该区有增产100亿斤粮食的潜力,有望建成“渤海粮仓”,为我国粮食安全提供支撑。

  而据《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009-2020年)》,在分区增产任务中,黄淮海区总共承担新增粮食产能建设任务329亿斤,占全国新增产能的32.9%。“渤海粮仓”可承担起其中1/3的任务。

  2011年5月17日—18日,中国科学院和山东省、河北省在德州禹城联合召开了“渤海粮仓”与资源节约型现代农业高峰论坛,中国科学院白春礼院长和山东省委常委、副省长孙伟共同出席会议。在该会议的推动下,中国科学院和山东省科技厅开始在黄河三角洲地区部署开展“渤海粮仓”攻关工作。以此为契机,为将无棣打造成黄河三角洲地区粮食高产的样板,自2011年下半年开始,无棣县努力争取中国科学院地理科学与资源研究所禹城综合试验站支持,积极创造各项优越条件,在境内选择部分典型区域,运用ETS微生物技术进行盐碱地改良和农作物高产种植实验。项目最终落户无棣县。

  “渤海粮仓”承载着国家粮食安全使命,中科院研究出来的新技术战胜了盐碱地的顽疾

  白景元没想到,缺水少肥每亩还长出了630斤小麦

  45岁的白景元种了20多年地,亲眼见证神奇在自己的土地上发生。在冬春两季没有灌溉、追肥的情况下,专家来测产,亩产能达到630斤,接近无棣县普通良田的小麦产量,创下了中度偏重盐碱地种植小麦成功并创高产的新记录,为环渤海地区盐碱地种植高产小麦提供了样板。

  “种得这么晚,只浇了一遍水,一次肥没施,基本没进行管理,能有这个产量,真算丰产了。要是能浇上三遍水,我觉得亩产800斤没问题。”新技术在白景元盐碱地上的试验让农民们在几乎没有价值的盐碱上地看到了希望。

  在无棣县做的试验是采用微生物技术对盐碱地进行改良,改良后试种农作物。这一试验分两步走。中度盐碱地改良,盐碱度降低到适合须根系农作物生长后,退棉改粮,种小麦、玉米;重度盐碱地改良,先种耐盐碱的棉花,等进一步改良后,再退棉改粮。“这一改良意义重大。农民现在只能在盐碱地里种棉花,太单一了,一旦棉花价格偏低,农民觉得种棉花不划算,地里就没啥种了。”中科院禹城工作站的欧阳竹介绍,盐碱地改良后,第一年种棉花,收获后种小麦,可以起到田间覆盖的作用,防止秋后与春季土壤返盐,麦收后接着种玉米,实行“粮棉二年三作”,可将盐碱地改良时间从过去三四年缩短为一年完成。

  牵头实施“渤海粮仓”科技项目的中国科学院院士、遗传与发育生物学研究所研究员李振声院士希望无棣能够大力发展高效生态农业,利用五年左右的时间打造“无棣县棉改粮高产示范区”,将盐碱地改良成吨粮田,使其成为黄河三角洲粮食高产增收的样板,打造无棣县高效生态农业新亮点。

  看到白景元干得很合算,庄乡们纷纷找他要种子

  白景元测算,按2012年生产的国标三等小麦为标准品,最低收购价每市斤1.02元算,630斤就是640多元。这种麦子种出来质量好,磨出的面粉是高筋小麦,可以专门制水饺粉,经济效益将更高。再加种一季玉米,他对收入400公斤也比较有信心。按照玉米1.1元一斤算,收入是880元。

  用微生物技术改良中、重度盐碱地,需要二至三年时间,中度盐碱地每年每亩地改良费用约为80-100元。重度盐碱地每年每亩地改良费用约为180-200元。一次性投入,好几年起作用。土地流转目前每亩土地300元,再加上种地的种子、化肥、浇水、收割。白景元表示,即使小麦收入全当做成本,单是一季玉米的收入也不错。

  “在这种地上种棉花,按照每亩收成300斤籽棉算,去年是3块多一斤,去掉种植成本和请人采摘亩均二三百元的用工费,所剩无几。棉花的价格也不稳定。”种植小麦比种植棉花省工省时,种植以后可以出去打工。一看白景元的地上种出麦子来了,很多农户忙着找他要小麦种子。

  中科院推出的ETS微生物肥料,让盐碱地成良田

  上世纪80年代,李振声对盐碱地改良总结道:治理盐碱地一个最基本的规律就是把地下水降到3米以下,毛管水上不来,盐碱地就控制了。具体的作法就是:精灌、渠排,渠灌渠排。治理的标准是,田成方、林成网、路相通、渠相连,桥涵闸配套,旱能灌、涝能排,旱涝保丰收。

  经过中科院多年在南皮和禹城两个工作站的努力,小麦种子和盐碱地改良分别获得成功。此次将两项技术拿到滨州合成试验,是“渤海粮仓”计划在环渤海试验的第一次。

  中科院试验过程中改良盐碱地土壤主要是运用ETS微生物肥料,以ETS复合菌群为核心发酵菌群,使用100%天然动植物、海洋生物等多种土壤微生物所必需的腐殖质、矿物质为原料,用国际领先的现代微生物发酵工艺和最新土壤微生物恢复理论,经过多层次深度发酵精炼而成的微生物农用菌剂,能迅速激活土壤生命力,创建和恢复土壤的自然代谢机能,在盐碱地及土壤板结治理方面效果显着。

  改良后的盐碱地土壤结构松散,一捻即碎,富含有机质,与普通盐碱地形成鲜明对比。ETS微生物技术的应用可以充分利用无棣县丰富的棉花秸秆资源和畜禽养殖的粪便资源,对这些资源进行发酵处理,生产用于改良盐碱地和培肥土壤的资材。同时,改棉花为粮食种植,形成农牧结合的循环农业模式,实现盐碱地的全面改造和肥力提升,促进农业发展和农民增收,改善生态环境,为“渤海粮仓”的建设和高效生态农业发展提供样板。

  “小偃81”新品系是中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室李振声院士带领的创新研究组,历经十多年育成的高产、优质、抗病小麦新品系。该品系越冬抗寒性强,茎秆坚韧,抗倒伏,根系发达,节水耐旱,氮肥利用效率高。该品系有三个特点:一是群体结构比较合理,丰产性状好,大面积种植具有亩产1100斤以上的潜力;二是适应范围广,在全国多地的试验示范种植均表现出良好的丰产性能;三是籽粒品质较好,属硬质麦,角质率80%以上,出粉率高,面粉白度好。

  “渤海粮仓”课题在无棣的实施,为整个滨州的现代农业带来了科技增量

  当地老百姓对“渤海粮仓”都认头了

  中科院大量的农业科技创新成果将在滨州产生和落地

  不只是白景元和村里的乡亲们对这项技术产生了兴趣,地方上的积极性明显也很高。镇农业办主任张秀彦介绍,仅水湾镇这样的土地就有3000多亩。 乡镇免费为中科院的这个项目提供了大型拖拉机等机器和服务。据估算,无棣县有30万亩左右盐碱化程度高的土地。无棣县科技局局长邢呈军表示,该县已经成立了新的机构负责相关工作。

  近日,记者又来到白景元的地头,在改良过的土地上,白景元种的玉米出苗率正常。“科技是第一生产力”,这样的词儿在一个农民的口里说出来,不能不说让人吃惊,对于农民来说,产量就是最大的说服力。今年,他计划着秋后把500多亩这样的土地都流转过来。中科院明年还将继续来测收。 6月6日上午,中国科学院“渤海粮仓”座谈会在滨州无棣召开。山东省委常委、副省长孙伟指出,目前,山东在原有基础上再增加几十斤一百斤非常难,在原来不能种粮食的地方,用科学家的技术、种子,提高产量的空间很大。“渤海粮仓”的意义远远超出了科研,对国家的战略安全意义重大。他表示“渤海粮仓”在山东省的实施工作他将亲自挂帅并要求注意进行成本控制,探索可复制性,考虑种子大面积推开是否适应。

  会上,张光峰市长指出,按照“鼓励水肥条件较好的棉田改种粮食作物,试验示范轻中度盐碱地棉改粮,改造可利用的盐碱地植棉”原则推广种植,为整个黄河三角洲地区提供样板和示范。滨州市将通过种植“小偃81”改棉花为粮食种植,形成“棉花——小麦——玉米(或棉花)”循环种植模式,实现两年三季,增加粮食复种指数,促进农业发展和农民增收。

  6月5日,我市与河北省沧州市签订“小偃”优质良种订购协议,一次性购进25万斤“小偃81”和“小偃60”优质小麦良种在我市开展试验示范。并将在无棣县和沾化县进行5000亩盐碱地治理和“小偃81”、“小偃60”小麦种植的试验,明年在全市计划推广种植10万亩。7月9日,注册资本500万元的微生物肥料厂“金生源农业工程技术有限公司”在滨城区开始筹建。

  中科院大量的农业科技创新成果将在滨州产生和落地

  以色列是农业条件很差的地方,但是他们创造的农业效益却很高。农业生产上,通常的做法是,干旱了浇水,土地盐碱了改良,遭受病虫害喷药。但还有一个尖端便捷的途径就是培育良种——在种子的驯化过程中,把种子的抗旱、抗盐碱、抗病虫害的基因遗传到种子里去,生产出来的植物就有天生的抗性。以色列农业发达,一个很重要的因素是他的制种业是全世界最发达的。我们国家很多尖端品种蔬菜都是从以色列引进的,一些从以色列买回来的西红柿种子一粒要二三十元。而目前,滨州农业发展的短板就是制种业。

  科技兴农是滨州未来农业发展的方向,更大的窗口已经向滨州敞开。目前,中国科学院地理与资源研究所已经确定在滨州建设实验站。滨州实验站建设的主旨就是为“渤海粮仓”服务,根据具体需要开展科技研发和创新,从而提供有力的科技支撑。滨州实验站将采取开放建站模式,聚集国际国内科研机构开展科技合作,每年将安排大批国际和国内知名学者驻站开展科学实验和数据采取工作,将极大地提高滨州的影响力。

  市科技局副调研员徐新忠介绍,中科院地理所每年承担大量的国家级项目,大部分项目都是依托分布在各地的40多个试验站来完成。通过实验站的建设将能够引入大量的科研项目和科研资金在滨州实施,大量科技创新成果在滨州产生和落地,为滨州招商引资提供了优质项目。实验站将努力建设成为在盐碱地治理和高生态农业、黄河三角洲生态系统方面独具特色的研究站,力争通过5-10年的努力,成为中国科学院中国生态系统研究网络站点和国家生态系统野外观测研究站点。

  “渤海粮仓”技术为滨州的现代农业打开了一扇窗,当技术和资源对接成功后创造出了原来想都不敢想的农业收益,成熟的技术与滨州的自然条件对接,或许能创造出比以色列农业更大的奇迹。

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