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CERNET第24届学术年会
选择字体:    王卉  SRC-103  发布时间:2007-10-08

重度盐碱地开发利用开启新思路

  即使含盐量非常高的盐土荒地,3年内产量也可以达到良田水平,这样的科技创新为“一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线”的后备土地资源开发和盐碱化土地治理提供了新途径。

  科学研究就是要解决问题

  “这样的工作非常有意义,我国盐碱地面积很大,治理不容易,我们过去做黄淮海平原盐碱地治理攻关时就体会到这一点。看到这里重度盐碱地上的农作物长得很好,使我们对盐碱地改良与利用的信心倍增,成果有很大示范意义,宏观上讲是鼓舞人心的!但还需要进一步深入工作,以获得大面积推广。”

  日前,宁夏农业综合开发项目“农业综合开发节水灌溉技术试验示范”课题“滴灌盐碱地开发利用和咸水灌溉技术研究与示范”接受了专家组的现场评议。该研究由中国科学院地理科学与资源研究所、宁夏回族自治区农业综合开发领导小组办公室、水利部灌排发展中心和平罗县农业综合开发领导小组办公室等单位共同承担,专家组考察青铜峡金沙湾和平罗两个试验研究示范基地后,中国科学院院士刘昌明这样表示。

  盐碱土是全球陆地分布广泛的一种土壤类型,全球盐碱地面积约9.5亿公顷。据我国第二次土壤普查资料,我国盐碱地资源面积约5.27亿亩,其中盐碱耕地0.88亿亩。而且,耕地次生盐碱化和草场盐碱化面积呈增加趋势。

  盐碱土壤的改良是世界性难题。“治病不治癣,治土不治碱,治碱不露脸。”作为黄淮海平原盐碱地治理的早期攻关者之一,中国科学院地理科学与资源研究所研究员程维新用老话说明治理盐碱地的不易。

  为治盐改碱,宁夏回族自治区农业综合开发领导小组办公室做了很多工作,采取了很多措施。“土的洋的方法都用了!”宁夏回族自治区农业综合开发领导小组办公室主任董峰与《科学时报》记者谈到盐碱地治理问题时,不免有些心情复杂:“没有一个一劳永逸一下子就可以彻底解决盐碱地的办法,全世界也没有这样的成果吧!”

  “蒸发量大于降雨量的干旱半干旱地区,盐碱地大量存在。黄淮海平原以前是粮食匮乏区,经过数十年努力,盐碱地治理成效显著,成为全国农产品主要基地之一,但如果一些治理区农田抛荒,连续3年不种,盐分就有可能重新积聚到地表层。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员张兴权介绍说。

  “康跃虎研究员在‘不毛之地’、在‘生命的禁区’给我们展现了生命的希望,确实给我们提供了一个很新的思路,怎么评价他所做的工作都不过分!”董峰表示。

  康跃虎,中国科学院地理科学与资源研究所首席研究员,是“农业综合开发节水灌溉技术试验示范”这一多方合作项目的主持人。

  3年前,经水利部专家举荐,宁夏回族自治区农业综合开发领导小组办公室找到康跃虎,在最初的现场考察时,宁夏回族自治区的一位土壤专家也一起参与。作为老朋友,这位土壤专家很严肃地对董峰说:“这里是不毛之地,你们在这么重度的盐碱地上搞研究纯粹是瞎折腾!”

  董峰更是对康跃虎说:“甭做了,别把你的声誉毁在这儿!”

  “科研本身就带有风险,很可能会失败,中国科学院作为国立最高研究机构,针对的就是难题,如果没有问题,就不是科研部门的事情而是生产部门推广应用的事情了!”康跃虎说,虽然不是所有问题都能得到最终解决,但他觉得很多方面只要去做,总会取得进展。

  锲而不舍 创造奇迹

  为发现规律、得到可靠数据和节省资金,康跃虎及其领导的研究小组不但要对每个研究项目做大量田间试验,而且要亲自化验所采的土样和植物样,工作量非常大。

  在平罗试验基地低洼次生盐渍化土壤治理试验前,尽管他们已经作了大量室内和田间模拟试验,但试验地第一年还是出现了番茄大量死亡的情况,“根本不可能”、“浪费钱”等不同的声音随之而来。

  在失败面前,他们没有放弃,经过对土壤、水质和地下水位的综合分析,提出了新的方案。

  “没想到去年也就是第二年,竟获得意想不到的成功,枸杞和枣树长得很好,而且经受住50年一遇大暴雨的考验。我们更没想到的是,刚到第三年,我们研究的技术,就使金沙湾试验示范基地第三系红土盐碱地120厘米土层内的含盐量从1.3%~3.0%降到了0.3%以下,今年试种的10多种普通蔬菜和粮食作物都长得很好!”康跃虎兴奋地对《科学时报》记者说。

  该项研究的突出点是:探索并发现了滴灌、垄作和覆膜综合措施对盐碱地水盐分布、作物生长和产量、灌溉水量和灌溉水利用效率、土壤物理性质、土壤化学性质和土壤生物性状(微生物和酶)的影响规律;提出了控制滴头正下方20cm深度处土壤水分的滴灌土壤水盐调控新方法;提出了“滴灌+垄作+覆膜”模式,分别建立了采用淡水、咸水滴灌技术开发利用盐碱地的技术体系。

  这项新技术体系所显示的突出成效是土壤脱盐速度快,土壤理化性质和微生物状况迅速改善,土壤生产力水平在1~3年内大幅度提高。当滴灌土壤水盐调控技术和盐碱地开发利用技术在宁夏金沙湾第三系红土盐碱土上应用时,白菜、菠菜、糯玉米等作物在当年便开始生长并获得产出,枣树成活率达95%以上且长势旺盛;第二年油葵和糯玉米产量分别达到周围良田产量的一倍多或接近周围良田的产量;第三年番茄、黄瓜、高粱等10多种作物生长良好,产量达到或接近周边良田水平。咸水滴灌水盐调控技术、咸水滴灌技术和盐碱地开发利用技术在平罗低洼次生盐渍土(土壤含盐量1.3%~1.6%)上应用时,灌溉水矿化度高达7.5克/升,枸杞和枣树的生长状况仍然良好。栽植两年的枸杞,一些主要指标达到特优等级,粒度达到特级等级。

  在评议会现场,一位自称从来不愿吃枸杞的专家,在品尝了试验基地新鲜的和晒得半干的枸杞后说:“不错!彻底改变了我对枸杞的印象!”

  康跃虎解释,大部分盐碱地开发情况是中度的利用多,重度的利用少。一般土壤含盐量在0.3%~0.6%,是中度盐碱地,0.6%~1.0%是重度盐碱地,大于1.0%是盐土,这里是盐碱化程度很高的地方,金沙湾试验基地120cm土层含盐量甚至达到1.3%~3.0%,平罗达到1.3%~1.6%,均属含盐量非常高的盐土荒地。

  现在以色列等国家利用矿化度在2~3克/升的微咸水灌溉的比较多,7.5克/升的咸水研究工作已经很少,更不用说利用。

  3年里,康跃虎研究团队在试验区布置了数十个试验小区,取土样1.5万个左右,分析总盐量、养分、八大离子、土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤活性酶等多项指标,同时取植物样约1000个,测定生物量、叶绿素含量、产量等。“中国科学院的研究工作做得很扎实!”对此,国土资源部土地整理中心研究员、国际合作与科技处处长王军评价说,“连续观测,积累几年的数据就很珍贵!”

  更广泛的意义

  作为黄淮海平原盐碱地改良的早期攻关者之一,张兴权总结了他感受到的这个项目的3个特点:难度大、投资小、见效快。

  难度大表现在,试验基地金沙湾盐碱化程度高,地下水位也高,而且红胶泥盐碱地属第三系红土盐土,是黏性土,传统方法改良很困难,大水淋洗水分入渗慢,盐分淋洗效果差,这样的地以前都作为荒地撂荒;平罗基地本身地势低洼、地下水位高,在没有有效降低地下水位的条件下,又用7.5克/升咸水灌溉,难度就更大一些。

  投资小表现在,结合当地情况,利用滴灌技术调控水盐,简化了以往治理盐碱地的大量工程,比如打井、平整土地等。此外,传统的盐碱地改良,特别是重盐碱地治理,一般见效都很慢。这里第一年作物就可以生长,第三年效果就已经很好,见效显然很快。

  “至少找到了一个新的方法、新的思路,将来也是开发利用盐碱地的一个路子。不能说全部,至少大部分含盐量高的盐碱地利用这套技术应该会取得成功。”谈到对这一项目技术的自我评价,康跃虎这样表示。

  他认为对次生盐碱化土地复垦、盐碱化草场的人工恢复重建和干旱区滴灌次生盐碱化的防治也具有重要价值。

  康跃虎介绍,现在大面积草原都出现“三化”——沙化、盐碱化、退化。盐碱化面积很大,这些草场的恢复重建是非常令人头痛的问题,如果采用首先种植耐盐碱植物以改变生境,使植物群落最终恢复到原来群落的方法,过程会非常漫长,而采用本项目研究出的技术或利用其原理,可能是一个快速恢复重建的有效途径。具体什么地方怎么用,当然还有待进一步作具体研究。

  康跃虎表示,干旱半干旱灌溉农业区次生盐渍化问题严重,部分耕地因盐渍化已经撂荒,也可以利用这项技术进行复垦。新疆一些地区棉花膜下滴灌浅层土壤出现积盐的情况,主要是因为在滴灌灌溉制度中对土壤水盐的调控考虑不周,这项研究成果的水盐调控方法有借鉴作用。

  据介绍,近几年,针对传统地面灌溉方式不但造成大量水资源浪费、土壤发生次生盐渍化,而且导致农业效益低下、农民增收困难等问题,宁夏回族自治区农业综合开发项目加大了对以现代节水灌溉技术为核心的农业综合技术推广应用的支持。

  此外,针对大量盐碱地资源和咸水资源尚未得到开发利用等现状,宁夏回族自治区农业综合开发领导小组办公室将盐碱地和咸水资源的开发利用作为下一步的工作重点之一。

  宁夏农业综合开发领导小组办公室于2004年7月设立“农业综合开发节水灌溉技术试验示范”项目,研究重点之一便是滴灌盐碱地开发利用和咸水资源安全高效利用。

  有关专家更进一步表示,从全国层面来讲,在人口增加、耕地面积减少的情况下,要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线,盐碱地的开发利用具有十分重要的战略意义。

  我国淡水资源紧缺,但分布着大量的咸水资源。仅海河流域和黄河流域大于2克/升的咸水分布面积就达到14万平方公里。开发利用咸水资源来替代淡水资源,是缓解水资源紧缺的重要途径之一。

  张兴权的设想是,如果西部大量盐碱地利用这样的技术能够开发,不仅可以节约资源,而且这里的水资源和土地资源相对东部来说更少受到污染,更利于生产没有污染的有机食品、蔬菜瓜果等,产业规模达到一定程度后,可以减缓东部土地的压力。

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