原标题:生态改造后增加92个新物种,耕湿一体助力粮食稳产增收——滨海盐碱地破“碱”重生
冬至时节,与南黄海一堤之隔的如东掘苴垦区盐碱地改良示范基地内生机盎然,破土而出的大麦苗已经蹿至5厘米高,静待来年“风吹麦浪”好收成。
项目部内,收到一份意外的惊喜。在汇总比对南通滨海盐碱地改良生物多样性调查数据时,江苏省地质局海洋院在示范区的项目负责人陈澎军发现,经“耕湿一体化”生态改造后的耕地检出物种121个,较盐碱荒滩时新发现物种92个。“这表明,一条新的滨海滩涂盐碱地高质量、可持续生物多样性农业发展道路,将为全省乃至全国滩涂资源利用、保障粮食安全、提高农业质量效益提供技术支撑。”
快速改良,实现土质“逆袭”
“荒凉贫瘠、不毛之地”曾是盐碱地的代名词。如今,在南通沿海,这样的刻板印象正逐渐被打破。
2015年起,南通与江苏省地质局海洋院开展合作,先后实施通州湾和如东掘苴两处盐碱地改良示范项目。在袁隆平“盐碱地里稻花香”1.0版本和低产田变为“吨粮田”2.0版本的基础上,按照滨海盐碱地“耕湿一体化”3.0版本的探索目标,继续走稳盐碱地综合开发利用的江苏特色道路。
今年8月底,省地质局海洋院团队收到了南通市农业农村局、南通市自然资源和规划局的联合批文,如东掘苴垦区盐碱地改良示范基地三期项目新增耕地2903亩。两个多月后,“海璞1号”水稻喜获丰收,再次实现“当年改造、当年收获”。
“盐碱地改良,重要的是改善土壤状况、提升土壤肥力。”陈澎军介绍,相较于普通土地,滨海盐碱地“盐、板、沙、瘦”,农作物都无法正常生长。海洋院团队针对滨海盐碱地冬春返盐特性,采用以水压盐法,通过大水漫灌,将土壤中的盐离子稀释并带到土壤耕作层以下,再种植“吃盐植物”田菁来进一步降低耕层土壤盐分,并在其长到一定高度后,整株翻压作肥料来提高土壤有机质含量,达到“以田养田”、治理盐碱地的目的。
脱盐之外,还施用多种自主研发的土壤结构改良剂和改良有机肥,把易板结的土壤调节成健康状态。改良后的土壤从剖面来看,形成了大大小小疏松结构的耕作层,土壤性质、质量得以改善,土壤肥力得到提升。
截至目前,通州湾和如东两处改良示范项目共改良盐碱地约1.5万亩,新增耕地指标面积8000余亩。土壤平均盐度由进场前的10‰以上降至3‰以下,土壤平均有机质从进场时的近乎0上升到10‰。
科学选育,攥紧良种“芯片”
11月上旬,在如东示范基地油菜试验田内,中国工程院院士、华中农业大学教授傅廷栋牵头培育的耐盐碱油菜开始了在如东的第七年区域性试验。
1000多平方米的土地被划分成三个区域66个小方块,22个耐盐油菜品种分布在各自的区域,在光照、灌溉、土壤盐分养分相同的情况下,相同品种重复试种三次,最终好中选优,将合适的油菜品种推广种植到更多盐碱地上。“既有老品种也有新品种,每个品种只有编号,相当于盲种,重复种植也是为了避免结果的偶然性。”在试验田边观察油菜长势的农学博士崔士友说道。
种子,是农业的“芯片”。做好盐碱地综合改造利用,不仅要改善土壤以做到“以地适种”,还必须在“以种适地”上下功夫。海洋院团队在试验基地不断尝试,持续比优选良种,先后开展数百项籼、粳稻品种的试验任务,通过审定的耐盐水稻品种近10种。“海璞1号”是基地优选的耐盐水稻品种之一,在极限情况下,能够适应5‰左右的土壤盐分环境。不仅耐盐性强,而且抗倒伏、产量高、口感好,亩产量普遍能达到500公斤。
只有形成持续性的良性耕作,才能有效巩固土壤生态。合适的耐盐植物,可以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面返盐,对于增加有机质和土壤微生物,调节土壤耕作层环境也有促进作用。崔士友介绍,以“海璞1号”为例,在种植过程中能够充分吸收阳性离子,进而提高土壤的保肥能力。
“以地适种”和“以种适地”双向发力,昔日被称为农业荒漠的盐碱地已然破“碱”重生,成为滨海新粮仓。最新数据显示,耐盐水稻亩产从2018年跨越千斤横杆后,现在高产田块可达1300斤;小麦亩产也由最初的300多斤到如今高产田块可达1100斤。
碱“消”物“长”,构建优质生境
在通州湾和如东改良区内,生态湿地系统主要由新增耕地、养殖坑塘和盐碱荒滩构成,在看不见的隐秘角落,细菌物种群落也在上演着争夺物种、重建领地的一出“好戏”。
“改良后土壤结构更加复杂,细菌群落互相演化,由耐碱胁迫转向健康,由海相结构转向土相。而且,土壤微生物群落互作等级增高,成功发掘出了亚硝化单胞菌、甲基营养性稻杆菌、芽孢杆菌科等益生菌群和耐盐耐碱菌群,它们紧密互作,共同承担着维护土壤内稳态的关键职责,有效促进了生态系统的平衡与稳定。”通过采用eDNA检测和实地调查的方法,海洋院团队得出令人惊喜的结论。
改良后的养殖坑塘中新增了33个物种,新增耕地中新增了92个全新物种。让团队惊喜的不仅如此,“这些微生物都参与了有机物的分解转化和光合作用,有效避免过度施用化肥污染的累加效应,进一步验证了盐碱地生态农业的科学性”。
“在改良过程中,我们引进微生物、动植物等不同物种来试验,通过一次次筛选挑出最合适的,从而在保留盐碱地原生态系统的基础上,进一步丰富生物多样性,壮大生态系统。”陈澎军介绍,去年底,海洋院团队启动《南通滨海湿地生物多样性调查及盐碱地生态农业提升示范项目》研究,因地制宜开展“水旱轮作+鱼禽养殖”“旱牧轮作+鱼禽养殖”“林下禽类养殖”等不同种养殖模式,提升盐碱地生态系统稳定性。
在“水旱轮作+鱼禽养殖”核心区,稻、鱼、鸭和谐共生。鱼、鸭在稻田间穿梭,既能捕食飞虫,还有利于水稻根系生长,提升土壤通透性;鱼禽粪便可转化为有机肥料,增加土壤有机质含量;生态湿地进一步净化水质、美化环境,也可为鸟类等野生生物提供栖息地。
“耕湿一体化”生态环境,吸引了不少来自海陆空的“新客人”。如今的改良区内,庄稼茁壮成长,植被茂密繁荣,林草覆盖率是原来的20多倍。野兔、野鸡、刺猬、野鸭、白鹭等数十种野生动物迁徙栖息其间,南通滨海盐碱地成为生机勃勃、生态繁荣的新家园。(蒋晓东 俞慧娟)