劉小京,郭 凱,封曉輝,孫宏勇

(1.中國(guó)科學(xué)院鹽堿地資源高效利用工程實(shí)驗(yàn)室/河北省土壤生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心 石家莊 050022; 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)

我國(guó)是人口大國(guó),糧食安全事關(guān)國(guó)家安全穩(wěn)定。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)[1],2022年我國(guó)糧食種植面積1.19 億hm2,糧食總產(chǎn)量68 653 萬(wàn)t,同期糧食進(jìn)口量14 687 萬(wàn)t,其中進(jìn)口大豆(Glycine max) 9108 萬(wàn)t,僅大豆的進(jìn)口量就相當(dāng)于延伸利用了國(guó)外0.47 億hm2的耕地產(chǎn)能(按2022年大豆單產(chǎn)為1980 kg·hm-2計(jì))。一旦突發(fā)事件發(fā)生,如戰(zhàn)爭(zhēng)、瘟疫、自然災(zāi)害等,我國(guó)的糧食安全將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2022年我國(guó)耕地總面積1.28 億hm2[2],人均耕地面積0.09 hm2,僅是世界人均耕地面積的27%。因此,要保障我國(guó)糧食安全,一方面是提高現(xiàn)有耕地的產(chǎn)能,另一方面就是要合理開(kāi)發(fā)后備耕地資源[3]。鹽堿地作為重要的后備耕地資源,其開(kāi)發(fā)利用愈來(lái)愈為重要。

目前,我國(guó)已邁上全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程,黨的二十大對(duì)建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家進(jìn)行了一系列重大部署[4],明確要求“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興” “加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)”,要“全方位夯實(shí)糧食安全根基”,“樹(shù)立大食物觀,發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),構(gòu)建多元化食物供給體系”,要“推動(dòng)綠色發(fā)展,促進(jìn)人與自然和諧共生”。鹽堿地區(qū)由于水土資源約束,生產(chǎn)力水平低,生態(tài)環(huán)境差,是我國(guó)建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的短板地區(qū),但同時(shí)又具有土地面積廣闊,開(kāi)發(fā)利用潛力大的優(yōu)勢(shì)。2021年10月21日,習(xí)近平總書記在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)考察調(diào)研時(shí)指出,開(kāi)展鹽堿地綜合利用對(duì)保障國(guó)家糧食安全、端牢中國(guó)飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。要加強(qiáng)種質(zhì)資源、耕地保護(hù)和利用等基礎(chǔ)性研究,轉(zhuǎn)變育種觀念,由治理鹽堿地適應(yīng)作物向選育耐鹽堿植物適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變,挖掘鹽堿地開(kāi)發(fā)利用潛力,努力在關(guān)鍵核心技術(shù)和重要?jiǎng)?chuàng)新領(lǐng)域取得突破,將科研成果加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力[5]。2021年10月20-22日,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)召開(kāi)了全球鹽堿地研討會(huì),大會(huì)在系統(tǒng)分析總結(jié)國(guó)際鹽堿地改良利用成果和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)為鹽堿地是自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,只有人類活動(dòng)導(dǎo)致的鹽漬化才是問(wèn)題,人們不應(yīng)該總是與鹽堿地抗?fàn)?應(yīng)學(xué)會(huì)與鹽堿地共存[6]。新時(shí)代新征程為鹽堿地改良利用提出新需求,迫切需要系統(tǒng)總結(jié)鹽堿地改良經(jīng)驗(yàn),分析鹽堿地改良利用面臨的問(wèn)題,提出鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域新業(yè)態(tài),以推動(dòng)鹽堿地可持續(xù)高效改良利用。

本文簡(jiǎn)要分析了我國(guó)鹽堿地概況及成因、鹽堿地改良利用面臨的問(wèn)題,從農(nóng)業(yè)高效利用鹽堿地資源角度,提出了未來(lái)關(guān)注的重點(diǎn),以期為鹽堿地綜合利用提供借鑒。

1 鹽堿地概況

鹽堿地泛指土壤中可溶性鹽類含量過(guò)高,致使大多數(shù)植物的生長(zhǎng)受到不同程度的抑制,甚至不能生長(zhǎng)成活的土地,其土壤稱為鹽漬土或鹽堿土,包括各種鹽土和堿土以及其他不同程度鹽化和堿化的土壤。一般認(rèn)為,當(dāng)土壤表層或亞表層水溶性鹽類含量超過(guò)0.1%或富含石膏的土壤水溶性鹽類含量超過(guò)0.2%,或土壤堿化層的堿化度超過(guò)5%,就屬于鹽漬土范疇[7]。據(jù)估計(jì),全球約有10 億hm2鹽堿化土地,占陸地面積的7%; 另外,1/3 的灌溉農(nóng)田正遭受不同程度的鹽堿化影響,每年鹽堿地面積還在以100 萬(wàn)～200 萬(wàn)hm2的速度擴(kuò)大[8]。我國(guó)的鹽堿地類型多,分布廣,包括各類鹽土、堿土、鹽化土壤和堿化土壤等類型[7],從熱帶到寒溫帶、濱海到內(nèi)陸、濕潤(rùn)地區(qū)到極端干旱區(qū)均有分布[7,9-10]。受成土母質(zhì)、氣候因素、地形地貌、水文地質(zhì)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)等因素影響,我國(guó)的鹽漬土主要分布于西北、東北、華北和沿海地區(qū)。在西北地區(qū),內(nèi)流封閉的盆地(如準(zhǔn)格爾盆地、塔里木盆地、吐魯番盆地、柴達(dá)木盆地、河西走廊等)匯聚了來(lái)自山地或河流的水鹽,受地質(zhì)條件限制而不能外泄,加之區(qū)域干旱的氣候條件,造成土壤鹽漬化嚴(yán)重; 在東北平原和華北平原,受季風(fēng)氣候影響,60%～70%的降雨發(fā)生于夏季,加之地勢(shì)平緩,排水不暢,導(dǎo)致夏季內(nèi)澇和春季干旱周年反復(fù),鹽分在土壤和地下水之間頻繁交換,形成鹽漬土; 在濱海平原,受海水浸漬的影響,整個(gè)土體鹽分較高,鹽堿化嚴(yán)重[7,10]。我國(guó)鹽漬化土地面積約9913 萬(wàn)hm2,包括由于自然條件和人類活動(dòng)導(dǎo)致地下水位過(guò)高引起土體鹽分積聚的現(xiàn)代鹽漬土約3693 萬(wàn)hm2,這也是人們常說(shuō)的我國(guó)鹽堿地的總面積; 還有分布于干旱和荒漠生物氣候區(qū)歷史時(shí)期鹽分殘留于土體中的殘余鹽漬土約4487 萬(wàn)hm2,以及為了提高現(xiàn)有耕地產(chǎn)能和開(kāi)墾荒地發(fā)展灌溉,而采用水利措施不當(dāng)致使原來(lái)表層不顯鹽漬化而可能發(fā)生次生鹽漬化的潛在鹽漬土約1733 萬(wàn)hm2[7]。另外,隨著淡水資源日漸匱乏,采用劣質(zhì)水灌溉可能導(dǎo)致土壤鹽漬化,全球氣候變化導(dǎo)致海平面上升和海水入侵也增加了土壤鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn),鹽漬化面積還在增加[10]。上述鹽堿地面積數(shù)據(jù)多是20世紀(jì)80、90年代報(bào)道的,目前已過(guò)去多年,土壤鹽漬化情況已發(fā)生很大變化,但尚無(wú)最新的數(shù)據(jù)支持。2022年我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施了第3 次土壤普查[11],并專門部署了鹽堿地的普查工作,有望通過(guò)此次普查獲取現(xiàn)階段我國(guó)鹽堿地分布和面積的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2 鹽堿地改良利用現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題

我國(guó)鹽堿地治理的歷史十分悠久。據(jù)閔宗殿[12]總結(jié),鹽堿地最早記載于先秦的典籍《禹貢》: 冀州“厥土惟白壤”,青州“厥土白墳、海濱廣斥”,白壤為鹽堿土,斥為鹽土,這也是內(nèi)陸鹽堿土和濱海鹽土的最早分類。內(nèi)陸鹽堿地的治理始于公元前5～4世紀(jì)的魏文侯時(shí),西門豹在漳河流域引水種稻、改良鹽堿土; 濱海鹽堿地的治理始于唐代,大歷(公元766-779年)年間,蘇北已開(kāi)始修堰擋潮,治理鹽堿地。至清代,已形成了水利改良措施,如引水種稻洗鹽(始于從先秦)、淤灌壓鹽(始于公元前246年秦王政元年關(guān)中地區(qū)修建的鄭國(guó)渠)、圍海造田(出現(xiàn)于唐代)等; 農(nóng)業(yè)改良措施,如深翻窩鹽(首見(jiàn)于清《增訂教稼書》)、綠肥治堿(種植苜蓿)、深溝躲鹽植樹(shù)、開(kāi)溝排鹽、壓砂抗堿等。另外,還有養(yǎng)魚治鹽。上述鹽堿地治理的措施現(xiàn)在依然在發(fā)揮作用。我國(guó)對(duì)鹽堿土系統(tǒng)研究和治理始于20世紀(jì)50年代的土地資源大規(guī)模普查,歷經(jīng)資源清查、水利改良、綜合治理和可持續(xù)管理4 個(gè)階段[9],形成的灌排結(jié)合、淡水洗鹽水利工程措施如深溝排鹽、井灌井排、淤灌改堿、暗管排鹽等在鹽堿地治理中發(fā)揮了主導(dǎo)作用[10]。同時(shí),在鹽堿地物理改良措施如地表覆蓋、秸稈隔層、深耕降鹽和開(kāi)挖臺(tái)田等[13-15],化學(xué)改良措施如高鈣化學(xué)制劑降堿、腐殖酸改堿、有機(jī)培肥調(diào)堿等[16-19],和生物改良措施如種植鹽生植物移鹽、種植耐鹽深根植物改土控鹽等[20]也都取得顯著進(jìn)展。圍繞多樣化和差異化的鹽堿地類型,構(gòu)建了具有針對(duì)性的鹽堿障礙因子消減、水肥鹽優(yōu)化調(diào)控、耐鹽植物適鹽栽培等技術(shù)與模式,在我國(guó)典型鹽堿區(qū)鹽堿地改良利用中發(fā)揮了重要的作用[9]。但無(wú)論采用哪項(xiàng)措施,充足的淡水資源是鹽堿地改良的首要物質(zhì)基礎(chǔ),形成的“以水為綱”鹽堿地綜合改良思路依然最為行之有效,在當(dāng)前廣大鹽堿區(qū)被普遍采用[10,21-22]。然而,我國(guó)是世界上缺少充足水資源的13 個(gè)國(guó)家之一,特別是在北方地區(qū)淡水資源匱乏已嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[23],另外全球氣候變暖和降水減少又進(jìn)一步加劇了淡水資源的匱乏[10],而鹽堿地又主要分布于北方地區(qū)。新時(shí)代,我國(guó)要推進(jìn)綠色發(fā)展,建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。在此背景下,鹽堿地改良利用還面臨以下問(wèn)題:

一是淡水資源不足制約鹽堿地的改良。鹽堿地的改良無(wú)論是采用物理措施、化學(xué)措施、生物措施,還是水利工程措施,均需要充足的淡水灌溉將土壤中的鹽分淋洗到根區(qū)以外,以滿足植物生長(zhǎng)所需的水鹽條件[22,24-26]。但當(dāng)前隨著人口增長(zhǎng),淡水資源缺乏已成為全球性問(wèn)題,更多的水資源用于生活和工業(yè)生產(chǎn),且維持健康的淡水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)也需要大量的淡水資源,各產(chǎn)業(yè)用水和爭(zhēng)水問(wèn)題日益嚴(yán)重,尤其在鹽堿地區(qū)用于農(nóng)業(yè)灌溉的淡水資源也愈發(fā)短缺[10,19]; 同時(shí)過(guò)量開(kāi)采深層地下淡水又進(jìn)一步加劇了淡水資源匱乏的風(fēng)險(xiǎn),以環(huán)渤海為例,該區(qū)平均水資源量?jī)H有190 m3·人-1和1650 m3·hm-2,僅為全國(guó)平均值的1/12 和1/16[27],而利用農(nóng)業(yè)灌溉的水資源量則更少。此外,深層地下水的過(guò)度開(kāi)采也帶來(lái)了深層地下水漏斗和一系列生態(tài)問(wèn)題[28-29]。因此,傳統(tǒng)的淡水灌溉淋鹽技術(shù)模式在北方鹽堿區(qū)應(yīng)用的局限性日益凸顯。

二是傳統(tǒng)的水利工程措施投入高且存在水鹽調(diào)控不當(dāng)產(chǎn)生次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的水利工程措施依賴于完善的灌排體系,通過(guò)灌溉和排水有序結(jié)合,實(shí)現(xiàn)根區(qū)土壤水鹽優(yōu)化調(diào)控; 同時(shí)通過(guò)強(qiáng)排把地下水位控制在土壤返鹽的臨界水位以下,而灌排體系(包括暗管排鹽)的建立需要大量資金投入,大面積應(yīng)用存在投入過(guò)高的問(wèn)題[30-31]。另外,對(duì)于海拔低、地下水位淺的濱海鹽堿區(qū),如果臨界水位過(guò)度控制,可能會(huì)導(dǎo)致海水入侵問(wèn)題,而對(duì)于脫鹽區(qū),如果水環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致地下水位抬升,又會(huì)產(chǎn)生次生鹽漬化的危害[31]; 對(duì)于西北內(nèi)陸鹽堿地如新疆鹽堿棉區(qū),大面積滴灌技術(shù)應(yīng)用在治堿改土提高產(chǎn)量方面發(fā)揮了重要作用,但長(zhǎng)期小水量灌溉導(dǎo)致耕層積鹽、無(wú)排或微排,下游荒漠化的風(fēng)險(xiǎn)加大[9-10,32-34]。

三是淋鹽排水利用不當(dāng)導(dǎo)致生態(tài)和土地退化問(wèn)題。鹽堿地淋鹽排水富含鹽分離子和營(yíng)養(yǎng)元素,這部分水如果直接排入湖泊或河流,會(huì)導(dǎo)致水體鹽分過(guò)高和富營(yíng)養(yǎng)化,影響水生生物的生長(zhǎng),甚至?xí)拐麄€(gè)生態(tài)系統(tǒng)破壞[35]。另外,淋鹽排水如果直接用于灌溉,還會(huì)導(dǎo)致次生鹽漬化和土地退化等問(wèn)題[10]。

因此,傳統(tǒng)的鹽堿地改良利用面臨水資源能否支撐、經(jīng)濟(jì)是否可行和生態(tài)能否可持續(xù)的挑戰(zhàn),亟需探索一條持續(xù)高效的鹽堿地改良利用新路。

3 鹽堿地資源高效利用探討

我國(guó)農(nóng)業(yè)受到傳統(tǒng)觀念的影響,主要依賴于“淡水”和“淡土”環(huán)境[36],通過(guò)淡水洗鹽的水利工程措施實(shí)現(xiàn)鹽堿地的改良,種植農(nóng)作物。受氣候條件(如高寒、干旱地區(qū))和淡水資源匱乏的影響,大部分鹽堿地是不能改良利用的[7]。從單一作物生產(chǎn)角度而言,雖然鹽堿地改良利用資源約束性強(qiáng),但鹽堿區(qū)有廣闊的土地資源,并且具有豐富的鹽生植物資源、咸水資源和多樣化的氣候條件,在空間開(kāi)發(fā)、滿足多樣化食物需求和生態(tài)建設(shè)方面潛力巨大。隨著我國(guó)科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的大幅度提升,堅(jiān)持人與自然和諧共生理念的綠色發(fā)展不斷推進(jìn),“大食物觀”的樹(shù)立,鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨新的機(jī)遇。

3.1 鹽生植物利用

鹽生植物是鹽堿區(qū)的天然植物種類,具有較強(qiáng)的耐鹽能力,能夠生長(zhǎng)在70 mmol·L-1以上的單鹽環(huán)境[37],世界上有1560 種鹽生植物,我國(guó)有400 多種[37]。這些植物可以作為藥用、食物、油料、蔬菜、飼料、纖維、能源、綠化等多種用途,如甘草(Glycyrrhiza uralensis)、枸杞(Lycium chinense)等鹽生植物是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材,海蓬子(Saliconia bigelovii)、鹽地堿蓬(Suaeda salsa)等鹽生植物既可以做蔬菜,種子也是高級(jí)食用油料來(lái)源,檉柳(Tamarix chinensis)等鹽生植物是鹽堿地綠化的先鋒樹(shù)種,等等。另外,鹽堿地種植鹽生植物具有良好的水分適應(yīng)性[38]和改土降鹽培肥效果[39-40],且固碳增匯效應(yīng)顯著[41],對(duì)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要作用。雖然在20世紀(jì)90年代,美國(guó)培育出經(jīng)濟(jì)鹽生植物海蓬子[42],推動(dòng)了鹽生植物的開(kāi)發(fā)利用研究,但目前依然停留在耐鹽機(jī)制解析、經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)與小規(guī)模試種階段,迫切需要加強(qiáng)高價(jià)值、高耐鹽的鹽生植物培育、栽培、加工等方面的研究,發(fā)展鹽堿地碳匯農(nóng)業(yè),開(kāi)發(fā)鹽生植物產(chǎn)品,培育鹽生植物產(chǎn)業(yè),促進(jìn)鹽堿地產(chǎn)能與生態(tài)協(xié)同提升。

3.2 咸水資源的高效利用

鹽堿地區(qū)由于特殊的水文地質(zhì)環(huán)境,一般咸水資源豐富,其合理開(kāi)發(fā)對(duì)于鹽堿地改良利用具有十分重要的意義。一是通過(guò)種植耐鹽植物,在鹽堿地區(qū)和濱海灘涂地區(qū)發(fā)展咸水(海水)灌溉農(nóng)業(yè)[43]; 二是利用咸水的相態(tài)轉(zhuǎn)換獲取淡水資源,實(shí)現(xiàn)咸水資源的高效利用,如利用咸水結(jié)冰凍融咸淡水分離原理,冬季采用咸水結(jié)冰灌溉方法,可有效改良鹽堿地[25,44-48]; 利用水汽轉(zhuǎn)換淡化原理,采用太陽(yáng)能淡化咸水,如咸水灌溉結(jié)合地膜覆蓋,利用覆蓋自然凝結(jié)的淡水實(shí)現(xiàn)鹽堿地改良[49-50]; 三是在干旱鹽堿區(qū)可通過(guò)種植耐鹽植物收集蒸散發(fā)的水汽獲取淡水資源[51]。目前迫切需要加強(qiáng)咸水安全灌溉技術(shù)與長(zhǎng)期灌溉的環(huán)境效應(yīng)研究,創(chuàng)新基于自然能利用的低成本咸水淡化利用技術(shù),實(shí)現(xiàn)鹽堿地的節(jié)水改良。

3.3 鹽堿地肥沃耕層構(gòu)建高效改土

鹽堿地改良的目的是創(chuàng)造適于作物生長(zhǎng)的肥沃根區(qū)環(huán)境,早在20世紀(jì)60、70年代,著名的土壤學(xué)家陳恩鳳教授[52-54]就提出了通過(guò)有機(jī)培肥構(gòu)建“厚活土層”改良鹽堿地; 20世紀(jì)90年代,魏由慶等[55-57]通過(guò)秸稈還田和增施有機(jī)肥,培育“淡化肥沃層”實(shí)現(xiàn)鹽堿地的改良。但由于在當(dāng)時(shí)歷史條件下生產(chǎn)力水平低下,機(jī)械化水平不高,并且生產(chǎn)資料缺乏,未得到大面積推廣應(yīng)用。隨著社會(huì)發(fā)展,現(xiàn)代技術(shù)裝備大幅進(jìn)步和生產(chǎn)資料極大豐富,為鹽堿地肥沃耕層構(gòu)建高效改土創(chuàng)造了條件,如采用現(xiàn)代機(jī)械裝備構(gòu)建秸稈隔層控鹽[14,58-59]、采用專用機(jī)械垂直旋磨粉碎成壟的“粉壟技術(shù)”改善土壤結(jié)構(gòu)降鹽控鹽[60-62]等都取得了良好效果。目前迫切需要研究明晰鹽堿地肥沃耕層構(gòu)建控鹽的土壤肥力因子,揭示鹽堿地肥沃耕層構(gòu)建水肥鹽調(diào)控機(jī)制,創(chuàng)立鹽堿地肥沃耕層構(gòu)建的技術(shù)體系和模式。通過(guò)上述機(jī)理與技術(shù)研發(fā),實(shí)現(xiàn)鹽堿地低成本改良與利用。

3.4 鹽堿地高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)

滲透調(diào)節(jié)是植物適應(yīng)鹽漬環(huán)境的策略之一。在鹽脅迫下,植物通過(guò)吸收土壤中的無(wú)機(jī)離子如Na+、K+等和在細(xì)胞中合成有機(jī)物質(zhì)如可溶性糖、有機(jī)酸、氨基酸等來(lái)降低細(xì)胞滲透勢(shì),提高細(xì)胞吸水或保水能力,抵御高鹽環(huán)境導(dǎo)致的滲透脅迫。這些無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)對(duì)改善作物品質(zhì)具有重要作用,如適度的鹽脅迫可以提高番茄(Solanum lycopersicum)果實(shí)可溶性固形物和維生素等的含量[63]、增加草莓(Frag-aria×ananassa)可溶性糖的含量[64]、增加小麥(Triticum aestivum)籽粒中麥谷蛋白、氨基酸、Na+、K+等的含量[65],在0.3%鹽濃度下稻米的食味品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)最優(yōu)[66]等。目前,在鹽堿地區(qū)生產(chǎn)實(shí)際中,已開(kāi)始采用耐鹽作物品種,結(jié)合適宜的栽培管理措施生產(chǎn)高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品,如鹽堿地小麥、水稻(Oryza savtiva)、果蔬類作物等。目前迫切需要加強(qiáng)鹽脅迫對(duì)作物品質(zhì)產(chǎn)量調(diào)控機(jī)制與技術(shù)研究,支撐鹽堿地優(yōu)質(zhì)高值農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)與品牌建設(shè)。

3.5 鹽堿地設(shè)施種養(yǎng)空間利用

鹽堿地的改良受制于水資源和氣候條件,大部分鹽堿地難以改造,但隨著現(xiàn)代技術(shù)裝備進(jìn)步,其在空間利用方面的潛力巨大,如發(fā)展設(shè)施種養(yǎng)業(yè),實(shí)現(xiàn)“占天不占地,占地不用土”。以色列是水土資源極度匱乏、不適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展的國(guó)家,但其依靠科技創(chuàng)新,在沙漠地區(qū)通過(guò)滴灌、水肥一體化、咸水淡化、現(xiàn)代化設(shè)施種植等一系列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),建成了世界上高度發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系[67]。2022年中央1 號(hào)文件[68]在“強(qiáng)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)支撐”部分明確要求“加快發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),因地制宜發(fā)展塑料大棚、日光溫室、連棟溫室等設(shè)施。集中建設(shè)育苗工廠化設(shè)施,鼓勵(lì)發(fā)展工廠化集約養(yǎng)殖、立體生態(tài)養(yǎng)殖等新型養(yǎng)殖設(shè)施。推動(dòng)水肥一體化、飼喂自動(dòng)化、環(huán)境控制智能化等設(shè)施裝備技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上,探索利用可開(kāi)發(fā)的空閑地、廢棄地發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)”。目前迫切需要在鹽堿地區(qū),發(fā)展集約化、高投入、高效益的設(shè)施種養(yǎng)業(yè),帶動(dòng)鹽堿區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,增加農(nóng)民收入。

3.6 鹽堿地草牧業(yè)

在鹽堿地區(qū),雖然甜土植物不能正常生長(zhǎng),但有大量的耐鹽和鹽生植物可作為牧草資源[69-71]。人類利用耐鹽和鹽生植物作為牧草已有上千年的歷史[69]。在鹽堿地生長(zhǎng)的耐鹽和鹽生牧草,不但可消化干物質(zhì)產(chǎn)量可觀,且在粗蛋白、可消化纖維含量也較高,一些耐鹽牧草富含硒、硫等物質(zhì),對(duì)提高反芻動(dòng)物肉類品質(zhì)具有良好作用[69-70]。有研究表明,在鹽堿地牧場(chǎng)放養(yǎng)羊的瘦肉率和品質(zhì)顯著提高[72]。有些耐鹽牧草,如鋪地狼尾草(Pennisetum clandestinum)含有抗甲烷產(chǎn)生的物質(zhì),可減少動(dòng)物甲烷排放[73]。近年來(lái),我國(guó)在耐鹽牧草方面的研究不斷推進(jìn),為解決“草糧爭(zhēng)地”矛盾,中國(guó)科學(xué)院李振聲院士提出了利用濱海鹽堿地建設(shè)“濱海草帶”的設(shè)想[74]。然而,在鹽堿環(huán)境下,耐鹽或鹽生牧草的灰分、次生代謝物、非蛋白氮等的含量會(huì)增加,影響動(dòng)物的取食、消化乃至生長(zhǎng)[69-71],迫切需要加強(qiáng)耐鹽牧草品種的選育、種植、加工、飼喂與肉類品質(zhì)調(diào)控的理論與技術(shù)研究,創(chuàng)立鹽堿區(qū)草牧業(yè)品牌,推動(dòng)鹽堿區(qū)草牧業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

總之,新時(shí)代新征程,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展迎來(lái)新的機(jī)遇。面向國(guó)家糧食安全重大需求,依據(jù)鹽堿區(qū)資源稟賦,堅(jiān)持人與自然和諧共生理念,轉(zhuǎn)變鹽堿地改造思路,創(chuàng)新鹽堿地資源高效利用的理論、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系,打造鹽堿地“適鹽用鹽”農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式,推動(dòng)鹽堿區(qū)生產(chǎn)生態(tài)生活協(xié)調(diào),一二三產(chǎn)業(yè)融合,高質(zhì)量綠色發(fā)展。未來(lái),在鹽堿地資源高效利用方面應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下工作:

1)鹽堿地資源系統(tǒng)化評(píng)估。結(jié)合第3 次土壤普查,圍繞我國(guó)鹽堿區(qū)土壤類型、氣候、水資源、植物區(qū)系等資源,開(kāi)展系統(tǒng)調(diào)查,定量化評(píng)估鹽堿地資源高效利用潛力,結(jié)合當(dāng)前鹽堿地資源高效利用最新進(jìn)展,提出分區(qū)分類改良與利用規(guī)劃,為我國(guó)鹽堿地高效利用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用提供依據(jù)。

2)創(chuàng)新鹽堿地資源高效利用技術(shù)。依據(jù)鹽堿區(qū)土地資源、水資源和植物資源特點(diǎn),重點(diǎn)篩選培育高耐鹽經(jīng)濟(jì)鹽生植物,創(chuàng)新耐鹽植物適生種植、土壤水肥鹽微域平衡性調(diào)控、鹽堿地節(jié)水改良、咸水資源高效利用等理論與技術(shù),創(chuàng)制鹽堿地特色產(chǎn)品與技術(shù)裝備,構(gòu)建與區(qū)域資源稟賦相適應(yīng)的鹽堿地高效利用技術(shù)模式。

3)培育發(fā)展鹽堿地資源高效利用新業(yè)態(tài),推進(jìn)鹽堿地特色產(chǎn)業(yè)升級(jí)。依據(jù)鹽堿區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和鹽堿地資源特征,統(tǒng)籌山水林田湖草沙一體化保護(hù)與系統(tǒng)治理,重點(diǎn)培育發(fā)展鹽堿地經(jīng)濟(jì)鹽生植物產(chǎn)業(yè)、高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)施種養(yǎng)業(yè)、耐鹽堿苗木產(chǎn)業(yè)、草牧業(yè)、碳匯農(nóng)業(yè)等新的業(yè)態(tài),構(gòu)建鹽堿區(qū)糧經(jīng)飼結(jié)合,種養(yǎng)加一體的高效發(fā)展新模式,促進(jìn)鹽堿區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。