科技日报记者 杨 仑
夏去秋来,吉林省白城市镇赉县金山堡村的田间生机勃勃。这片曾被盐碱侵蚀、素有“八百里瀚海”之称的“白色荒漠”,如今蕴藏着丰收的希望。
“过去,这片地土壤pH值超过10,盐碱并存、土壤板结、通透性差,作物根本扎不了根。”镇赉县农业农村局副局长王宝山感慨道。
创下盐碱荒滩变身“绿色粮仓”奇迹的,是吉林省苏打盐碱地综合利用产业研究院。这是由吉林省农业科学院与吉林协联农业科技有限公司共建的新型研发机构,旨在探索“柠檬酸工业制造—副产绿色改良剂产品研发及技术服务—规模化农业生产经营”盐碱地综合利用模式。
吉林省苏打盐碱地综合利用产业研究院院长、研究员侯立刚介绍,研究院将“重度苏打盐碱土全程绿色种稻改良技术”应用于镇赉县盐碱地等耕地后备资源综合利用国家试点(改善水田)一期项目的1.5万亩盐碱地,2024年实现首年改良亩产达548.6公斤,创造了吉林省西部重度盐碱水田规模化改良首年亩产破千斤的新纪录。
以菌治碱,让盐碱地自由“呼吸”
自古以来,粮食生产都是治国安邦的头等大事。而盐碱地是耕地扩容、提质、增效的重要来源,是粮食增产的“潜在粮仓”。镇赉县地处松嫩平原和科尔沁草原交会地带,正是东北苏打盐碱地的集中分布区。苏打盐碱地的典型特征是土壤板结、作物难以生长。
把“白色荒漠”转变成“绿色粮仓”,离不开科技的力量。“短时间内要在这样的重度盐碱地完成万亩工程建设和改良种植,首年亩产超过400公斤都是非常困难的,而采用我们的方案后,盐碱地实现亩产超548公斤,说明我们探索出了一条具有本地特色的苏打盐碱地绿色治理新路径。”吉林省农业科学院水稻研究所副研究员马巍说。
他提到的新路径,是吉林省农业科学院、南京农业大学与吉林协联生物科技有限公司协同攻关的科技成果。科研人员将柠檬酸副产物与微生物技术融合,构建出“柠檬酸石膏+生物有机肥+微生物激活剂”复合绿色改良体系。这一体系,以“柠檬酸石膏+生物有机肥”改土培肥为基础,以耐盐碱作物为核心,同时通过向土壤中注入特定微生物菌群,分解土壤中的有机物质,产生腐殖质,增加土壤孔隙度,进而提高土壤的透水性,让盐碱地自由“呼吸”,使作物根系得以蔓延,从根本上破解板结硬土难题。
科研人员发现,新技术体系较传统方法降低种植管理成本40%,实现以菌治碱,形成“治碱—肥田—增产”良性循环。
培育良种,推动亩产取得新突破
行百里者半九十。若要秋后丰收,改良的土壤与优质的种子缺一不可。吉林省农业科学院的科研人员将水稻新品种“吉粳129”应用于此。这一明星品种凝聚着该院几代科研人员的心血。
据介绍,自20世纪80年代起,吉林省农业科学院就以水稻研究所为技术依托单位开展盐碱洼地种稻技术开发研究。1988年,吉林省农业科学院水稻研究所派4位水稻专家长期驻扎镇赉县嘎什根乡开展科技试验示范工作。他们在嘎什根乡成功从上百份水稻材料中筛选出耐盐碱水稻新品种“长白9号”。该品种连续20多年成为吉林省西部盐碱地的主力水稻品种。
作为新一代明星品种,“吉粳129”优于“长白9号”,在pH值8.5、盐分含量0.3%的环境下仍能正常生长发育,且亩均产量在500公斤以上。
科研人员还推出一系列配套机械化栽培技术,并以其为核心,构建了基于柠檬酸石膏、柠檬酸降碱剂和生物有机肥的重度苏打盐碱土全程绿色种稻改良技术模式,推动盐碱地治理从单一治理向系统治理、从注重短期效益向长期可持续发展转变。
在镇赉县盐碱地改良示范区,科技的力量无处不在。田间布设的“四情”监测站实时采集数据,AI系统自动调节灌溉与施肥方案……一幅“产业协同治碱”画卷正在吉林西部大地上徐徐展开。
院企携手,挖掘综合利用潜力
吉林省是全国盐碱地等耕地后备资源分布比较集中的省份,盐碱地等耕地后备资源总面积达670多万亩。这些土地如果得到合理开发利用,将极大缓解耕地压力。
因此,面向松嫩平原开展耐盐碱作物品种的培育与推广,研发与应用盐碱地新型绿色高效土壤改良剂、酸性液体肥、生物有机肥等产品,构建“以种适地”同“以地适种”相结合的绿色高效盐碱地综合治理模式,挖掘盐碱地综合利用潜力,对保障国家粮食安全具有重要意义。
成立不到一年的吉林省苏打盐碱地综合利用产业研究院,已经围绕耐盐碱作物资源鉴定与品种选育、柠檬酸石膏改良产品研发和改良技术创新等方面,筛选耐盐碱玉米、水稻、大豆种质资源53个,研发柠檬酸降碱剂产品1个、生物有机肥产品3个。
侯立刚介绍,作为新型研发机构,研究院采取企业出题、团队揭榜的方式,围绕耐盐碱玉米、大豆、水稻品种选育等多个领域进行攻关。其中,吉林省农业科学院水稻研究所、玉米研究所、大豆研究所等科研单位进行优质高产耐盐碱品种选育、新型土壤调理剂研发等工作。吉林协联农业科技有限公司给研究院提供发展基金195万元,设立研究课题6项,推动产业发展与盐碱地治理加速融合。
吉林省农业科学院院长马国成表示,科企携手能够发挥出双方优势,共同攻克苏打盐碱地治理难题,探索一条因地制宜、具有本土特色的盐碱地治理利用路径,充分挖掘盐碱地综合利用潜力,推动吉林盐碱地产业高质量发展,为保障国家粮食安全作出吉林贡献。
下一步,吉林省苏打盐碱地综合利用产业研究院将针对性地加强品种选育及推广工作,建设种子加工厂及种子繁育基地,填补吉林省西部地区种企空白。同时,研究院将继续引入外部团队聚力攻关,提升研发水平与创新能力,为保障国家粮食安全、端稳“中国饭碗”贡献力量。