为盐碱地农业插上科技的翅膀——国家盐碱地综合利用技术创新中心科技创新赋能盐碱地变成“新粮仓”

东营新闻·东营网-东营日报·2024-10-18 11:49

爱东营讯 我国是全球第三大盐碱地分布国家,开展盐碱地综合利用,对保障国家粮食安全,端牢中国饭碗具有重要战略意义。

2023年5月,国家盐碱地综合利用技术创新中心正式挂牌运行。在省黄三角农高区建设中心总部,在全国设立3个分中心、16个综合试验站和一批盐碱地特色产业创新基地,搭建起“1+3+16+N”的盐碱地综合利用协同创新体系。目前已聚集国内18家高校、科研院所、科技企业等优势力量,组建各类专家团队108个,形成1000余人的科研人才队伍,围绕盐碱地生物育种、产能提升、生态化利用三大关键领域,攻关突破关键核心技术,全面打响全国盐碱地农业科技会战。

在农高区航天大豆新品系“东航D-95”的盐碱地实验田里,中天农业技术开发有限公司总经理靳振东认真测量着大豆的株高、细数着豆荚的个数。“这个品种的特点就是豆大、结荚多、蛋白质含量高。通过这几年的试验测产,‘东航D-95’亩产最高达到571斤,与在良田种植相比,不相上下。”靳振东表示。

让靳振东满意的不仅是产量,还在于新品系培育的速度。“目前,已连续进行3年生产试验,将于明年参加山东省新品种的审定。”靳振东介绍说,这很大程度上得益于国家盐碱地综合利用技术创新中心的耐盐碱作物育种加速器,“在育种加速器里,水、光、热、肥都实现智能可控,育种效率明显提高。”

盐碱地综合利用,“育种”和“治地”是关键,让靳振东受益的育种加速器是国家盐碱地综合利用技术创新中心耐盐碱作物育种体系中的关键一环。近年来,中心加力提速耐盐碱作物育种速度,通过平台建设,探索构建起“种质资源保存评价——实验室分子设计育种——人工模拟环境育种加速——田间耐盐梯度鉴定——良种试验示范”一体化的育种创新体系。

“目前,在生物育种方面,我们搜集保存耐盐碱作物种质资源3.5万余份,筛选培育耐盐碱作物新品种(系)55个,实现对小麦、玉米、大豆、苜蓿等10多种作物的耐盐筛选、鉴定及长期定位观测。先后承接实施国家、省耐盐碱作物区域试验和新品种对比试验10类,种植各类耐盐碱作物品种(系)943个。”农高区盐碱地综合利用服务中心规划发展科副科长李林波表示。

站在国家盐碱地综合利用技术创新中心万亩试验基地里,青岛农业大学科研团队的杜海岩博士正在计划进行长期定位试验的隔离池内进行施肥处理。指着隔离池,杜海岩介绍说,“眼前这块池子里刚撒下了有机肥料,这里的36个隔离池,按照不施肥、传统施肥、有机物料投入三个类型,对盐碱地土壤改良效果进行对照。”杜海岩一边介绍,一边指导工作人员把刚收下来的玉米秸秆粉碎入田。除了对照实验,杜海岩还利用这些隔离池进行施肥模式+轮作模式的研究,对施肥效果、土壤与产量、品质之间关系进行监测。

针对盐碱地治理,“育种”和“治地”要两手抓,“以种适地”同“以地适种”要双结合。既要通过对盐碱地施以生物肥、微生物菌剂以及种植绿肥植物等方式,达到培肥土壤的目的。也要通过排盐、控盐、阻盐、脱盐等技术,给土壤驱“盐”化“碱”,促进地力等级提升。

李玉义团队研发的盐碱地暗管优化设计智能高效排盐技术,与常规排盐方式相比,效率大大提高;团队研发的盐碱地长效阻盐技术,土壤平均降盐47.8%。刘兆辉团队研发的10套耕地质量与产能提升模式,在核心试验区和示范区产能提升10%以上……国家盐碱地综合利用技术创新中心正在为全国盐碱地综合治理贡献更多方案。

要想果实长得好,最好蜂儿把花咬。在国家盐碱地综合利用技术创新中心山东中科益虫资源综合利用技术创新中心,科研专家化身“养蜂人”,攻克本土熊蜂精准化繁育等关键技术,自主培育出国产熊蜂品牌——“中科熊蜂”。“利用基因编辑和人工授精等育种技术对地熊蜂进行性状改良,蜂王存活率提升15%,成群率提升10%,生产成本降低10%,首次实现了国产授粉蜂的规模化生产,年产量达到2万箱。”中国科学院动物研究所周显博士介绍,“利用‘中科熊蜂’授粉,每亩平均节约劳动力成本1500元,提高产量5%。经过熊蜂授粉后的西红柿果形好、果汁多、果肉厚、口感好。”

盐碱地是一种生态系统,坚持系统观念、遵循自然规律,采用生态化手段,可以使盐碱地的治理更有韧性,更具稳定性和可持续性。像“中科熊蜂”一样,同样采用生态化解决方案的还有迁飞害虫雷达检测、天敌昆虫捕食螨、昆虫信息素原药等病虫害绿色防控技术的研发应用,实现化学农药减量替代,有效保障了土壤生态健康和农产品质量安全。

“通过实施生态保育、精准培肥、绿色防控等技术措施,构建轻、中、重度盐碱地生态化三级利用模式,套种和轮作换茬方式变了,种植模式变了,宜粮的种粮、宜草的种草,减少了土壤裸露和水分侵蚀,提升了耕地质量,涵养了环境生态。”李林波介绍,通过实施小黑麦——甜高粱轮作、燕麦——甜高粱轮作及燕麦——水稻轮作,净收益较传统玉米——小麦轮作种植模式增加了五至六成。基于复合菌剂的生物强化技术,在减施化肥20%的情况下,中度盐碱地青贮玉米产量增加15%以上,轻度盐碱地玉米籽粒增产6.3-13.5%。

“盐”“瘦”“板”是盐碱地治理难题,盐碱地综合利用既要有“良种”“良田”“良法”,还需要“良技”。“鸿鹄”系列智能农机,突破了“芯片、智控、操作系统”等3项关键核心技术,填补了国内技术空白。在全国首创的适应盐碱地土壤耕作的旋耕机、动力耙、播种机等10台(套)农机具装备,作业平整度、稳定性、出苗率达到国内领先水平。

一篇篇论文写在充满生机与希望的盐碱地上,一个个数据串起“把盐碱地打造为米粮仓”的美好愿景,随着更多科研成果的推广应用,国家盐碱地综合利用技术创新中心将为我国盐碱地生态保护和高效利用探索提供更多新路径、新技术、新样板。

(记者 许鸿飞)

责任编辑:李梦瑶