生物科技变盐碱地为良田


左侧5垄是先玉335的苗情，右侧是抗盐玉米的苗情。王君供图

“这是在江苏南通的滨海盐碱土上，用我们的抗盐碱玉米和谷草做的实验，苗期看起来还不错。”黑龙江省北方盐碱地开发利用研究所（以下简称北方盐碱地所）研究员王君发给了记者两张图片，并讲解道。

据介绍，这是该研究所利用生物技术改良盐碱地最新的实验方向之一。记者在采访中了解到，在这之前，他们已在黑龙江苏打盐碱土上有过成熟的技术方案，即利用培育种植抗盐碱玉米改造盐碱地。

这只是改良盐碱地的方法之一。当前，在我国耕地后备资源不断减少、实现耕地占补平衡难度日趋加大的情况下，对耕地后备资源盐碱地的开发利用显得尤为重要。虽然目前国内盐碱地改良方法众多，但其能否实现盐碱地资源的可持续、规模化开发利用，一直都在争论中。

“我们认为，选育并种植具有抗盐碱特性的农作物，利用抗盐碱作物自身对盐碱环境的抗性获得正常收成，同时通过秸秆还田、提高土壤有机质来改良盐碱土壤，是一种经济有效、可持续的手段。”王君告诉《中国科学报》记者。

培育抗盐碱玉米新品种

据统计，目前我国约有5亿亩盐碱地，因其生态环境恶劣，难以有效地进行农业生产。另一方面，由于城镇化水平不断提高，耕地面积持续减少。虽有耕地占补平衡政策，但“保住18亿亩红线”的难度越来越大。如何开发利用好作为潜在耕地的盐碱地资源，便成了一个重要课题。

在以吉林、黑龙江两省为代表的东北松嫩平原地区，分布着5300万公顷左右的苏打盐碱地，属于典型的生态脆弱区。当记者问到苏打盐碱土和滨海盐碱土的区别时，王君介绍说：“主要是盐分的构成不同，前者是碳酸钠、碳酸氢钠，后者是氯化钠、硫酸钠，而苏打盐碱土更难治理。”

记者此前在黑龙江调研时也听到专家介绍，苏打盐碱土作为盐碱地的一种重要类型，具有土壤交换性钠含量高、盐分淋洗困难等特殊性和复杂性，而土壤苏打盐碱化形成及障碍机理仍未得到系统阐述。

针对治理难度较高的苏打盐碱土，北方盐碱地所把抗盐碱玉米作为选育对象，历经十余年的研发，培育出了一批抗性强、产量高的非转基因玉米新品种资源，确立了“培育抗盐碱玉米—种植抗盐碱玉米—玉米秸秆过腹、腐熟还田增加有机质—改良盐碱地”的技术路线。

2013年，他们在黑龙江省兰西县进行了试种。王君介绍，位于兰西县土坝外的碱地pH值8.5左右，人工施抗碱肥时均匀度较差，但其长势仍较正常。“试种农户认为这个抗碱玉米较相邻土坝内非碱地上种植的普通玉米品种‘先玉335’，其长势和穗大小基本一致，在碱地种植抗碱玉米增产潜力较大。”王君说。

2014年，北方盐碱地所在大庆市大同区高台子镇试种也证实了这一点。据介绍，当地盐碱地pH值8.5～9.5，在未覆地膜的情况下出苗率95%以上。当年6月26日调查显示，平均株高62.4厘米，平均叶数为6叶1芯。

“经过8年在黑龙江省内外30多个试验点的试种，初步总结出了一套与抗盐碱玉米种植相适应的生物技术改良盐碱地综合技术体系。”王君告诉记者，目前培育的抗盐碱玉米品种正在吉林省进行审定。

规模化开发利用须配套

记者了解到，从目前国内改良手段看，主要有大水洗碱、压碱的盐碱地种稻方法和大量施入脱硫石膏等化学物料的化学改良方法，以及埋设暗管等工程措施和大量增施有机肥等方法。

在王君看来，上述方法虽然取得了一定的成效，但是总的看来，由于改造成本高、投放物料量大、改良效果退化等问题，一直无法实现盐碱地资源的可持续、规模化开发利用。

北方盐碱地所认为生物育种为主的生物技术手段能做到这一点。据了解，从2010年秋开始至今，抗盐碱玉米新品种经海南岛南繁基地和黑龙江省大庆、泰康、安达、双城等地历时七年，通过杂交、选育、提纯、复壮等工作，已初步培育出几十份适合不同积温带的种质材料，大部分表现出较强的抗盐碱能力和很好的农艺性状。

事实上，规模化改良盐碱地离不开大量低成本的改良物料，种植抗盐碱玉米还需研发出一整套适用于盐碱地改良的“系列专用肥剂”。王君介绍，北方盐碱地所利用当地粮食加工的过程中会产生巨量、难于处理的强酸性废液废渣，开发了一系列的肥效试验和新产品。

“根据目前的试验结果看，用这些废渣废液开发的‘盐碱地专用肥剂’结合抗盐碱玉米的种植来规模化改良盐碱地方面效果好，成本低、环境友好、变废为利，有着极大的开发应用价值，可为规模化改造盐碱地提供数十万吨的农资保障。”王君说。

北方盐碱地所在研究中发现，在生物科技改良盐碱地思路下的“盐碱地可持续开发利用产业”应由“盐碱地玉米种植产业”“盐碱荒地改造产业”和“盐碱地改造支撑产业”三部分构成。王君以盐碱地玉米种植产业为例介绍，将新增成百上千亿斤的玉米和巨量的高糖秸秆，成为“盐碱地种植业、畜牧业和生物质能源产业”的重要支撑。

“如果抗盐碱玉米在大庆油田及周边区域的盐碱地上大面积规模化种植，对推动大庆及其周边的畜牧业、生物质能源产业和粮食深加工产业意义巨大，或可成为大庆城市转型、产业调整升级的补充、完善和新契机。”王君说。

然而，对于北方盐碱所来说，利用生物技术对盐碱地进行规模化开发利用，除了有稳定的“抗盐碱玉米制种”“盐碱地专用肥剂”作为物质保障外，还需要一系列相关的研发以及生产、种、养、加工产业链来配合和推动。

《中国科学报》 (2017-03-01 第6版 科研)

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