鹽鹼地治理：一場彰顯科技力量的戰鬥
【深瞳工作室出品】
採 寫：本報記者 張佳欣
策 劃：房琳琳 何 屹
鹽鹼地治理有反覆性、長期性、頑固性、技術複雜性，要根據成因、當地條件，來綜合判定應當採用的方式。目標要明確、方法要系統，才能確保可持續發展。
“你看，這就是當年非常典型的鹽鹼地。放眼望去，白茫茫一片，周圍還有大面積荒草地。”近日，在接受科技日報記者採訪時，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所副研究員王婧向記者展示了內蒙古自治區巴彥淖爾市河套灌區鹽鹼地改良前後的對比照片，“曾經的不毛之地，綠油油的作物正在蓬勃生長”。
王婧回憶說，2010年一次實地考察時，一位老農民駕著驢車過來，聽說他們是來改良鹽鹼地的，激動地請他們喝不鹹的“待客水”。但那水仍舊很鹹，要想喝到不鹹的水，太困難了！
“地裏隨處可見白花花的鹽結皮。這一幕深深觸動了我，我感受到當地人對治理鹽鹼地的渴望。”王婧眉頭微蹙，“雖然上世紀70到90年代鹽鹼地改良技術有過輝煌時刻，但到2010年左右，鹽鹼地改良技術進入‘發展相對緩慢期’。”
今年5月，習近平總書記在河北考察旱鹼麥種植推廣及產業化情況時指出，開展鹽鹼地綜合利用是一個戰略問題，必須擺上重要位置。
華夏大地上，包括王婧團隊在內的科研人員，正孜孜不倦地努力著，他們用掌握的多種科學技術成果，“喚醒”鹽鹼地這類寶貴資源。
鹽鹼地治理，一直是“老大難”問題
鹽鹼地遍佈全球六大洲80多個國家，面積超過8.3億公頃，是威脅土地健康的世界性難題之一。許多國家的研究人員正試圖啃下這塊“硬骨頭”。
沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的植物生理學家凡妮莎·梅利諾告訴記者：“沙烏地阿拉伯王儲最近宣佈了一項被稱為‘智慧農業’的戰略，用農業新技術支撐鹽鹼地治理。”
目前兩個比較成功的國外治理案例：荷蘭的暗管排水技術主要用於田間治理漬害和防治土壤鹽鹼化，不過，它消耗的水資源量大，且投資成本高；而以色列在滴灌技術方面有專長，這種技術可以大大減少水資源浪費，實現獨具特色的高效節水型農業發展。
據了解，全球範圍內，還有一些研究人員正利用基因編輯技術試圖提高植物的耐鹽性和產量。
我國的鹽鹼地面積大，達15億畝，類型多、分佈廣，總量在全球排第三位，具有開發利用潛力的鹽鹼地約5億畝。
隨著農業耕地資源短缺情況加劇，國家對拓展農業資源總量有著重大需求，鹽鹼地作為後備耕地資源，不能再繼續“沉睡”。
中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所助理研究員張宏媛介紹說，根據地理區位、氣候條件和鹽鹼成因，我國鹽鹼地可大致分為五大類型區，即西北內陸鹽鹼區、東北松嫩平原鹽鹼區、濱海鹽鹼區、黃淮海平原鹽鹼區和黃河上中游鹽鹼區。
在該所資源樓實驗室裏，記者看到，這裡培育著許多生長于鹽鹼土中的植物。研究生郭捷告訴記者，她正在培育的是向日葵，其目標是測試不同微生物菌劑對植物在鹽鹼土壤中生長和耐受脅迫的影響，包括生理指標和性狀的測定等。
張宏媛表示，這是我國鹽鹼地改良途徑中的生物措施，除此以外，還包括農藝措施、化學措施和工程措施等。
中國農業大學資源與環境學院教授胡樹文提出：“鹽鹼地治理是系統性挑戰，需要多學科、多維度的研究。”
尋找“吃鹽”植物，力求實現“以種適地”
我國可利用的鹽鹼地，在新疆維吾爾自治區境內就達到1.16億畝。鹽鹼地是新疆發展傳統農業和綠洲農業必須戰勝的頑疾。
1982年，從西北農林科技大學土壤農業化學系畢業後，中國科學院新疆生態與地理研究所研究員田長彥就來到了新疆。“當時，我跟著老專家開展第二次全國性土壤普查工作。我看到地裏白花花一片，像下了雪一樣。但那不是雪，是鹽鹼。”田長彥說。
今年中央財經委員會第二次會議還提出了“以種適地”同“以地適種”相結合。田長彥感慨道：“中央的決策高瞻遠矚！”
過去，鹽鹼地治理“以地適種”佔主導地位，即治理鹽鹼地適應作物，對“以種適地”新理念，即選育耐鹽鹼植物適應鹽鹼地，認識不深。他認為，新疆鹽鹼地治理面臨最大的問題是缺乏水資源，在這種情況下，應該轉變思路，以種適地，才能打好豐產的基礎。
但究竟怎麼實現“以種適地”？田長彥帶領團隊把目光投向了鹽生植物。團隊測試了三種類型：聚鹽植物、泌鹽植物和拒鹽植物。
拒鹽植物如蘆筍，可以通過在根系外表形成硅膜和一些鹽的離子通道對鹽進行排斥。泌鹽植物如枇杷柴，可以把吸收進體內的鹽通過蒸騰作用分泌出來，但這又導致鹽分重新返回地裏。
聚鹽植物又被田長彥叫作“吃鹽”植物。他表示，“吃鹽”植物可以把鹽分貯存在葉泡裏而不影響自身生長。利用這種植物把鹽分吸收，再把它移走，土壤中的鹽分就會降低。因此，“吃鹽”植物對改良鹽鹼地可能會產生最佳效果。
該團隊從“吃鹽植物”中篩選出耐鹽性較強、產量比較高的鹽地鹼蓬、野榆錢菠菜、鹽角草、高鹼蓬等，在每千克耕層土壤中含可溶鹽25克的鹽鹼地試種，結果發現，每畝鹽地鹼蓬能收穫1.58噸乾草，並帶走400多公斤鹽，同時改善土壤理化生物特性，促進土壤脫鹽。種植後第一年，土壤鹽分就降低了40%，第二年降低了60%以上，第三年降低了85%到90%，使鹽鹼地成為能正常耕種的土地。
這三年時間裏，田長彥團隊也在尋求與公司合作，將鹽地鹼蓬做成飼料牧草，每畝地凈收入1000元。這不僅延長了整個產業鏈，還解決了南疆部分地區飼料短缺問題。
最近，田長彥發現，南方紅壤的酸化問題非常嚴重，這是因為土壤缺鹽導致的。而鹽生植物生物炭的鹽含量達20%到40%。目前，他們正嘗試將鹽生植物製成生物炭這一技術推廣到南方紅壤地區。
系統工程強修復，重塑鹽漬化土壤結構
胡樹文從2008年開始研究鹽鹼地治理。當時，他使用了天然高分子纖維素材料，特別是以纖維素作為基礎改性材料，製作了包膜緩釋肥料。他發現，這種肥料在鹽鹼地上的效果遠好于普通肥料，可以顯著提高作物產量。
隨後，胡樹文團隊創建了“重塑土壤結構高效脫鹽”生態治理鹽鹼地系統工程技術模式。
“我們開發出系列新型生物基改性材料，促進土壤團粒結構形成，土壤通透性增強，入滲脫鹽效率進而大幅提升。”胡樹文向記者介紹說，“我們還發明瞭新型抗鹽鹼功能肥料、抗逆種子處理劑，可以重塑土壤功能。採取‘疏堵結合’策略，能控制地下水位、阻隔鹽水蒸散通道、將鹽分從區域導出，最後把鹽鹼地墾造成生態良田。”
胡樹文向記者展示了其團隊在吉林白城、吉林松原、山東東營、江蘇鹽城、內蒙古巴彥淖爾和新疆巴音郭楞等地的土壤改良案例。
2016年，他們在吉林省白城市大安市創建了“鹽鹼土生態治理系統工程技術模式”，經全國知名科學家幾十次現場測產，鹽鹼荒地均實現了當年修復、當年高產(水稻產量達500公斤/畝)、連年穩產(500—650公斤/畝)，一次改良，連續多年有效。
今年6月6日，胡樹文應邀到聯合國糧農組織總部做了關於題為“鹽漬化土壤的生態修復”的專題演講，將中國鹽鹼地防治方案帶出了國門。
王婧所在團隊開發的“高效阻鹽與快速培肥擴容增效技術模式”，也在河套灌區五原縣中重度鹽鹼地得到應用。結果表明，植物根區每千克土壤含鹽分僅為0.06克，比常規秸稈還田、地膜覆蓋、耕翻等單項技術措施分別低35.11%、133.78%、276.89%。土壤有機質增加6%—12%，作物產量提高36%—55%。研究結論是，該技術模式可改土降鹽和改善微環境，實現鹽鹼地的長效利用。
回首過往，胡樹文自信而欣慰的是，其開發的鹽鹼土壤治理模式，理論上有望為國家新增大量優質耕地，將大面積中低產田高效改良為中高產田，將鹽漬化退化草場生態修復成優質牧場，對緩解國家糧食安全問題及減少畜牧產品進口具有重大意義。
綜合開發巧利用，“光板地”變大糧倉
2023年中央一號文件強調， 持續推動由主要治理鹽鹼地適應作物向更多選育耐鹽鹼植物適應鹽鹼地轉變，做好鹽鹼地等耕地後備資源綜合開發利用試點。
對此，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員李曉彬有自己的思考：“我們需要在兩方面同時發力。一方面是選育種植適應性植物，另一方面是改善土壤鹽鹼性。通過這種雙向的努力，可以實現適生種植和土壤改良的相互促進，從而實現更加生態友好、綠色低成本且可持續的鹽鹼地治理方式。”
作為我國重要的商品糧和畜牧業基地，東北地區鹽鹼地面積居世界蘇打鹽鹼化土壤前三位，不僅制約著區域農牧業和經濟發展，而且對國家糧食和生態安全造成不利影響。
李曉彬介紹說，東北蘇打鹽鹼地的改良面臨諸多挑戰，例如土壤透水性差、鹼性強、養分含量低和微生物存活難等。針對這些問題，研究人員採取了綜合治理方式。通過添加石膏等物質，利用其中的鈣離子置換土壤中的鈉離子，再添加牛糞和秸稈等進一步改善土壤結構、培肥地力，提高土壤的保水能力和通透性。通過種稻灌溉，促進鹽分淋洗，為水稻根部區域創造了適宜的生長環境。這種方法不僅可以改良土壤，還能收穫農作物。
如今，曾經“乾旱則板結，多雨則內澇”的“光板地”已是四處稻花飄香。
莫道農家無寶玉，沃野千里皆是金。在東北蘇打鹽鹼地區，通過種植水稻來改良鹽鹼地的方案已經得到廣泛推廣，真正實現了鹽鹼地變產糧地。此外，李曉彬介紹說，鹽鹼荒地改造為耕地後，當地已經形成了以“佔補平衡”方式出售耕地指標的經濟治理模式。這種模式以經濟效益推動了鹽鹼地綜合治理，併為治理效果的可持續性提供了反哺資金支援。
“為了更好地應對新形勢下的新要求，需要突破育種技術，開發更優良、耐鹽鹼性更好的品種。同時，保護和利用種質資源也是重要的方向，其中也包括微生物種質資源的保存和應用。”李曉彬補充道。
現代灌溉技術齊上陣，提升水質不積鹽
烏梁素海是我國第八大淡水湖，位於內蒙古自治區巴彥淖爾市烏拉特前旗境內。
夏季，這裡水草豐茂、候鳥雲集。然而，被稱為黃河生態安全“自然之腎”的烏梁素海曾變得“傷痕纍纍”。
“黃河百害，唯富一套”。黃河“幾”字彎頂端正是位於巴彥淖爾市的河套灌區。據李曉彬介紹，烏梁素海一度成為河套灌區的“承泄區”。由灌溉淋洗出的鹽分、化肥、農藥等隨排水進入烏梁素海，使其水質受到嚴重影響。同時，河套灌區常年採用大水漫灌、灌多排少等不合理方式，導致地下水埋深淺，僅為1.5米到0.5米之間。特別是灌溉後，部分區域地下水很快上升到距地表0.5米左右，淺水位加上強蒸發，次生鹽漬化嚴重，鹽鹼地也因此形成。
“現在，該地區正逐步改進灌溉方式，曾經的大灌大排改成了精灌控排，並逐步採用滴灌等現代高效節水灌溉技術。鹽漬化得到一定遏制，烏梁素海這顆‘塞上明珠’也重煥光彩。”李曉彬說。
鹽隨水來，鹽隨水去，水既是土壤積鹽的因素，又是土壤脫鹽的載體，鹽鹼地開發和產能提升最重要的因素之一就是水資源。
李曉彬認為，在鹽鹼地治理中，需要解決水資源有限、土壤品質差、排水困難等問題。特別是針對不同類型和鹽鹼化程度鹽鹼地，需要採取相應的策略。同時，為了實現可持續的鹽鹼地治理，要關注水質治理和排水排鹽對生態環境的影響，也要引入機械化和智慧化裝備來支撐規模化和集約化農業發展。
李曉彬說：“我們要用可持續性的方式改良鹽鹼地。在未來的鹽鹼地治理中，需要綜合考慮排水和源頭治理，同時關注區域生態環境與上下游的協調，以實現鹽鹼地治理與生態保護的雙重目標。”
目標要明確、方法要系統，治理不能“一刀切”
世界各地，甚至是我國國內不同類型鹽鹼地的治理方案都有所差異。種種案例表明，治理鹽鹼地不可能“一刀切”，也不會有“萬金油”。
田長彥強調，鹽鹼地治理有反覆性、長期性、頑固性、技術複雜性，要根據成因、當地條件，來綜合判定應當採用的方式。他強調，目標要明確、方法要系統，才能確保可持續發展。
首先需要搞清鹽鹼地分級類型的數量和分佈規律，進而分析與評價鹽鹼地成因和危害程度，結合當地的生產條件，依據“改良利用結合、增產增效並重、生產生態協調”原則，提出鹽鹼地防治戰略對策和措施。
李曉彬建議，要做好鹽鹼地特色農業這篇大文章，就需要基於鹽鹼地類型、程度和分佈區域自然條件與農業生產特點，立足於大食物觀，從育種和治地兩個方面入手，堅持“以種適地”和“以地適種”相結合，踐行生產與生態融合、治理與產業發展結合、短期與長期兼顧的系統化綜合改造利用的理念，以特色農業和產業發展為內核，分區分類系統推進鹽鹼地農業高品質發展和可持續治理。
“應當認識到，鹽鹼地不可能完全消滅。山水林田湖草沙，包括鹽，都是生態環境的一部分。”田長彥繼續強調，“我們既要保持水土平衡、水沙平衡，也要保持水鹽平衡。因此，治理手段也要更優化、更科學。”
