◇耐盐碱油菜不仅能够油用,还能菜用、花用、蜜用、肥用、饲用,在修复培肥土壤、扩充耕地总量、强化国家粮食安全保障等方面具有重要意义
◇已经从3000多份油菜资源中筛选到40多份耐盐碱材料,筛选育成耐盐碱品种“华油杂62”“饲油2号”“华油杂158”等耐盐碱油菜品种,已定位了28个油菜特有的耐盐碱候选基因,正在进行基因功能验证和研究
◇盐碱地改良是非常复杂、综合的系统工程,必须政、产、学、研、用相结合来做好这篇大文章
文 |《瞭望》新闻周刊记者 李伟
我国现有盐碱地15亿亩,约有5亿亩具备开发利用潜力,是我国耕地的战略后备资源。
耐盐碱油菜是修复、改良、利用盐碱地的很有特色的大田作物,具有耐盐碱能力强、改良效果好、利用方式灵活、边改良边有收益等优势。研究与实践证明,用油菜改良盐碱地可实现多功能利用。
中国工程院院士、华中农业大学教授傅廷栋说,如果将耐盐碱油菜翻耕作绿肥,用5年左右时间,就有可能将盐浓度为0.4%~0.6%的盐碱荒地改良为质量中等的良田。
傅廷栋年过八旬、与油菜打交道60多年,被人称为“油菜院士”。他发现了国际上第一个有实用价值的油菜雄性不育类型,带领团队育成80多个油菜品种。2005年以后开展耐盐碱油菜研究,进行了耐盐碱油菜资源筛选、品种选育,为不同地区提供盐碱地修复和改良方法并进行示范推广。如今他仍不停歇,带领团队继续研发耐盐碱油菜新品种,努力让盐碱地上开满油菜花。
如何发展耐盐碱油菜加速修复利用盐碱地?怎样做好盐碱地特色农业这篇大文章?《瞭望》新闻周刊记者近日专访傅廷栋。他认为,将具有开发利用潜力的盐碱地改良后作为耕地,将为保证食品安全供应和提高经济、社会、生态效益作出重要贡献。实践证明,做好盐碱地特色农业这篇大文章,油菜产业大有可为。
发展耐盐碱油菜优势突出
《瞭望》:耐盐碱油菜产业在修复盐碱地方面有哪些优势?
傅廷栋:在盐碱地上种植耐盐碱油菜,能够实现盐碱地的边改良、边利用、边产生效益,实现一二三产融合发展,促进乡村振兴。
我们团队与合作单位经过多年研究实践,发现耐盐碱油菜不仅能够油用,还能菜用、花用、蜜用、肥用、饲用,在修复培肥土壤、扩充耕地总量、强化国家粮食安全保障等方面具有重要意义。耐盐碱油菜产业在修复盐碱地方面具有多重优势:
一是耐盐碱能力强。以“华油杂62”“饲油2号”“华油杂158”为代表的现有耐盐碱油菜品种为例,如在新疆石河子盐碱荒地、吉林白城苏打盐碱区、浙江苍南以氯化钠为主的沿海盐碱地较大面积示范种植,均能较正常生长。
二是改良效果好。耐盐碱油菜耐低温、生物量大(亩产3吨至5吨)、覆盖效果好(能抑制土壤盐分上升),翻耕作绿肥(或作饲料过腹还田)鲜嫩、易烂,能快速提高耕地有机质,改良土壤理化结构,改良盐碱地效果好。
三是利用方式灵活。北方小麦、燕麦、瓜、菜等早熟作物7月收后至10月寒冬来临之前的2到3个月存在秋闲地,可以复种耐盐碱油菜。在南方沿海盐碱地,夏季种水稻用水压盐碱,秋季播种耐盐碱油菜,盛花后翻耕作绿肥或收作饲料,也可待成熟后收获油菜籽加工优质菜籽油。这些方式不影响粮食生产和原有种植安排,成本低,群众易接受。
四是产量高、养分丰富,是优质饲草,对发展畜牧业意义重大。耐盐碱油菜收作青鲜饲料,在重度盐碱地亩产1.5吨到2吨,中度盐碱地亩产3吨到5吨。其蛋白质含量高,与豆科牧草相当,钙、锌含量是黑麦草的2到3倍,是非常优质的饲料。合作单位的研究证明,用油菜搭配作牛、羊、鹅饲料,肉质改善效果明显。初步测算我国北方秋闲地有4000万至6000万亩,利用秋闲地种植耐盐碱油菜,翻耕作绿肥或收作优质牧草使用,既改良了盐碱地,又提供大量优质青饲料,促进畜牧业发展。
大力发展耐盐碱油菜产业
《瞭望》:发展耐盐碱油菜产业,你带领团队做了哪些探索?
傅廷栋:我们早在2005年就开始计划耐盐碱油菜研究。2007年秋,我们在江苏省盐城市的一片盐碱滩涂地(含盐0.8%左右)试种了300亩“华油杂7号”油菜品种,次年实收亩产超过130公斤,超过当时全国平均亩产的120公斤。
2010年以后,我们团队10多位硕士、博士研究生开展了耐盐碱油菜资源筛选、机理及基因定位等相关研究,目前已经从3000多份油菜资源中筛选到40多份耐盐碱材料,筛选育成耐盐碱品种“华油杂62”“饲油2号”“华油杂158”等耐盐碱油菜品种,已定位了28个油菜特有的耐盐碱候选基因,正在进行基因功能验证和研究。
2015年至2020年,我主持了农业农村部公益性行业(农业)科研专项。在项目支持下,华中农业大学联合15个来自全国主要盐碱区的单位开展研究示范,取得了一定经验。
在西北,联合石河子大学、新疆农业科学院、新疆农垦科学院等单位,利用“华油杂62”耐盐碱油菜品种进行盐碱地修复试验,形成了“盐碱地饲料油菜农牧结合技术集成模式”“盐渍化耕地棉-油轮作抗盐增产栽培管理模式”及“盐碱地麦后复播油菜综合技术模式”。研究、示范表明,在新疆用耐盐碱油菜作绿肥,5年左右有望将pH值10~11、盐浓度0.3%~0.5%的盐碱荒地改良为适合粮棉生产的优质耕地。
在内蒙古,联合内蒙古农业大学、内蒙古自治区农牧业科学院,在巴彦淖尔、呼和浩特等盐碱地区,2015年至2019年示范推广“华油杂62”等耐盐碱油菜品种20多万亩。翻作绿肥的田块碱解氮、速效磷、速效钾含量显著增加,改良效果明显。
在东北,面对修复改良难度极大的吉林白城苏打盐碱地,联合白城市农业科学院,经过2到3年复种耐盐碱油菜作绿肥改良盐碱地试验,结果显示,耕层土壤有机质增加29.4%,土壤含盐量降低近10%,pH值由8.47降至8.26(即由中度降为轻度),全氮、速效磷、速效钾明显增加,盐碱地修复效果显著。
在东部沿海地区,我们团队于2018年在浙江苍南的海滩荒地播种耐盐碱油菜品种“饲油2号”1400余亩,测定青鲜油菜亩产超3吨,如不作饲料(绿肥),则成熟后收油菜籽。
《瞭望》:通过开展耐盐碱油菜研究,还有哪些收获?
傅廷栋:盐碱地改良利用,在利用环节,就要注重生态保护。通过多年研究与实践,我们认为,用耐盐碱油菜改良盐碱地,最大的特色就是生态效果好。
以北方为例,我们在秋闲地种植耐盐碱油菜,使耕地增加2到3个月绿色覆盖,有效减少北方耕地风、沙及水侵蚀。当年10月终花后,翻耕作绿肥,能快速提高耕地有机质和其他营养含量。中国科学院东北地理所在海伦试验证明,秋闲地种油菜翻耕作绿肥,第二年玉米、大豆可增产10%~12%,对黑土地保护、提升,效果明显。即使不作绿肥,地上部分收作饲料,地下部分及落花落叶,对土壤也有明显改良作用。我们的合作单位甘肃农业大学的研究团队测定,在0到10cm的土层中,复种比未复种耐盐碱油菜的地块,土壤孔隙度增加3%~5%,土壤容重降低0.06~0.15g/cm3,有机质含量增加0.3g/kg,改善了耕地理化特性。
如何高效处理秸秆一直是农业生产领域的一大问题。我们通过研究,将65%的青鲜油菜与35%的玉米(水稻)干秸秆混合青贮,既解决青贮时油菜含水量过高问题,又能缓解北方玉米秸秆处理的难题,并为畜牧业提供大量优质青贮饲料。
另外,在北方农牧交错地带,使用油菜作饲料,能够有效减少甲烷排放,有利于环境保护。甲烷引起温室效应的能力是二氧化碳的20~25倍,牛、羊等反刍动物是甲烷排放大户,牛、羊减排甲烷有助于实现低碳经济。要实现牛、羊减排甲烷,一是改良牛、羊品种,二是研究能减排的饲料。新西兰研究者用开路循环式呼吸测热室对甲烷排放量进行测量,饲喂饲料油菜比饲喂黑麦草的羊甲烷排放量减少22%~30%。
做好盐碱地特色农业大文章
《瞭望》:开展盐碱地综合利用,是一个战略问题,你对此如何理解?
傅廷栋:开展盐碱地综合利用,是一个战略问题,我认为这个问题可以从两个方面分析:一是为什么开展盐碱地综合利用是一个战略问题,二是如何开展盐碱地综合利用。
据统计,我国现有盐碱地15亿亩,占世界盐碱地总量的10%。在这15亿亩盐碱地中,约有5亿亩具备开发利用潜力,是我国耕地的战略后备资源。假如将其中有开发条件的盐碱地改良为基本农田,对守住18亿亩耕地红线、保障我国粮食安全将起到重要作用。
把具有开发利用潜力的盐碱地改良为耕地,国内外改良修复的方法主要有物理、化学和生物等方法。不同学科配合,将提高盐碱地改良利用的效率。从土壤学角度,主要考虑改良盐碱土来适应作物生长;从育种学角度,主要考虑改良作物耐盐碱特性来适应盐碱土。我国盐碱地多、开发潜力大,需要发挥科技创新的关键作用,加大盐碱地改造提升力度。
《瞭望》:发展盐碱地特色农业,你有哪些建议?
傅廷栋:一是大面积推广示范。在我国西北、东北、内蒙古、长江三角洲、黄河三角洲、环渤海地区、南方沿海等主要盐碱区,各创建一批千亩以上不同技术方案的盐碱地改良定位示范区,采取揭榜挂帅、竞赛评估的方式,引进产、学、研结合的实体承包示范区,做好土壤长期定位监测,不断优化改良方案。各地示范区需要注意将盐碱地资源的开发利用与发展特色种植业和生态养殖业有机结合,寻找盐碱地改良利用与生态保护的最佳结合点,建立新型农业循环模式,在实现农牧结合的同时解决传统盐碱地修复利用难题。
二是盐碱地改良是非常复杂、综合的系统工程,必须政、产、学、研、用相结合来做好这篇大文章。近年,各研究单位、企业都提出不少改良利用盐碱地的技术方案,在此基础上筛选一些如利用耐盐碱油菜、燕麦、高粱、油葵等有特色的技术方案纳入国家改良盐碱地中长期规划,给予政策支持。组织各地政、产、学、研、用等单位,组成耐盐碱油菜拓展耕地攻关协作组,支持将盐碱荒地改为良田的工作;同时,降低原有盐碱耕地、弃耕地的盐碱化程度,使盐碱耕地质量提高1到2级,助力高标准农田建设。
三是加强创新平台与能力建设,构建不同地区的国家盐碱地改良和生物修复技术创新中心。汇聚全国优势产学研力量,聚焦盐碱地修复利用关键技术进行有组织科研,形成大协作、大联合攻关团队。在改良盐碱地的同时加强各种作物的耐盐碱资源的筛查与选育。“以地适种,以种适地”,两方面互相配合。针对不同的盐碱地类型,用不同的方式建立不同地区、技术途径的分中心,为世界盐碱地改良提供中国方案。 (刘涛参与采写)
(《瞭望》2023年第45期 )