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破“碱”重生——中国中化“良种+良法”让盐碱地变粮仓

2024-09-13 来源:上海证券报
  宁夏石嘴山市平罗县收获玉米
  丰收在望的AT1高粱示范田。 记者 刘立 摄
  中化农业MAP农技人员查看玉米地遥感图像

◎记者 刘立

巍巍贺兰山下,一望无际金黄的高粱在阳光下熠熠生辉,沉甸甸的高粱穗摇曳着身姿……在宁夏石嘴山市大武口区,由中国中化旗下先正达集团中国种植管理的盐碱化耕地综合治理示范区已进入收获季。

“这是600亩用耐盐碱分子标记育种技术培育的AT1(Alkaline Tolerance 1)高粱示范田。在两个种植季前,这块示范田还是一片撂荒地,盐度和碱度双高,土壤条件差、有机质含量少,几乎没有植物生长。”先正达集团中国首席科学家、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗站在丰收在望的高粱田边,充满希望地对上海证券报记者表示:“这片示范田所播种的高粱种子里,蕴藏着让盐碱地破‘碱’重生的‘密码’。我们正在加快这项技术的产业化落地,同时也在加快耐盐碱玉米品种培育,推进开展AT1技术在大豆中应用的测试,让更多盐碱地变成粮仓。”

AT1高粱示范田只是中国中化开展盐碱地综合治理的一个缩影。近年来,中国中化坚持“以种适地”与“以地适种”双向发力,通过产业链协同,全流程开展盐碱地治理利用,同步推进土地改良、品种选育、高效种植,在盐碱化程度不同区域应用集成化综合治理方案,并探索推广盐碱地产业发展模式,助力宁夏和西北地区更多盐碱地成为大粮仓。

以种适地:让高粱破“碱”重生

盐碱地是隐形的粮仓,我国可供开发的盐碱地资源多达5亿亩,但一直以来,盐碱地综合治理始终是全球性难题。

石嘴山市是盐碱地分布较广的区域,大武口区地处宁夏引黄灌区下游,地势平坦低洼,耕地面积约8.8万亩,“盐碱双高”的盐碱化耕地约占当地耕地面积的六七成。其中,中重度盐碱化耕地面积约1.8万亩,几乎无法种植农作物,是当地盐碱地治理中最难啃的“硬骨头”。

先正达集团中国向这片最难治理的中重度盐碱地发起了挑战。2023年,谢旗团队与多家科研单位协同攻关,发现并完成验证的耐碱相关基因AT1重磅发布。

据了解,这是全球首次发现农作物耐碱基因,揭示了作物耐盐碱的分子机制,也是我国迄今为止在作物高耐盐碱能力研究领域具有全球影响力、最为重要的科技突破,入选了国家自然科学基金委员会发布的2023年度“中国科学十大进展”。科研团队根据这一突破性科研成果,通过耐盐碱分子标记育种,生产培育出了基于AT1技术的高粱品种,简称“AT1高粱”,并在宁夏大武口首次开展生产性种植。

记者站在即将丰收的AT1高粱示范田里,放眼望去,大多数叶片生长状况良好,没有出现枯黄和焦枯现象,表现出较强的耐盐碱性和耐旱性。据测算,今年首次生产性种植的高粱亩产预计将达到600斤至700斤。在寸草难生的土地上成功种出高粱,标志着这项技术实现了“从0到1”的重要突破。

“经测定,AT1高粱示范田地块含盐量在3.2%。到42%。之间,属中重度盐碱地,部分地块属于最耐盐碱的碱蓬和芦苇都无法生长的盐土。AT1高粱品种就好比治理中重度盐碱地的‘一把钥匙’,有了能在中重度盐碱地上出苗、生长的作物,才能为后续土壤治理打开通道。”谢旗说。

据了解,近年来先正达集团中国持续开展了“以种适地”筛选培育耐盐碱作物品种。目前已通过玉米、高粱、燕麦草、大豆等多品种的试种试验,选择耐盐碱作物及品种,初步定位了7个耐盐基因、成功克隆了4个耐碱基因,开展AT1基因在不同作物的耐碱机制工作,筛选出耐盐碱大豆、燕麦、旱碱麦等新种源21个。

以地适种:打出“去盐除碱”组合拳

良种还需良法,除了优异耐盐碱品种打下的基础,“以地适种”的综合技术解决方案,同样不可或缺的。

中化农业MAP西北大区大武口盐碱地项目结合当地“盐碱高、板结重、土壤瘦”的实际,充分发挥内外部产业链协同优势,综合运用先正达集团中国耐盐碱作物品种筛选、盐碱地作物营养技术方案、盐碱地种植方案,并与中化沈阳化工研究院联合探索“靶向”精准改良技术,由此集成应用“AT1高粱示范田综合技术解决方案”,成为治理中重度盐碱地的关键。

“向盐碱地要粮食,最难的就是如何在作物生长全周期破解土地盐碱化。我们在AT1示范田综合使用了包括暗管排盐、耐盐作物及品种筛选、配套盐碱地种植技术等‘去盐除碱’的技术组合拳,治理效果非常明显。”中化农业MAP西北大区项目经理胡元峰说。经过一年多的治理,这片原本像盖了“白被子”的中重度盐碱地块,土壤含盐量已降至36.5%。,盐度下降20%,碱度下降60%。预计三年后,这片荒废的重度盐碱地将重获新生。

当前,中化农业MAP西北大区已在河套地区开展了大量盐碱地综合治理的试验示范,并取得重要突破。该区域内采用MAP技术解决方案的盐碱地土壤耕层盐分在作物生育期从2%。至9%。稳定下降到0.6%。至3%。,由轻中度盐碱地降为轻度盐碱地;中度盐碱地玉米出苗率提升8%至15%;轻度盐碱地籽粒玉米产量提高10%左右。

目前,中化农业MAP团队通过“良种+良法”配套推广优势,持续强化产业链协同,在内蒙古、宁夏、吉林、河北、山东等省(区)建成11个示范区,已累计治理了16.5万多亩盐碱地。

增产增收:与下游企业协同发展

虽然还没收获,但大武口盐碱地上的AT1高粱已经找到了好去处。据胡元峰介绍,中化农业MAP团队正积极推动与当地下游企业星海酒业就盐碱地高粱进行产销对接。“MAP根据下游企业对原粮的品质要求,在高粱生长的全周期进行针对性种植管理,让收获的第一茬AT1高粱真正发挥价值,这让我们对于后续实现盐碱地高粱的产业链闭环也更有信心。”

盐碱地治理需要大量资源投入,除了技术研究和应用示范,还需要在产业推进和协同发展上做文章,真正形成全产业链条发展模式,推动社会各方的积极参与和盐碱地治理事业的可持续发展。

目前,先正达集团中国项目团队正谋划与当地农、牧、畜、酒等下游企业联合实施盐碱地优质粮、饲草等特色产业项目,协同产业链上的企业,共同将盐碱地综合利用从改土、种植,延伸到农产加工、销售,不断挖掘提升盐碱地价值,为河套地区盐碱地拓展增产增收之路。

在位于平罗县的德润农场作业现场,一块面积超过1.7万亩的玉米地里,一辆大型联合收割机正等待着收割玉米。中化农业MAP西北大区团队为德润农场提供了包括取土检测、种植方案设计、耕种管收、水肥一体化设备运维、技术改造等在内的一体化全程服务,聚焦攻克盐碱地低产田。

经项目团队的努力,这块盐碱玉米地出苗率达到82%以上,比往年农户自种出苗率提高25%以上。中化农业MAP西北大区总经理杨金光说:“按照目前的长势来看,土壤改良效果显著,预计青贮玉米产量较去年增10%以上。2025年,预计与德润共同扩大合作面积,并且与其他区县达成意向,开展高标准农田运营服务。”据悉,中化农业MAP西北大区也将协同农场积极对接下游企业,助力拓展销售渠道。