冬至時節(jié),與南黃海一堤之隔的如東掘苴墾區(qū)鹽堿地改良示范基地內(nèi)生機盎然,破土而出的大麥苗已經(jīng)躥至5厘米高,靜待來年“風吹麥浪”好收成。
項目部內(nèi),收到一份意外的驚喜。在匯總比對南通濱海鹽堿地改良生物多樣性調(diào)查數(shù)據(jù)時,江蘇省地質(zhì)局海洋院在示范區(qū)的項目負責人陳澎軍發(fā)現(xiàn),經(jīng)“耕濕一體化”生態(tài)改造后的耕地檢出物種121個,較鹽堿荒灘時新發(fā)現(xiàn)物種92個?!斑@表明,一條新的濱海灘涂鹽堿地高質(zhì)量、可持續(xù)生物多樣性農(nóng)業(yè)發(fā)展道路,將為全省乃至全國灘涂資源利用、保障糧食安全、提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益提供技術(shù)支撐?!?/p>
快速改良,實現(xiàn)土質(zhì)“逆襲”
“荒涼貧瘠、不毛之地”曾是鹽堿地的代名詞。如今,在南通沿海,這樣的刻板印象正逐漸被打破。
2015年起,南通與江蘇省地質(zhì)局海洋院開展合作,先后實施通州灣和如東掘苴兩處鹽堿地改良示范項目。在袁隆平“鹽堿地里稻花香”1.0版本和低產(chǎn)田變?yōu)椤皣嵓Z田”2.0版本的基礎(chǔ)上,按照濱海鹽堿地“耕濕一體化”3.0版本的探索目標,繼續(xù)走穩(wěn)鹽堿地綜合開發(fā)利用的江蘇特色道路。
今年8月底,省地質(zhì)局海洋院團隊收到了南通市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、南通市自然資源和規(guī)劃局的聯(lián)合批文,如東掘苴墾區(qū)鹽堿地改良示范基地三期項目新增耕地2903畝。兩個多月后,“海璞1號”水稻喜獲豐收,再次實現(xiàn)“當年改造、當年收獲”。
“鹽堿地改良,重要的是改善土壤狀況、提升土壤肥力?!标惻燔娊榻B,相較于普通土地,濱海鹽堿地“鹽、板、沙、瘦”,農(nóng)作物都無法正常生長。海洋院團隊針對濱海鹽堿地冬春返鹽特性,采用以水壓鹽法,通過大水漫灌,將土壤中的鹽離子稀釋并帶到土壤耕作層以下,再種植“吃鹽植物”田菁來進一步降低耕層土壤鹽分,并在其長到一定高度后,整株翻壓作肥料來提高土壤有機質(zhì)含量,達到“以田養(yǎng)田”、治理鹽堿地的目的。
脫鹽之外,還施用多種自主研發(fā)的土壤結(jié)構(gòu)改良劑和改良有機肥,把易板結(jié)的土壤調(diào)節(jié)成健康狀態(tài)。改良后的土壤從剖面來看,形成了大大小小疏松結(jié)構(gòu)的耕作層,土壤性質(zhì)、質(zhì)量得以改善,土壤肥力得到提升。
截至目前,通州灣和如東兩處改良示范項目共改良鹽堿地約1.5萬畝,新增耕地指標面積8000余畝。土壤平均鹽度由進場前的10‰以上降至3‰以下,土壤平均有機質(zhì)從進場時的近乎0上升到10‰。
科學(xué)選育,攥緊良種“芯片”
11月上旬,在如東示范基地油菜試驗田內(nèi),中國工程院院士、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授傅廷棟牽頭培育的耐鹽堿油菜開始了在如東的第七年區(qū)域性試驗。
1000多平方米的土地被劃分成三個區(qū)域66個小方塊,22個耐鹽油菜品種分布在各自的區(qū)域,在光照、灌溉、土壤鹽分養(yǎng)分相同的情況下,相同品種重復(fù)試種三次,最終好中選優(yōu),將合適的油菜品種推廣種植到更多鹽堿地上?!凹扔欣掀贩N也有新品種,每個品種只有編號,相當于盲種,重復(fù)種植也是為了避免結(jié)果的偶然性?!痹谠囼炋镞呌^察油菜長勢的農(nóng)學(xué)博士崔士友說道。
種子,是農(nóng)業(yè)的“芯片”。做好鹽堿地綜合改造利用,不僅要改善土壤以做到“以地適種”,還必須在“以種適地”上下功夫。海洋院團隊在試驗基地不斷嘗試,持續(xù)比優(yōu)選良種,先后開展數(shù)百項秈、粳稻品種的試驗任務(wù),通過審定的耐鹽水稻品種近10種。“海璞1號”是基地優(yōu)選的耐鹽水稻品種之一,在極限情況下,能夠適應(yīng)5‰左右的土壤鹽分環(huán)境。不僅耐鹽性強,而且抗倒伏、產(chǎn)量高、口感好,畝產(chǎn)量普遍能達到500公斤。
只有形成持續(xù)性的良性耕作,才能有效鞏固土壤生態(tài)。合適的耐鹽植物,可以減少地表水分的蒸發(fā)、防止土壤表面返鹽,對于增加有機質(zhì)和土壤微生物,調(diào)節(jié)土壤耕作層環(huán)境也有促進作用。崔士友介紹,以“海璞1號”為例,在種植過程中能夠充分吸收陽性離子,進而提高土壤的保肥能力。
“以地適種”和“以種適地”雙向發(fā)力,昔日被稱為農(nóng)業(yè)荒漠的鹽堿地已然破“堿”重生,成為濱海新糧倉。最新數(shù)據(jù)顯示,耐鹽水稻畝產(chǎn)從2018年跨越千斤橫桿后,現(xiàn)在高產(chǎn)田塊可達1300斤;小麥畝產(chǎn)也由最初的300多斤到如今高產(chǎn)田塊可達1100斤。
堿“消”物“長”,構(gòu)建優(yōu)質(zhì)生境
在通州灣和如東改良區(qū)內(nèi),生態(tài)濕地系統(tǒng)主要由新增耕地、養(yǎng)殖坑塘和鹽堿荒灘構(gòu)成,在看不見的隱秘角落,細菌物種群落也在上演著爭奪物種、重建領(lǐng)地的一出“好戲”。
“改良后土壤結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,細菌群落互相演化,由耐堿脅迫轉(zhuǎn)向健康,由海相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向土相。而且,土壤微生物群落互作等級增高,成功發(fā)掘出了亞硝化單胞菌、甲基營養(yǎng)性稻桿菌、芽孢桿菌科等益生菌群和耐鹽耐堿菌群,它們緊密互作,共同承擔著維護土壤內(nèi)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵職責,有效促進了生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定?!蓖ㄟ^采用eDNA檢測和實地調(diào)查的方法,海洋院團隊得出令人驚喜的結(jié)論。
改良后的養(yǎng)殖坑塘中新增了33個物種,新增耕地中新增了92個全新物種。讓團隊驚喜的不僅如此,“這些微生物都參與了有機物的分解轉(zhuǎn)化和光合作用,有效避免過度施用化肥污染的累加效應(yīng),進一步驗證了鹽堿地生態(tài)農(nóng)業(yè)的科學(xué)性”。
“在改良過程中,我們引進微生物、動植物等不同物種來試驗,通過一次次篩選挑出最合適的,從而在保留鹽堿地原生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進一步豐富生物多樣性,壯大生態(tài)系統(tǒng)?!标惻燔娊榻B,去年底,海洋院團隊啟動《南通濱海濕地生物多樣性調(diào)查及鹽堿地生態(tài)農(nóng)業(yè)提升示范項目》研究,因地制宜開展“水旱輪作+魚禽養(yǎng)殖”“旱牧輪作+魚禽養(yǎng)殖”“林下禽類養(yǎng)殖”等不同種養(yǎng)殖模式,提升鹽堿地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
在“水旱輪作+魚禽養(yǎng)殖”核心區(qū),稻、魚、鴨和諧共生。魚、鴨在稻田間穿梭,既能捕食飛蟲,還有利于水稻根系生長,提升土壤通透性;魚禽糞便可轉(zhuǎn)化為有機肥料,增加土壤有機質(zhì)含量;生態(tài)濕地進一步凈化水質(zhì)、美化環(huán)境,也可為鳥類等野生生物提供棲息地。
“耕濕一體化”生態(tài)環(huán)境,吸引了不少來自海陸空的“新客人”。如今的改良區(qū)內(nèi),莊稼茁壯成長,植被茂密繁榮,林草覆蓋率是原來的20多倍。野兔、野雞、刺猬、野鴨、白鷺等數(shù)十種野生動物遷徙棲息其間,南通濱海鹽堿地成為生機勃勃、生態(tài)繁榮的新家園。
日報記者 蔣曉東 俞慧娟