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从洗盐到吃盐,新疆盐碱地迎来生机

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    对于土生土长的新疆人来说,一望无际的盐碱地是我们再熟悉不过的“景观”。随便走进一个戈壁荒滩,你都能看到白花花的一片,如雪后初晴的大地,在黑白相间中裸露胸怀。

  对于日日耕作的新疆农民来说,白花花的盐碱地就是他们的噩梦。曾经,在这样的地上,再辛勤的汗水也换不来丰收的喜悦,唯有秋日黄昏里,面对满目荒凉的一声声叹息。

  土壤盐碱化是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。盐碱土壤可分为含硫酸盐、氯化物为主的松盐土壤和含碳酸盐为主的碱土壤,其危害主要体现在使农作物减产或绝收,影响植被生长并间接造成生态环境恶化。

  作为中国最大的盐碱土区,新疆的盐碱地比例高,是一个不争的事实,大部分重度盐碱化土地长期无法利用,严重制约着新疆农业的发展。据统计,新疆盐碱土地面积达11万平方公里,约占全国盐碱土地面积的1/3,现有耕地的32.6%已出现次生盐碱化。而因为地处内陆封闭环境,丰富的盐类物质只能在区内循环,致使土壤残余积盐和现代积盐过程都十分强烈,这些都是造成新疆农业低产的主要因素。

  在过去的30年时间里,中国科学院新疆生态与地理研究所(以下简称中科院新疆生地所)的科研团队,致力于新疆盐碱地的改良、开发与利用,他们用一项又一项科研成果向世人宣布:那些寸草不生的盐碱地,一样可以被变成良田。那些令农民噩梦不断的盐碱地里,一样可以拥有丰收的喜悦。

  盐碱地,我拿什么拯救你 

  根据有关调查显示,在过去的50年时间里,新疆累计开垦盐碱荒地5100万亩,而实际保留面积仅有2800万亩,有47%的面积因次生盐碱化而弃耕。如今,天山南麓和塔里木盆地西部灌区的土地盐碱化依旧严重,北疆地区的少数区域土地盐碱化有加重趋势。

  “盐碱地是新疆生态环境可持续发展面临的重要问题,更是影响农业生产、工业发展及基础设施安全、人类健康的重要因素。”和新疆的盐碱地打了30多年交道的中科院新疆生地所党委书记、副所长田长彦研究员的这番话并非耸人听闻,而是他作为一个科学家的切身体会,他深知土壤盐碱化对新疆发展的影响。

  曾经有将近十年的时间,田长彦带领他的团队奔波在塔里木盆地的盐碱地上,想尽各种办法,帮助当地改良盐碱地,帮助农民从几近绝收的土地上,挽回损失。他们深知,盐碱地是造成农业生产落后,单产水平低的重要原因之一。

  根据农业部门的调查,土壤盐碱化每年使新疆粮食减产约7.2亿公斤,约占全年粮食总产量的8.6%;使棉花减产13.05万担,约占全年棉花总产量的9%;造成经济损失约35亿元,占全年种植业总产值的8%左右。盐碱地的“威力”,由此可以窥见一斑。

  过去,新疆人不断努力,通过各种方式改造盐碱地,力求使其成为能够耕作的良田。上世纪五六十年代,在南疆的一些垦区由于盐渍化程度太高,人们不得不采用淋洗土壤的方式对土地进行排盐碱。当地人用坎土曼、箩筐,肩挑背扛,历经几十年,在盐碱地上开挖了数百公里的排灌系统,将盐碱地开垦成了数万亩耕地。这种采用挖排碱渠、大水漫灌的传统排盐碱方式,持续了几十年,也将数万亩土地改造成了良田。但是,其对水资源依赖程度高,需要消耗大量淡水资源,排盐碱过程才能顺畅进行。

  “新疆淡水资源匮乏,水利工程改良的方式无法大面积实施,而且一旦没有水了,这些土地的盐碱化仍会重现。所以,这样大水洗盐的方式绝不是长久之计。”田长彦认为,必须寻找到一种可持续发展的盐碱土科学改良的新方法。

盐碱地改良,探寻科学新路径

  田长彦团队对利用水利工程改良盐碱地方式的深度思考,不是在办公室里靠几张数据调查表得出来的,更不是一拍脑门的“热情”,而是基于他们多年来在基层一线的实验和实践得来的。

  上世纪九十年代,田长彦和他的团队在新和县就为改良盐碱地开展了大量的实验。在这里,他们经过反复试验,发现通过机械开沟,可以破除盐碱地的粘板层,让养分和水分能够顺畅为植物提供营养,同时利用水利排碱渠将土壤中的盐碱排出,从而促进作物生长。通过技术推广,让当地大量的盐碱地成了能够进行棉花等经济作物耕作的良田。也让原本土地贫瘠的新和县,成为了南疆重要的产棉区,更成为南疆棉花矮密植栽培的重要实验区。他们取得的这些成就,得到了国内外业界的普遍认可。以色列专家沙赫威是国际上盐碱土壤改良方面的知名专家,在新和县参观了经过田长彦团队技术改良之后长着茂密棉花的耕地感慨到:“在这样的土地上能进行耕作,是让人难以想象的。中国人的吃苦精神令人敬佩,中国科学家的坚强毅力令人敬佩,中国科研人员在盐碱土壤改良方面的创举令人敬佩。”

  但在田长彦看来,仅仅是这样的解决方式,无法从根本上解决盐碱土影响作物生长的问题。必须要寻找到一种治根治本的方法。

  在长期的实地观察中,田长彦发现,为什么有些植物居然可以在重度盐碱地里旺盛地生长,到底是什么基因促使它们可以这样抗盐碱?科学家的目光总是独到的,在人们看不到希望的地方,寻找问题的解决途径。经过实地调查和资料分析,田长彦和他的团队将目光锁定在了利用生物改良盐碱土壤的措施上。根据他们课题组的调查资料统计,新疆有盐生植物305种,还有11个变种4个亚种,约占全国盐生植物的60%。其中新疆特有品种7种,国家濒危保护植物7种。

  有了这样的认知,接着就是具体实施,田长彦和他的团队首先在中科院新疆生地所阜康荒漠生态系统观测试验站建立了100亩的盐生植物园,成功引种147种盐生植物,并筛选出较为理想的盐生植物,进行了小规模的试种。团队的科研人员发现,这些盐生植物不仅能绿化荒漠,而且均可以通过生长环节,将土地里的盐碱成分吸收到自己体内,从而使土地里的盐碱成分逐年减少。

  这是一个惊人的发现,这意味着,之前的科学设想是完全可以找到现实路径的。利用盐碱地进行适宜植物的耕作,并进行盐碱土壤改良,不再是一个设想,而是可以进行具体操作的现实。

  通过反复的试验和分析,科研人员进一步发现,这些盐碱地在没有种植前土壤含盐量每公斤在50克左右,经过种植耐盐植物后,每公斤土壤的含盐量降低到10克左右。而盐碱土地里一亩地可收获近两吨盐生植物,每亩地里被这些盐生植物“吃掉”的盐近500公斤。也就意味着,如果连续三年进行耐盐植物的种植,就可以大幅‘淡化’土地,最终使其达到耕种标准。

  两年后,科研人员在这片曾经寸草不生的土地上收获了棉花作物,亩产达到400多公斤。

  田长彦告诉记者:“利用盐生植物修复土壤,在新疆有更好的适用性和更大的适用范围。况且,生物改良具有投资少、见效快、适应范围广和可持续性等优点。盐生植物的耐盐特征使它们能够适应高盐碱环境、咸水灌溉,在改善生态环境的同时,将盐渍土‘变害为宝’,实现盐碱土的资源化和可持续发展。”

在实践中,苦苦寻得真知

  “不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。” 荀子《劝学篇》里的这句话,字面意思很早以前,记者便已懂得。但真正从深层次了解其内涵,是在中科院新疆生地所采访关于新疆盐碱地的改良、开发、利用等问题之后。

  在探寻解决新疆盐碱地困局的路途中,中科院新疆生地所的科研人员正是通过不懈的努力“积跬步以至千里”,远远走在了世界的前沿。

  2008年,在克拉玛依市大农业园区旁的几百亩盐碱地上,田长彦团队开始了他们的新创举,他们要在寸草不生的盐碱地上种盐生植物,并通过这些植物来改良土壤,使其变为良田。他们期望将已掌握的这一技术进行扩大实验,使其逐步进入推广程序。

  受田长彦的委托,中科院新疆生地所的赵振勇博士负责具体的实验实施。对于赵振勇来说,关于盐碱地的记忆太久远了。赵振勇从小在精河县八家户农场生活,从有记忆开始,他就知道父辈们每开垦一亩荒地,就意味着要跟盐碱地做斗争。在有些地里,根本谈不上收成,能保住苗,便已是奇迹。父辈的艰辛,深深刻在赵振勇的记忆里,像是永远抹不去的烙印。

  即便是对盐碱地这般熟悉,2008年在田长彦的带领下第一次在克拉玛依市大农业园区旁,看到寸草不生的盐碱地时,赵振勇还是心头一紧。这哪里是一片可以有生物存活的地啊,简直就是被厚厚的盐壳完整覆盖的一个荒滩。

  跟盐碱地打了30多年交道的田长彦,已经不会对见到的任何一片土地的盐碱化程度感到吃惊了。他只会很专业地去查看,这片土地该用怎样的科技手段去改良和利用。

  赵振勇至今仍然记得,在克拉玛依的戈壁荒滩上进行盐生植物种植的第一个春天。因为是初期开展实验,所有农活都不能动用机械,全部要求手工操作。当地的风很大,以至于播下去的种子,会被风吹跑,要重新再播。太阳的暴晒到了让人难以忍受的程度,他们雇的农工都开始打退堂鼓了,认为这是一群疯子,想要在这样的地里种出东西来。

  但科学的奇迹无处不在,经过一番与自然条件的艰苦斗争,白花花的盐碱地里,长出了苗。看着那一片片“才露尖尖角”的盐地碱蓬、盐角草、野榆钱菠菜,就连胸有成竹的田长彦,也有些激动了。如果成功,就意味着今后新疆盐碱地的改良治理迈出了全新步伐,不论从实践意义还是理论价值上,这都是了不起的创举。

  田长彦向记者介绍说:“克拉玛依盐碱化最严重的土壤每公斤含盐量大于40克,种植盐地碱蓬后,每年每亩地带走盐分431公斤。四年之后,土壤盐分降到每公斤10克以下,种植棉花亩产达400多公斤。由此我们就可以确切地得出结论:盐生植物的开发与利用,是盐碱地治理开发的有效措施,是推进盐碱地区农业结构调整、改善生态环境、促进可持续发展的重要途径。

  他们的工作得到国家科技部重视,被列为国家863计划,对“盐碱地的生物修复”项目予以支持。

歪打正着,盐生植物成了新资源

  除了发现盐生植物的“吸盐”特性外,在多年的研究中,田长彦及其团队还发现,很多盐生植物还具有十分重要的经济价值,不仅可用于绿化、饲用、食品加工,还可以用于医药、纤维和化工等,有着巨大的开发潜力。

  田长彦团队的科研人员注意到,当盐生植物完成“吸盐”使命后,当地农民通常都将其收获回家,用来喂养牛羊。这些盐生植物中富含的盐,正是牲畜生长必不可少的养料。此外,利用盐生植物对盐碱环境的适应性,发展盐土农业、生态建设,将有经济特效的盐生植物栽培引上产业化之路,其产业总体效益不低于现有的农业产业,甚至大大超过了农业产业。

  田长彦告诉记者:“通过盐土农业的研究,我们发现了更大的农业发展应用前景,就是地下咸水的利用。新疆地下水资源丰富,但多数地下水为咸水,过去无法使用。盐土农业发展过程中,我们可以通过咸水的灌溉,达到发展农业的目的,不仅不占用原本就紧缺的地表水资源,还找到了咸水使用方向,可谓一举两得。”

  据了解,新疆有后备耕地2.69亿亩,90%为盐碱地,由于缺水而得不到开发。新疆每年生态需水280亿立方米,有100多亿立方米地下咸水资源没有利用。这些都为盐土农业提供了良好的发展前景。

  如今,在天山南北已有1000多亩盐碱地利用田长彦团队的新技术被改良,但要想大面积推广还需要时日。毕竟盐生植物不像一般粮食作物那样已被人类驯化得得心应手。种植盐生植物是有一定难度的,需要注意的地方很多,如果不能很好地掌握技术,种植过程中会不断遇到“麻烦”,甚至根本种不出来。

  田长彦告诉记者,盐生植物的种子都非常小,比芝麻还小,籽产量又很低。且盐生植物籽粒的成熟很多是不同期,即熟即落,不便收割。这些都增加了其产业化发展的难度。他们的团队正在进行这方面的研究实验,期望通过基因改良,有效驯化那些“野性十足”的盐生植物,让它们更便于人工种植。

  尽管用盐生植物改良盐碱地依然任重道远,但田长彦的团队还在继续着。近期传来的好消息是,从国家层面开始高度关注盐碱地的改良问题,国家农业部开始统计盐碱地改良的方方面面的资料。新疆盐碱地的改良技术及改良成效得到认可,有关科研成果将逐步在全国的盐碱地改良过程中被推广应用。

在“积跬步以至千里,积小流以成江海”的进程中,田长彦的团队相信勤奋的力量,更相信科学的力量。他们在阔步前行中,期望能尽最大可能破解新疆盐碱地困局,并为全国的盐碱地改良提供技术支撑。


作者:zhangyl 来源:新疆经济报 发布时间:2014年04月22日
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