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东营市积极探索盐碱地科学高效利用 盐碱地上种出新希望

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在含盐量9‰以上的原土上种出7个营养指标均高于较低盐土地上栽培的西红柿;含盐量3‰的盐碱地上,大豆品种“齐黄34”表现出色,单产实现新突破,亩产达到302.6公斤……在共和国最年轻的这片土地上,东营市盐碱地综合利用好消息不断。

去年10月21日,习近平总书记视察东营时专门强调,18亿亩耕地红线要守住,5亿亩盐碱地也要充分开发利用。如果耐盐碱作物发展起来,对保障中国粮仓、中国饭碗将起到重要作用。

盐碱地曾被称为土地的“绝症”,而东营拥有340万亩规模大、利用难度高的盐碱地。从建市之初,东营市就一直不断探索,向这项世界性难题发起攻势,初步摸索出一条以盐适种、生态优先、用养结合、提质增效的可复制可推广的盐碱地科学高效利用特色路子。

从“改地适种”到“改种适地”,盐碱地变丰产田

“302.6公斤!”

去年10月18日,垦利区胜坨镇海南村,山东省农业科学院作物研究所研究员徐冉主持育成的蛋白脂肪双高大豆品种——“齐黄34”实现单产新突破。

参与现场采收的专家介绍,大豆收获前土壤含盐量为0.3‰,在2021年东营市降雨较多、涝渍重的情况下,“齐黄34”在中轻度盐碱地实现了亩产300公斤以上的高产目标,将对优化我国滨海盐碱地种植业结构起到积极作用。

“齐黄34”是盐碱地孕育新生机的缩影。

中华民族的母亲河黄河哺育了沿河人民,却也在黄河入海口形成了大量盐碱地。把盐碱地变成丰产田,一直是生活在这里百姓的梦想,而以往实现梦想的路径,基本就是一条——改造盐碱地。

过去,东营市主要采取挖沟排碱、大水压盐、上农下渔等方法,一定程度上改善了盐碱地的农业生产条件。但这种“改地适种”的模式弊端也比较明显:成本高,维护难,生态扰动大。随着“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”理念推进,传统大水漫灌压碱的水成本越来越高,选育耐盐碱植物适应盐碱地成为重要选择。

不同于“改地适种”,“改种适地”的关键在于育种,需要育种人才尤其是高层次科研团队的支撑。

黄河三角洲农业高新技术产业示范区(以下简称省黄三角农高区),由于海水侵袭等原因,80%以上都是盐碱地,盐分含量从1‰—10‰自西向东梯次分布。建设在这片盐碱地上的省黄三角农高区,肩负起重大使命,116支科研团队在此扎根,开展农作物、林木、土壤等盐碱地综合利用的各类研究。

习近平总书记来这里考察调研时,省黄三角农高区盐碱地综合利用技术创新中心首席专家、中科院植物研究所研究员景海春汇报了示范区育种思路的转变——从治理盐碱地适应植物,到选育耐盐碱植物适应盐碱地。总书记对此表示赞同:“这就像发展旱作农业,不是治理旱地,而是要推广适宜的耐旱植物品种。”

在分类利用上,东营市因地制宜,适地而用,宜粮则粮、宜牧宜牧、宜草则草、宜药则药、宜游则游。对轻度盐碱地(<3‰),重点发展粮油和饲料粮产业;对中度盐碱地(3‰-6‰),重点搞用养结合的绿肥产业,以及种养结合的生态草牧业、中草药产业;而对重度盐碱地(6‰-10‰),则重点搞好植被修复,涵养生态,适度发展生态文旅产业。

近几年的探索和实践表明,东营市以盐碱地适生种业创新为引领、生物技术、工程技术与农机农艺措施综合运用,是一条低成本、可持续科学改良和高效利用盐碱地的有效途径,可以为全国不同类型的盐碱地提供借鉴。

绕开季节影响,育种跑出“加速度”

种子是农业的“芯片”,实现“中国粮主要用中国种”,种业“破卡”刻不容缓。着眼于“打好种业翻身仗”,东营市立足盐碱地实际,加强耐盐碱植物品种选育及核心技术攻关,构建资源搜集利用、育种平台和技术创新、新品种培育、育繁推一体化的种业发展链条,正在探索一条以种业创新为引领的可持续发展路子,从源头上为盐碱地科学高效利用和农业现代化提供保障,为全国盐碱地区和其它障碍性土壤地区作出示范。

往年这个季节,省黄三角农高区现代农业技术创新中心不少耐盐碱植物育种专家已经踏上“南繁”之路,在海南三亚的田间地头进行农作物新品种的加代培育。

这个冬天,因为有了数字化育种加速器,工作人员只需在室内就可完成植物育种,并且速度大大提升。近日,记者走进位于省黄三角农高区现代农业技术创新中心耐盐碱植物数字化育种平台,首先映入眼帘的是一个个长满“绿植”的“玻璃橱窗”,甜高粱、黑麦草、紫花苜蓿、田菁等作物在人工模拟的环境中长势喜人。

“这就是国内首个耐盐碱植物数字化育种加速器,得益于智能控制系统,在这里每年可育种6—8代,速度是温室育种的3—4倍、大田育种的5—6倍。”省黄三角农高区科技创新局一级主任科员、盐碱地综合利用技术创新中心工作专班副组长乔仁桂介绍。

为解决盐碱地适生植物育种难、育种周期长、制种产量低等瓶颈问题,省黄三角农高区牵头,中科院主持设计,与山东盐碱地现代农业有限责任公司、东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院等合作,建成耐盐碱植物数字化育种加速器,构建起“实验室分子设计育种——人工模拟环境育种加速——田间耐盐梯度测试鉴定”三级育种体系,变传统田间经验育种为分子设计育种。

截至目前,针对滨海盐碱地特点,省黄三角农高区开展了不同应用层面的作物与特色植物育种与资源发掘利用,搜集保存了耐盐粮油作物、耐盐饲草、特色植物和乡土植物等种质资源1.8万份,筛选评价了6000余份育种材料,初步选育出37个新品系,在自己的基地上示范推广了9.2万亩,亩增效益15—20%。

智能农机,为现代农业插上腾飞的翅膀

在盐碱地上发展现代农业,一直是一项国家级课题,而发展智能农机无疑可以为盐碱地综合利用和发展现代农业提供强大“科技引擎”,对加快释放农业生产力、进一步提高生产效率具有至关重要的作用。

近日,记者在省黄三角农高区山东中科智能农业机械技术装备技术创新中心,看到了他们最新研发的无人驾驶智能农机。与平常所见不同,眼前的这台拖拉机没有驾驶位和方向盘,取而代之的是机器顶部竖立的几根天线。

“这是‘鸿鹄T150’,是国内首台200马力无人驾驶电动拖拉机。”创新中心工作人员张倩介绍。习近平总书记在省黄三角农高区考察调研时,四台智能农机正在进行无人化旋耕以及冬小麦播种作业,仅用3个小时就完成了50亩地的旋耕和冬小麦的播种。

与传统农机相比,智能农机效率高、成本低,作业过程中可以实现全过程无人驾驶,作业精度达到厘米级。以“鸿鹄”系列智能拖拉机为例,小马力的“鸿鹄T30”一小时可耕作5亩地左右,而大马力的“鸿鹄T150”一小时则能耕作15至20亩地,几十亩地只需一两个人就足够,极大降低了人力成本。

从2015年起,中国科学院超前布局,开展研发与智能装备创制,攻克了新一代智能农机专用控制系统、农机大数据平台、无人驾驶系统等关键技术,初步建立了国内领先的新一代智能农机技术体系,并研制了一系列样机,具备了产业化基础。2019年,中科院智能农机团队与省黄三角农高区联合成立山东中科智能农业机械装备技术创新中心,全面聚焦农机三代体系打造、制造与服务技术。

创新中心内汇聚了中科院10个科研院所及6所高校4位院士领衔的120人的研发队伍,他们一方面对存量的柴油动力农机装备进行智能化升级改造,另一方面研发出了具有自主知识产权的第三代清洁能源无人驾驶系列拖拉机,其中,“鸿鹄T150”拖拉机的研发填补了国内大马力清洁能源智能农机的空白。基于清洁能源开发的第三代农机在通过智能化装备精准、绿色、高效作业的同时,还能降低农业生产过程中的碳排放,助力绿色低碳生态农业发展。

当前,省黄三角农高区正在加紧建设新一代农机装备与服务智造园,设计了国内首条三代智能农机柔性总装与测试生产线,年产能不低于1000台。生产线的设备已经进场,技术人员正在做相关的调试工作,预计五月份建成投产。未来,从50马力到400马力不同型号的新一代智能农机将在这里实现量产,驰骋在希望的田野上,为现代农业发展插上腾飞的翅膀。

同时,创新中心还在积极探索建设智能时代“耕、种、管、收”全种植周期的无人化综合农事服务创新模式,目前已在省黄三角农高区、呼伦贝尔农垦集团成功应用。“通过这一探索,我们形成了可复制可推广的模式。下一步,准备立足省黄三角农高区面向全国进行商业化推广。”张倩说。

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