本刊記者|盛玲
鹽堿地開發利用:不止于改良
本刊記者|盛玲
鹽堿地開發利用具有重要戰略意義,鹽堿地改良要因地制宜,同時也要跳出鹽堿地開發利用止于改良的局限,充分利用自身優勢,轉變思想,順勢而為,發展健康可持續的鹽堿農業。
隨著人口基數的不斷加大和城市化建設快速發展,耕地、淡水資源逐年遞減,《全國土地利用總體規劃綱要(2006-2020年)》中重申的堅守18億畝耕地“紅線”,農業的健康發展受到現實的嚴重挑戰。為了農業的可持續發展,人們在積極尋找對策,而鹽堿地的開發利用是解決問題的重要途徑之一。
我國鹽堿地面積15億畝左右,其中具備近期開發潛力的達3.5億畝。鹽堿地作為我國重要的后備耕地戰略資源,其開發利用工作的開展對保障我國糧食安全、促進農業可持續發展、改善生態環境以及推動區域經濟協調發展具有重要意義,也是藏糧于土、藏糧于技的重要途徑。針對鹽堿地改良與修復的問題,本刊記者采訪了業內專家海南大學農學院江行玉教授。

鹽堿地或者鹽漬土是受土體中鹽堿成分作用的,包括各種鹽土和堿土以及其它不同程度鹽化和堿化的各種類型土壤的統稱。當土壤表層或亞表層中水溶性鹽類的累積量超過1~2g/kg或者土壤堿化層的堿化度超過5%時,土壤就屬于鹽堿地范圍。在我國鹽堿土分布極為廣泛,類型也是多種多樣,主要包括東部濱海鹽堿地、黃淮海平原的鹽漬土、東北松嫩平原鹽堿地、半荒漠內陸鹽土、青海新疆極端干旱的漠境鹽土等。
我國是鹽堿化危害最為嚴重的國家。據農業部門統計,僅新疆土壤鹽堿化每年都會使糧食減產約7.2億公斤,約占全年糧食總產量的8.6%;使棉花減產13.05萬擔,約占全年棉花總產量的9%;造成經濟損失約35億元,占全年種植業總產值的8%左右。鹽堿地的危害,可見一斑。如果放任自流,鹽分會隨著水進行轉移、積累,不斷侵蝕土地。與此同時,隨著鹽堿化程度的加劇,伴生的土壤沙化和荒漠化等生態問題也日益突出,農業生態環境急劇惡化,已成為限制農業可持續發展的重要影響因素。
“鹽堿地改良方面,大部分人還停留在開發利用好了只是為農業發展錦上添花的認識上。但在現實中,鹽堿化已經危及農民生產、生活。在2014年,海南連續受到兩次臺風侵擾,4萬多畝農田遭受海水灌溉,給當地農業帶來嚴重影響。農民祖祖輩輩都在上面勞作,農田不能進行耕種,就切斷了農民的生活來源。在海南存在著很多海水倒灌的鹽漬化農田,倒灌后5~10年農田不能進行耕種,十分打擊農民的生產積極性。治理鹽堿地并不只是開發荒地,也是對不斷受到土壤鹽堿化侵蝕的耕地進行治理。這對恢復農業生產,恢復老百姓的種糧積極性意義重大。”江行玉教授說。
土壤的質量直接關系到農作物的產量、質量,更關乎國家的糧食安全。從2016年國務院發布的“土十條”到2017年國土部發改委實施的《全國土地整治規劃》等一系列的政策法規,都將土壤生態治理列為主要目標之一,土壤修復將成為未來農業生產發展的關鍵點之一。得益于政策的大力扶持,土壤修復產業快速發展,積極開始探索鹽堿地開發、利用的方法和模式。鹽堿地開發利用一直是社會關注的重點。
“鹽堿地的開發利用是十分有意義的。我們提供的海水倒灌農田種植技術也可以為中國南部其他臺風頻發地區的海水倒灌農田改良提供技術支撐。為南海駐島軍民提供耐鹽蔬菜,為維護領海主權的國家戰略服務。在國家的一帶一路建設背景下,還為越南、巴基斯坦等一帶一路沿線國家提供技術支撐,相互合作,增加國家之間的交流合作與感情。”江行玉說。
20 世紀三四十年代,我國就開始了對鹽堿地的改良研究。歷經 80 余年,我國在鹽漬土改良與利用方面積累了豐碩的成果和豐富的實踐經驗,隨著土壤修復產業快速發展,我國鹽堿土改良利用技術已相對較為成熟,主要總結為:物理途徑、化學途徑、生物途徑、農藝途徑。
物理途徑主要原理就是用大量淡水進行“洗鹽、壓堿”。水利工程改良是“洗鹽”的主要方式。通過調控排、灌系統,疏導種植土層鹽分的運移、遷出,如挖排水溝渠,灌水淋鹽、引洪放淤等,科學的灌排可有效改良鹽堿土,提高土壤生產力。這種方法很好用,見效快,但成本較高,需要大量的淡水。我國鹽堿地大都分布在干旱半干旱地區,那里淡水十分缺乏,這種方法會嚴重浪費寶貴的淡水資源。同時,大水排鹽也會將土壤中其它營養成分排走,造成土壤貧瘠。如果灌排不當,很可能造成土壤的次生鹽漬化,加劇鹽害。暗管排鹽技術也是常用的物理方式之一。通過地下定間距或不定間距埋設暗管進行種植層控抑鹽,但是不能徹底消減種植層的鹽漬障礙,且只在一定間距和一定范圍內有效。
近幾年,化學途徑比較流行。主要是使用土壤改良劑,利用外源添加物與土壤膠粒發生的化學反應改良鹽堿地。這項技術主要是引進了一定量的 Ca2+與和 SO42-離子,Ca2+、Na+的比例有所改善,消減種植土層的鹽堿障礙,暫時有助于植物生長,但鹽離子的總量并沒有減少,不能解決根本問題。土壤改良劑主要是工業廢棄物和天然礦土資源,在改善鹽堿地的同時,很可能會成為或造成二次污染,給土壤帶來新的不安性因素。隨著行業的不斷發展,添加物的成本也在不斷攀升,不適用于大面積推廣。
農藝措施主要是利用農藝相關產品、手段調控土壤水鹽運移的技術方法,主要包括土地整理、深耕曬垡、微區抬田、秸稈還田等農業技術措施來抑制鹽分,但是持續時間短。
生物修復,主要是利用植物與微生物的代謝和生長活動吸收、轉化或轉移土壤中鹽分離子,提升土壤質量。如堿蓬、冰菜、新西蘭菠菜、藜麥、甜高粱、海水稻、海蘆筍等鹽生植物的栽種,一是,利用耐鹽或耐海水植物改良鹽堿地土壤。在鹽堿地上種植耐鹽或耐海水植物可以吸收土壤鹽分;減少土壤蒸發,阻止耕作層鹽分積累;增加土壤的有機質,改善土壤肥力。二是,在鹽堿地上直接種植經濟耐鹽或耐海水作物。這些經濟作物可為人類提供糧食、蔬菜、飼料、食用油以及纖維、芳香油、樹膠、樹脂、紙漿等工業原料,可獲得一定的經濟價值。土壤是開放的,周圍的鹽分在不斷地向種植地區進行補充,因此,生物修復需要一定的時間方可見效果。
江行玉表示,現行的修復的手段本身就是會有地域、成本等方面的限制。簡單舉例,生物修復,我國南方土壤本身就呈酸性,南方篩選和培育耐鹽性作物可能不適合北方堿性的土壤。當然更多的由于氣候原因,在南方篩選的作物到北方不能種植,例如椰子、諾麗等。
鹽堿地治理一定要堅持因地制宜,分區利用,綜合利用的原則;掌握鹽堿土“鹽隨水來,鹽隨水去;水去汽散,汽散鹽存”水鹽運行的規律。中國鹽堿地面積大,分布范圍廣,類型多樣,鹽堿化程度不一,就決定了鹽堿地改良不可能依靠同一種方法。同時鹽堿地所在地區氣候、水資源等各種自然條件和社會經濟條件也不相同,因此對于鹽堿地資源的利用,應該根據當地實際情況,因地制宜,開發利用。鹽堿土的形成是多種因素作用下的一個復雜過程,受地形、氣候、生物因素、地下水位、河流、海水和人為活動等因素的影響。應綜合考慮鹽堿地類型、成因、植物、水等各種條件,制定有針對性的,量身定制的改良方案。
江行玉說:“現行的鹽堿地改良技術,要多種方式結合更好。現在大多數地區治理也是如此。比如在我感覺進展最大的是新疆的北部,利用滴灌技術結合生物技術效果特別明顯。先在重度的鹽堿地上種植極為耐鹽的海蓬子、堿蓬等植物,經過改良破堿后,土壤肥力增加,含鹽量降低,然后配合滴灌技術,種植棉花、油葵等耐鹽作物,效果明顯。現在有些地方也培養耐鹽水稻,水稻本身耐鹽性很弱,但由于能在水里生長,有水就可以降低土壤鹽濃度,從這方面說水稻也最耐鹽,但是這種方法也只有在淡水充足的地區可以實行,不過鹽堿地區大多干旱半干旱地區,十分缺水,所以推廣很有難度。”
受發展傳統農業觀念制約,人們通常把鹽漬土、鹽堿地咸水微咸水資源等視為生產限制條件。傳統的鹽堿地開發利用多著眼于鹽漬土,由于含鹽量高、生態條件差,不利于植物生產,只考慮進行生態改良;有些地區改良鹽堿地是為了發展傳統農業,而恰恰是落后、管理不當的傳統耕作方式會加快土地鹽堿化,產出與投入不成正比,并不利于持續性發展。這造成了過分強調鹽堿地治理與改造,而對如何充分利用鹽堿地資源條件則認識不足,對鹽生植物、咸水微咸水開發利用力度不夠的局面。
鹽堿地的開發利用要立足鹽堿環境,發展鹽堿農業,跳出認知局限,將種植業、畜牧業和水產養殖業等有機結合,努力拓展鹽堿地資源開發利用途徑,實現資源的綜合利用,吸引農民參與,達到可持續發展的目的。
“原先鹽堿地的改良主要是科研人員在示范區域內進行。面積很小,時間有限,經濟效益低,項目一旦結束,治理就結束了。普通老百姓沒有經濟收入就不會參與,造成了項目的不可持續。小范圍的的治理,很快就會受周圍環境的影響,這樣鹽堿地很快就會返鹽,鹽堿情況變重,植物又會死掉。鹽堿地開發利用不能光做生態改良,還要結合有經濟效益的農作物,調動農民有參與的積極性,連年耕種,使項目具有持續性。”江行玉說,“很多高附加值的作物不能在鹽堿地上生長,所以就必須種植篩選和培育的耐鹽作物,所以這些有經濟價值的鹽生作物就成了科技扶貧的優質材料。培育開發出了具有經濟價值的耐鹽植物,例如甜高粱、油葵、棉花、冰菜、藜麥等。這些既可豐富鹽堿地區的種植模式,又可以增加當地農民的收入。”
要充分發揮鹽生植物在種植中吸收鹽分,不受病蟲害影響、不需要噴施農藥、含有多種微量元素的特色,發展無公害有機綠色農業。據測算,海水倒灌農田里種植的新西蘭菠菜一畝地可以吸收60公斤的鹽分。種植鹽生植物可以提高土壤的肥力、微生物含量等,地區的生物多樣性也會逐漸提高,慢慢改造惡劣、貧瘠的生態環境。利用鹽生植物對鹽堿環境的適應性,發展鹽土農業、生態建設,將有經濟效益的鹽生植物栽培引上產業化之路,會產生巨大的產業總體效益。
鹽堿地本是中低產田土壤類型,作物產量不如正常土地。鹽堿地的利用并不局限于傳統的種植業,可以轉換思想,精細經營,因地制宜發展漁業、農林牧業、特種種植業(果蔬、花卉)、制鹽業、化肥生產及觀光旅游業等高附加值的產業。
在改進水利工程的條件下,鹽堿洼地則可發展咸水、微咸水養殖。東北西部鹽堿化土地可以以生態草建設為主,發展畜牧業,不宜過量開墾。在新疆,當鹽生植物完成“吸鹽”使命后,當地農民通常都將其收獲回家,用來喂養牛羊。鹽堿地上生長的牧草質量很高,呈堿性并含鹽,據新疆當地反應,吃鹽堿地生長牧草的羊肉比較鮮美。可見種植牧草、苜蓿、青儲飼料附加值是很高的,有很大的發展前景。不僅可以充分利用原本無法利用的鹽堿土地資源,而且能夠產生較好的經濟效益,有助于區域經濟的改善。
在鹽堿地上開展設施農業也是一個方向,因為鹽堿地對設施農業影響較小。設施農業在減少水分蒸發,替換或者改良土壤,來實現農作物種植。不占用正常耕地,占用鹽堿地,還可以為帶來收入,山東很多地區就采用了這種方式種植蔬菜。
鹽堿地資源可持續利用還存在很多問題:土壤鹽堿化地區生態環境十分脆弱,開發利用缺乏統一規劃,無序開發、粗放經營導致生態環境惡化;重治理輕保護,導致已經治理改良的鹽漬土重新發生鹽漬化。根據有關調查顯示,在過去的50年時間里,新疆累計開墾鹽堿荒地5100萬畝,而實際保留面積僅有2800萬畝,有47%的面積因次生鹽堿化而棄耕。如今,天山南麓和塔里木盆地西部灌區的土地鹽堿化依舊嚴重,少數區域土地鹽堿化有加重趨勢。
鹽堿化地區生態脆弱,自然條件限制因素,對于鹽堿地資源的開發利用,要堅持保護與開發并重,切實加強生態建設,防止生態環境惡化。加大鹽堿地資源可持續利用研究力度,探索鹽堿地資源利用的多種途徑,以推動鹽堿化地區生態環境改善和社會可持續發展。堅持科學發展觀:從土地鹽堿化程度看,重度鹽堿化土地應以保護為主,可引入耐鹽堿植被進行生態恢復,中輕度鹽堿化土地則可適量開發利用。宜開發則開發,不宜開發則應以保護和恢復生態為主,為鹽堿地資源后繼開發利用創造條件,促進和實現中國鹽堿化地區生態、經濟和社會效益的三統一。