黃河三角洲鹽堿地作物生態高效生產策略與技術

董合忠　遲寶杰　代建龍　張艷軍　崔正鵬　張冬梅

關鍵詞：黃河三角洲：鹽堿地：耐鹽經濟作物：生態高效

中圖分類號：S156.4：S343.4 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2023） 03-0038-04

黃河三角洲鹽堿地是我國重要的糧棉作物生產基地，也是實施黃河流域生態保護和高質量發展戰略的重要區域。但長期以來，該區鹽堿地“重改良、輕適應”“重開發、輕保護”“重經濟、輕生態”，不合理的作物布局和開發利用導致熟制單一、生態脆弱，農田周期性返鹽和面源污染嚴重，極大地影響了該區生態保護和作物生產的可持續發展。研究和實踐皆已證明，黃河三角洲鹽堿地開發利用要實現經濟效益和生態效益的雙豐收，首先，必須轉變思路，從治理鹽堿地適應作物，轉變為選擇耐鹽作物適應鹽堿地；其次，必須堅持“分類施策、用養結合”原則，依據土壤鹽堿程度選種與之相適應的耐鹽作物：在此基礎上，綜合運用農藝措施、農機裝備以及智能化、信息化技術等手段，發展基于輕簡化、機械化的作物生態高效生產技術，促進黃河三角洲鹽堿地生態高效農業的發展，為黃河流域生態保護和高質量發展提供示范樣板。

1黃河三角洲鹽堿地作物生產現狀

黃河三角洲土地總面積215萬公頃，耕地面積78.6萬公頃，目前仍有荒地資源約70萬公頃，其荒地自然資源豐富、生態環境獨特、氣候條件良好，是我國東部沿海少有的待開發的資源寶地。該區土壤為黃河沖積形成的潮土和濱海鹽化潮土，由于鹽堿化程度較高，很多作物無法良好或正常生長，只能發展耐鹽作物。其中，棉花種植曾十分普遍，是黃河三角洲地區農村經濟的傳統支柱產業。二十世紀九十年代前后，全區19個縣（市）中的18個縣（市）的種植業以棉花種植為主，植棉收入占當地農民總收入的30%以上。“十二五”以來，山東省棉花種植面積連續下滑，黃河三角洲的棉花種植規模也在迅速萎縮。究其原因，一方面是因為傳統植棉方式工序多、用工多、機械化程度低，植棉效益低；另一方面是受政策層面影響，國家在新疆實行的諸多植棉鼓勵政策未能惠及內地棉農。而且，自2013年“渤海糧倉”項目實施以來，黃河三角洲地區大量棉田改種糧食作物。但在含鹽量0.2%以上又缺乏水澆條件的鹽堿地種糧，產量和效益遠低于正常水平。以濱州無棣縣為例，鹽堿地棉田改種小麥后，很多地塊小麥公頃產量僅3000kg左右，有約1/4面積的小麥公頃產量甚至低于1500kg，純經濟效益為負值。而應特別注意的是，部分缺水地塊連續種植小麥、玉米多年后已經出現嚴重的返鹽現象。受此影響，伴隨黃河三角洲地區棉花種植面積的嚴重下滑，糧食低產田比比皆是，有些地方還出現大片土地撂荒的情況。

黃河三角洲地區發展棉花等耐鹽作物種植不僅是一個經濟問題，還是一個生態問題。黃河三角洲地區土壤鹽漬化程度高，生態系統較為脆弱，農業灌溉以外來的黃河客水為主，水資源較為緊缺。而棉花抗旱耐鹽性好，有改良鹽堿地“先鋒作物”之稱。與冬小麥一夏玉米糧食作物相比，棉花公頃耗水量低2200.5m³，種植棉花還能有效改良耕層土壤結構，降低土壤耕層含鹽量，顯著抑制由于水分蒸發造成的土壤返鹽，棉花秸稈還田后還能夠對土壤起到一定的保水抑鹽作用。一般中度以下鹽堿地連續種植棉花3年后，土壤條件可以達到種植小麥、玉米等糧食作物的要求。因此，發展棉花種植是黃河三角洲地區鹽堿地綜合治理、發展節水灌溉、改善生態環境的一項重要舉措。針對目前黃河三角洲鹽堿地熟制單一、生態脆弱、農田周期性返鹽和面源污染嚴重等突出問題，必須因地制宜，合理布局棉花等耐鹽作物，改革優化其傳統種植模式。

2黃河三角洲鹽堿地作物生產的基本思路

黃河三角洲鹽堿地作物生產必須從力爭使鹽堿地適應作物的傳統思路，轉變到選種耐鹽作物適應鹽堿地的現代思路。

黃河三角洲有一套特色鮮明的濱海鹽堿地生態系統。近十多年來，為在鹽堿地上多產糧食，大力開墾和利用鹽堿地，特別是通過大水漫灌洗鹽降低土壤鹽分后種糧的生產方式尤為普遍。但是，這種方法既浪費淡水，又依賴淡水，一旦水源短缺而停止大水漫灌，連續種植幾季小麥等糧食作物后，鹽堿地就會嚴重返鹽。因此，必須轉變觀念、調整思路，選種耐鹽作物以適應鹽堿地。

不同的植物（作物）種類耐鹽性不同。最耐鹽的植物當屬堿蓬、檉柳等鹽生植物，在含鹽量0.5%以上的重度鹽堿地上也能夠正常生長。其中，堿蓬是細小的肉質植物，耐鹽性極強，一般叢生于潮濕海灘或粘性鹽漬土上，能夠有效地降低土壤表層含鹽量，增加土壤有機質含量，且其植株呈紫色或紅紫色，在海灘上特別顯眼，構成一道亮麗的風景線，具有很強的生態修復和觀賞價值。

除了以上鹽生植物，作物大家族比較耐鹽的有棉花、甜菜、向日葵、蓖麻、高粱、飼用油菜、飼用小黑麥等。其中，棉花是大宗作物中最耐鹽的；苗期，棉花可以在含鹽量0.3%～0.35%的土壤中正常生長；伴隨萌枝展葉、開花結果，到了生育盛期，即使在含鹽量0.5%左右的土壤中，棉花也能正常生長發育、成熟吐絮。而冬小麥、花生、大豆、玉米等作物雖有一定耐鹽性，但其耐鹽性顯著低于棉花、高粱等耐鹽作物。這些作物只有在耕層土壤含鹽量低于0.2%的輕度鹽堿地種植才能獲得較高的產量和效益。

多年生產實踐還證明，種植棉花是改良鹽堿地最為經濟有效的技術途徑。植棉能改良耕層土壤結構，降低土壤耕層含鹽量，顯著抑制由于水分蒸發造成的土壤返鹽：棉花秸稈還田可進一步起到幫助土壤保水抑鹽的作用。中度鹽堿地，連續種植棉花3年之后，便可種植小麥、玉米、大豆等糧油作物。棉花還可與其它作物間作、輪作和套種，進一步改良鹽堿地。由此可見，棉花是鹽堿地農業生產系統中的標志性作物，堪稱耐鹽堿作物之“王”。在中度鹽堿地發展棉花生產對于實施黃河流域生態保護和高質量發展的國家戰略具有重要意義。

3黃河三角洲鹽堿地作物生產的技術路線

黃河三角洲鹽堿地作物生產要采取“分類施策、依鹽擇種、因地施技、用養結合”技術路線，其中“分類施策、用養結合”是關鍵。

黃河三角洲鹽堿地是黃河流域生態系統的重要組成部分，但長期以來不合理的過度開發利用導致周期性返鹽日益明顯、面源污染加重、生態系統脆弱，嚴重制約了該區域的生態可持續發展。因此，必須從原來改變鹽堿地以適應作物向選種耐鹽堿作物以適應鹽堿地轉變。為此，我們提出了“分類管理、依鹽擇種、因地施技、用養結合”的黃三角鹽堿地作物生產技術路線。

在輕度鹽堿地上，可以選種小麥、玉米、大豆、花生等糧油作物，并通過發展與棉花、高粱、飼草等耐鹽作物的周期性輪作，糧油作物寬幅間作、輪作等技術模式，防止返鹽，保持地力、保護生態。

在中度鹽堿地上，要合理布局棉花、高粱、油葵、藥用植物、飼草、綠肥等耐鹽作物，科學配置一熟、兩熟種植制度，采用單作、間作、輪作等種植模式，推廣應用基于輕簡化機械化的耐鹽作物生態高效生產模式，特別是通過種植田菁、檉麻、二月蘭、飼用油菜等綠肥作物，實現地表周年覆蓋。在鹽堿地經濟作物高效生產的同時，做到用養結合。

對于重度鹽堿地，要以生態保護為主.通過發展堿蓬、檉柳等鹽生植物復合種植模式，實現地表覆蓋，抑制返鹽、保護生態，打造景觀、提升生態效益。

對黃河三角洲鹽堿地的管理，要樹立大農業、大生態的觀念，通過分類管理、用養結合，實現生態效益和經濟效益雙提升，引領黃河三角洲鹽堿地高效生態農業高質量可持續發展。

4中度鹽堿地耐鹽經濟作物生產關鍵技術

黃河三角洲鹽堿地作物生產要突出重點，其中中度鹽堿地耐鹽經濟作物生產是黃河三角洲生態保護和高質量可持續發展的重點。

在黃河三角洲鹽堿地耐鹽經濟作物生產發展中，又以棉花產業的發展最為關鍵。以濱州、東營兩市為主的黃河三角洲地區是我國傳統的植棉區，常年棉花種植面積占山東省總面積的近30%。棉花種植曾經是這兩個地區農業的支柱產業，植棉收入占當地農民總收入的30%以上。然而，“十二五”以來，山東省棉花種植面積連續下滑，已跌破國家提出的26.7萬公頃棉花生產保護區的紅線，黃河三角洲的棉花種植規模也迅速萎縮。究其原因，一是傳統植棉工序復雜、用工多，機械化程度低，經濟效益低；二是受政策影響，國家在新疆實行的諸多鼓勵植棉的政策未能惠及內地棉農。黃河三角洲地區的棉花產業，要做到可持續發展，必須研究應用系列綠色輕簡化植棉技術，增加植棉收益。

4.1加快應用棉花輕簡化機械化生產技術

這是以集中成熟為目標，通過減少棉花生產管理環節、簡化農藝管理技術、加快發展植棉機械化、減少物化投入，實現棉花輕簡高效種植的技術。主要技術內容包括：適期晚播，減少爛鈴；機械精量播種，合理密植；科學化控，簡化整枝；科學施肥，提高肥效；集中成熟，機械收獲等。該技術解決了傳統植棉結鈴分散、爛鈴多，機械化程度低、用工多等問題。

4.2推廣短季棉無膜輕簡化綠色栽培技術

黃河三角洲傳統采用的棉花地膜覆蓋栽培技術，伏前桃多、爛鈴重，結鈴分散、不利于集中采收，而且殘膜污染嚴重。短季棉無膜輕簡化綠色栽培技術選用短季棉品種，晚春播種、合理密植、無膜栽培、簡化整枝、集中成鈴，不僅較好地解決了傳統栽培技術存在的爛鈴、早衰等問題，也實現了集中成鈴和采收，特別是避免了殘膜污染，是綠色可持續發展的優良模式。

4.3推廣“棉草兩熟”種植制度

黃河三角洲多年來都是一年只種一季棉花，復種指數低，綜合效益差。采用“棉草兩熟”種植，即在頭年11月種植飼用小黑麥或者當年2月底種植燕麥，5月中下旬收獲，之后經簡單整地后直播短季棉品種，把單一的春棉種植改為牧草、棉花兩茬種植，這樣就使冬閑田和春閑田得到充分利用，土地利用率大大提高，不僅能改善土壤環境，還可使每公頃地平均增收6000～7500元。此外，“棉草兩熟”還可以草帶畜，促進當地畜牧業發展，大幅度提高農業綜合效益。

山東省農業科學院經濟作物研究所（山東棉花研究中心）棉花栽培團隊聯合東營市農業科學院、山東綠風農業集團有限公司等創建了“棉草兩熟”綠色種植新技術，自主育成了魯棉532和魯棉551等短季棉品種，篩選出一批與之配套的飼用小黑麥和燕麥品種，自2016年起在黃河三角洲地區試驗示范。2021年6月5日，山東綠風農業集團有限公司在無棣縣召開了“棉草兩熟”綠色高效種植現場觀摩會，全面展示了這一全新的綠色高效種植技術，特別是該技術的“三個突破”；一是熟制突破，首次在黃河三角洲棉田實現了兩熟制；二是全程機械化突破，無論是飼草還是棉花，從種到收全部實現了輕簡化機械化，用工減少80%以上：三是效益突破，經濟效益較單作棉花翻了一番，而且由于免地膜及肥料、農藥等投人大幅減少，生態效益顯著提高。這次現場會標志著棉草兩熟綠色高效種植技術業已成熟，邁入了推廣應用的新階段。

總之，黃河三角洲鹽堿地應當遵循宜糧則糧、宜棉則棉、宜草則草的原則，把中度鹽堿地耐鹽經濟作物生產作為黃河三角洲生態保護和高質量發展的重點和抓手，實現經濟效益、生態效益和社會效益“三提升”。未來要在此基礎上關注以下方面的研究：一是在輕度鹽堿地研究建立糧油作物寬幅間作、輪作種植模式和技術；二是在中度鹽堿地突破抗鹽防澇栽培、集中成熟機械收獲等單項關鍵技術，研究耐鹽經濟作物（棉花與小黑麥、油菜等）兩熟制綠色高效栽培技術，實現兩熟無膜種植；研究耐鹽作物寬幅間作或輪作并接茬綠肥種植技術，實現地表周年覆蓋，在避免返鹽的同時肥田養地，實現種養結合；三是在重度鹽堿地研究鹽生植物和高耐鹽作物復合種植模式，提高地表覆蓋，抑制返鹽，實現生態保護；四是篩選適宜不同程度鹽堿地的耐鹽作物品種，研制配套機械，充分挖掘不同生產模式和技術的增產增效潛力。在以上研究的基礎上，因地制宜，優化集成黃河三角洲不同程度鹽堿地生態高效生產模式和技術，依托新型農業經營主體建立高標準的技術核心區和示范區，促進成果轉化。