充分開發利用鹽堿地

◎張藍水

《北京日報》2023年4月12日“新知周刊”幾乎整版刊發《中國科學家找到作物主效耐堿基因鹽堿地有望告別“十年九不收”》一文?？吹酱髽祟}就使人興奮不已，我們一直揪心的我國農業耕地少之國情，有望在抗擊耕地鹽堿化過程中，增強農業生產能力。

我國18億畝（1畝=667 m2，下同，編者注）耕地“紅線”一般認為肯定不包括鹽堿地。但要嚴防有的“紅線”耕地出現因鹽堿化而減產、減質趨勢。如果“紅線”地外有可利用潛能的鹽堿地能種植農作物，無疑相當增加了“紅線”地外的農業實際耕地面積。這對中國農業則是一大德政。因此，科學家研究鹽堿地的農業利用，就是在耕地資源少的國情下保持農業生產能力，增強農業保供擔當，惠及我國14 億國人的偉大工程。

一

據聯合國教科文組織和糧農組織發布的數據，全球鹽堿地總面積為9.543 8×108hm2，其中鹽地∶堿地=4∶6。我國鹽堿地有大約1×108hm2即15 億畝，占世界鹽堿地1/10，有可利用潛能的鹽堿地為5億畝。

農業界普遍認為，鹽堿地不是可種植農作物的一種“地”。鹽堿地的成因，是因地下水位升高，土壤層礦化度增強，加上氣候干旱和蒸發強烈，導致深層土內鹽分隨水分蒸發向表層土遷移，表層土鹽化或堿化程度加重的現象。廣義上的鹽堿土是人們對鹽土和堿土的統稱。鹽土指受中性鈉鹽（主要是氯化鈉和硫酸鈉）影響的土壤。堿土是指受堿性鈉鹽（主要是碳酸鈉和碳酸氫鈉）影響的土壤。我國大部分農作物適宜種植在含鹽量0.3%以下，pH 值（酸堿度）在5.5~7.5 的偏酸性土壤中。化學概念的“鹽“，簡單說是金屬離子與非金屬離子的化合物。生活中吃的鹽是化學“鹽“中的氯化鈉。農業俗稱的地之”鹽堿“，實際都是化學概念的“鹽”。

鹽堿地影響農作物正常生長的機理有兩方面。一是高濃度鹽分環境，會提高土壤溶液的滲透壓，即鹽分容易向植物內滲透，植物之淡水外滲，導致植物死亡。二是土壤中鈉離子含量及pH 值過高，抑制植物對鉀、磷、鐵等營養元素的吸收，出現“營養不良”，危害植物正常生長和結實。另外，pH值高影響微生物活動，導致土壤肥力下降。

為使鹽堿地適宜農作物生長，我國農業領域采取的辦法現主要有3種途徑。

一是減少鹽堿量及對農作物危害。為此，在實際生產中常常采用3 方面改良措施：①物理改良措施。輕者采取地表覆蓋、減少蒸發，及采取耕作措施，改善土壤結構，增強土壤滲透性。重者采取工程措施，深挖排水溝，利用地下水的自滲和淋洗土層，降低土壤層的鹽堿度。一般排鹽堿溝渠，通常開挖深度有2 m 左右，甚至更深。形成工程量大，施工成本高，發揮效益遲，還占用了耕地。這是農民生產力水平低下條件下，農民采取的一種“人海戰術”，應該說是初期一種比較原始的治理鹽堿地方法。冬閑季節，動員農民挖渠，除了用來引水灌溉大渠，就是這種用來排除鹽堿的大渠。②化學改良措施。輕者向土壤加入降低土壤pH 值的化學物質，如不同類型的石膏、腐殖酸、糠醛渣等物質，改善土壤結構。重度鹽堿地會采取綜合施策，化學改良與其他改良措施相結合，避免破壞生態環境。③生物改良措施。對鹽堿地有針對性地引種吸納鹽堿的植物，收獲后清出該地塊，可減少土壤的鹽堿成分，以改善土壤物理化學性質，符合保護生態環境的基本方針，是一種見效緩慢的局部措施。

二是選育耐鹽堿的農作物新品種。前些年，在袁隆平院士支持下，以山東省農業科學家為主體，選育、培育出一種水稻新品種，取名“海水稻”。但并非是給稻田澆灌海水，而是在較低鹽堿含量土壤生長的水稻，適宜在沿海灘涂鹽堿度較低的土地種植生長。據說稻米呈胭脂色，微量元素勝過普通稻米，適口性被認可。按理說，對此類水稻應稱為“耐鹽堿稻”。他們之所以定名“海水稻”，覺得通俗易懂，便于向農民宣傳、推薦。除沿海灘涂外，包括新疆塔克拉瑪干在內，現在已有大面積推廣種植。據網上反映，2022年種植面積突破100萬畝，獲得顯著效果。

2023年5月22日《人民日報》報道河北省滄州黃驊市農戶種植農業科研部門選育的旱堿麥良種在鹽堿地里造出新糧倉！位于滄州市的中科院南皮生態農業試驗站，主要承擔鹽堿地改良利用，耐鹽堿小麥品種選育研究。當地地下水礦化度高，又不宜灌溉，土壤中有機質含量低，特殊的耕作環境，要求小麥耐鹽堿、更抗旱。他們篩選的耐鹽堿、高產量的“旱堿麥”品種，在位于黃驊的河北省旱堿麥標準化示范區大面積種植。

黃驊臨海，耕地多有鹽堿，過去農民種小麥畝收僅50 kg。如今農民種植科研部門篩選的旱堿麥，全黃驊已達60 萬畝，小麥總產達13.26×104t。黃驊農民的實踐表明，提高土壤有機質和采取適宜當地降水條件的微溝播種技術，有利于旱堿麥抗鹽堿增產。2022 年，黃驊小麥生產取得畝均220 kg 小麥令農民稱道的驕人業績?！饵S驊旱堿麥生產技術規程》已作為河北省級地方標準。河北省的旱堿麥遠走天津市濱海新區和山東省濱州等地濱海潮土區域種植。

三是研究農作物耐鹽堿基因技術。我國治理鹽堿地的理念已從“治理鹽堿地適應植物”向“選育耐鹽堿植物適應鹽堿地”轉變。

二

前不久，中國科學家關于“首次發現主效耐堿基因AT1”的研究發表在世界頂級學術期刊《科學》雜志上，引起廣泛關注。雜志審稿人高度評價為“科學界的重大發現””農業生產方面的重大突破”。這項研究由中國科學院遺傳與發育生物學研究所謝旗團隊、中國農業大學于菲菲團隊與華中農業大學歐陽亦聃團隊聯合多家科研機構、高校、企業協同攻關，以耐鹽堿作物高粱為材料，首次發現主效耐堿基因AT1及其作用機制。

中國科學家們選擇耐鹽堿較強的農作物高粱作為研究對象，采用基因編輯技術，將其AT1 基因“剪切”（摘除）后，其耐鹽堿能力增強。他們認為，AT1“在高粱堿脅迫的響應過程中起負調控作用”，也就是說，缺失了AT1 這個基因的高粱更耐堿。研究團隊科學家以高粱為對照，進一步追索主要禾本科農作物水稻、玉米和谷子的耐鹽堿基因。發現它們有雷同于高粱AT1的基因GS3，缺失了GS3基因的水稻也更耐堿。這意味著，這個機制在水稻、玉米等禾本科農作物中是通用的，“這是基礎科學的重大發現。”

團隊在寧夏平羅鹽堿地（PH值為9.10）的大田試驗：“剪切”AT1的高粱籽粒收獲量增加20.1%，青貯用全株生物量增加近30.5%?！凹羟小盙S3 的谷子增產近19.5%。pH 值為9.17的吉林大安鹽堿地，基因編輯的水稻增產22.4%~27.8%。團隊發現基因編輯的玉米增強了在鹽堿地的存活率。

植物耐鹽堿性研究是個重大科學問題。2021 年10 月習近平總書記到黃河三角洲農業區考察調研，了解鹽堿地生態保護和綜合利用、耐鹽堿植物育種和推廣情況，指出：“18億畝耕地紅線要守住，5億畝鹽堿地也要充分開發利用。如果耐鹽堿作物發展起來，對保障中國糧倉、中國飯碗將起到重要作用?！蔽覈Z食主產區主要集中在黃淮海平原、長江流域、遼河流域、西南地區、西北地區。我國鹽堿地大多分布在東北、華北、西北及濱海地區，與糧食主產區高度重合。鹽堿地是我國重要的耕地后備資源，適應鹽堿狀況的作物培育和鹽堿地綜合治理是確保18億畝耕地紅線的根本保障。

依靠基因編輯技術，發現AT1/GS3 對禾本科農作物耐鹽堿的負調控作用,是我國科學家對世界農業育種的重大貢獻。農業科學家預計，如果全球有20%的鹽堿地實施這個基因編輯技術，可為全球增產2.5×108t 糧食，就將明顯提升鹽堿地對人類的貢獻，提前實現2030年世界脫貧的目標。

三

相信18 億畝“紅線”耕地，都是優良農業用地，除了10億畝穩產高產農田外，8 億畝中保不齊會有鹽堿化傾向，加上那5億畝有可利用潛能的鹽堿地，我國農業始終面臨著土壤鹽堿化的威脅，隨時與鹽堿化斗爭這根“弦”不能放松。采取“治理鹽堿地適應農作物”與“選育耐鹽堿農作物品種適應鹽堿地”這個雙向發力的綜合施治原則，是保障我國農業用地全要素，特別是保證糧食安全的根本路徑。

2020 年—2022 年農業農村部在西北灌溉區、濱海地區和松嫩平原西部等鹽堿地集中分布區，指導8個省份開展了鹽堿化治理試點項目，3 年累計實施面積240 萬畝次。經過3年試點，54個試點縣均探索形成1~3套適合本區域的綜合治理技術模式，累計形成200 多個集中連片的示范區，惠及約17×104戶農戶和1 600 個新型農業經營主體。項目區耕地質量平均提升0.11~0.51 個等級，土地含鹽量平均降低0.2%。土壤有機質含量提高0.5 g/kg 以上，農業生產條件得到有效改善。

國家把農業良種研發列入農業發展的重要議程。我國農業良種科研機構和科研人員經過長期的努力特別是在主要糧食等食品作物良種篩選、試驗、選育、培育開發上取得積極進展。尤其是對水稻、小麥、大豆、馬鈴薯等農作物耐鹽堿品種選育推廣上取得顯著成績。對水稻，農業農村部設立了國家耐鹽堿水稻品種試驗，2020 年—2022 年國家審定耐鹽堿品種11個，可在輕、中度鹽堿地淡水灌溉種植。對小麥，2019年開始，國家設立耐鹽堿小麥品種試驗，2022年，國家首次審定4個耐鹽堿小麥品種。

四

預防耕地土壤鹽堿化一個重要的基礎條件，就是大力推進高標準農田建設，國家對此高度重視。2013年，國務院批復實施《全國高標準農田建設總體規劃》。2021 年，國務院批復實施新一輪《全國高標準農田建設總體規劃（2021年—2030 年）》，由于各地持續推進，截至2022 年底，全國已經建成高標準農田10 億畝，極大地提高了農田灌排能力。2023 年，全國持續加強高標準農田建設力度。2023 年全國將新建高標準農田4 500 萬畝，改造提升原有的3 500 萬畝的保障程度，為全方位夯實糧食安全根基，為加快建設現代化農業強國創造更有利條件。

五

農業耕地中的鹽堿地問題，具有復雜性、長期性、反復性、艱巨性。以現代農業科技為核心，以工程技術措施和現代基因編輯技術為手段，依靠現代農業技術，把物理、化學、生物等各項技術措施科學組合，實行預防與治理相結合，改造鹽堿地和選育耐鹽堿優良品種相結合，特別是發揮我國農業科研機構和科研人員積極性，在習近平新時代實現鄉村振興和建設現代農業強國中，鹽堿地在保證國家糧食安全中定能發揮出巨大潛能。