測產(chǎn)現場(chǎng) 秦志偉攝
10月9日,在黑龍江省肇源縣承包4000多畝鹽堿地的種植戶(hù)張超非常激動(dòng),尤其聽(tīng)到改良后的水稻畝產(chǎn)達到295.90公斤/畝。他向《中國科學(xué)報》介紹,幾年來(lái),在這片蘇打鹽堿地上硬砸錢(qián)卻始終收不回來(lái),讓他連年叫苦,承受了巨大壓力。“賠了400多萬(wàn)元,直接從富農變成了貧農”。
“終于看到了希望!”在當天舉行的脫堿3號蘇打鹽堿地改良測產(chǎn)現場(chǎng)會(huì )上,張超再次感謝中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)東北地理所)研究員王志春團隊。“脫堿3號”是由該團隊經(jīng)過(guò)多年研制而成的新型復合調理劑。
“應用后,第一年還是虧本,第二年基本持平,從第三年開(kāi)始就可以賺錢(qián)了!”中科院長(cháng)春分院副院長(cháng)劉曉冰在詳細了解“脫堿3號”研發(fā)和試驗示范情況,并結合當前稻谷市場(chǎng)價(jià)格和測產(chǎn)結果估算后,向張超說(shuō)。而這也正是“脫堿3號”新型復合調理劑優(yōu)勢所在,不僅當年改良當年見(jiàn)效,而且一次使用可持續多年。
土壤pH值最高達10.4
對于鹽堿地治理,常規方法是洗鹽,再結合其他措施,經(jīng)過(guò)幾年后可能有效果。但張超運用常規方法之所以遲遲不能見(jiàn)效的主要原因之一是,這片地屬于蘇打鹽堿地,土壤堿化嚴重。
蘇打鹽堿地的土壤鹽分比較特殊,以碳酸鈉和碳酸氫鈉為主,土壤堿性強,通透性差、養分有效性低等障礙性特點(diǎn)尤為突出。“相比其他類(lèi)型鹽漬土,其治理難度極大。”王志春告訴《中國科學(xué)報》,當他們團隊第一次來(lái)這片鹽堿地時(shí),看到地表積鹽明顯。王志春根據多年經(jīng)驗猜測,這片鹽堿地應該是重度。
真正弄清楚鹽堿程度要靠科學(xué)數據,這也是治理的第一步。
2019年11月,王志春團隊開(kāi)始了土壤取樣測定工作。結果表明,這片蘇打鹽堿地大部分區域的pH值為9.5,甚至有些地方的pH值達到了10.4,堿化度在30%~69%之間不等。
另一個(gè)指標值得關(guān)注,就是電導率。根據該團隊測定,這片蘇打鹽堿地土壤電導率最高達1.84mS/cm。“電導率反映的是土壤鹽度”王志春解釋道。
即使這么重的鹽堿地,王志春對他的“脫堿3號”仍有信心。
10月9日的測產(chǎn)結果驗證了這一點(diǎn),應用“脫堿3號”的水稻產(chǎn)量為295.90公斤/畝,是對照(91.53公斤/畝)的3倍多。這樣的結果,也得到中科院南京土壤研究所研究員楊勁松、吉林農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授趙蘭坡、黑龍江省農科院總農藝師閆文義等專(zhuān)家的肯定。
此前,在吉林省大安市牛心套堡的測產(chǎn)結果也證明了“脫堿3號”的效果。應用“脫堿3號”的水稻產(chǎn)量為231.43公斤/畝,而對照僅有5.89公斤/畝。這塊鹽堿地的鹽度更高,最高達到6.75mS/cm。
降低土壤堿化度
當《中國科學(xué)報》記者聽(tīng)到王志春團隊成員、東北地理所正高級工程師楊帆講起“脫堿3號”的技術(shù)原理時(shí),似乎并不難理解。“我們使用了天然無(wú)污染的褐煤有機物料和復合鈣源,通過(guò)離子代換置換出土壤膠體上吸附的鈉離子進(jìn)入土壤溶液,再通過(guò)淋洗使其脫離耕層。”
王志春補充道:“這一新型復合調理劑為優(yōu)選配方,兼具離子代換、增加有機質(zhì)和營(yíng)養調節等復合作用,可快速降低土壤堿化度、改善土壤結構、提升地力,具有改良土壤、提高產(chǎn)量等綜合優(yōu)勢。”
聽(tīng)到“脫堿3號”,很容易讓人聯(lián)想是否有“脫堿1號”和“脫堿2號”。
這要從獲得2019年吉林省科技進(jìn)步獎二等獎的“脫堿1號”研究成果說(shuō)起。具有自主知識產(chǎn)權的“脫堿1號”土壤改良劑應用于蘇打鹽堿地差異化治理和精準改良,在東北西部蘇打鹽堿地區得到廣泛應用,并取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟、社會(huì )和生態(tài)效益。
但在實(shí)踐中,王志春團隊發(fā)現,“脫堿1號”仍存在蘇打鹽堿土化學(xué)改良劑鈣源物質(zhì)溶解度低、改良效果滯后等問(wèn)題。于是,在“脫堿1號”配方的基礎上,該團隊反復試驗研究,不斷改進(jìn)和優(yōu)化,研制出改良作用迅速,物理、化學(xué)、營(yíng)養優(yōu)化調控的改良調理劑配方“脫堿3號”。
也就是在2019年,王志春團隊與黑龍江豐亨生物科技有限公司合作,推動(dòng)“脫堿3號”研究成果落地轉化。該公司總經(jīng)理劉財立看到了這樣的效果更有信心,“如果可大規模應用,將為我國鹽堿地改良和鹽堿化中低產(chǎn)田改造提供安全高效的方法,對發(fā)揮后備土地資源作用,保障糧食安全和改善環(huán)境等具有重要意義”。
就在《中國科學(xué)報》采訪(fǎng)肇源縣農業(yè)技術(shù)推廣中心主任殷廣峰時(shí),一陣風(fēng)正好刮過(guò),裸露在表層的鹽漬土也隨風(fēng)而起。“你看,鹽堿地因時(shí)間久了而存在堿化沙化問(wèn)題,就容易出現這種情況,治理也是對生態(tài)環(huán)境的保護。”
有專(zhuān)家表示,如果使用抗鹽堿水稻品種,再加上規范的田間管理,應用“脫堿3號”新型復合調理劑的水稻產(chǎn)量還會(huì )更高。
“我們將按照專(zhuān)家意見(jiàn),借鑒鹽堿地治理寶貴經(jīng)驗,持續完善配方。”王志春說(shuō)。而記者了解到,王志春擔任首席科學(xué)家,正在承擔國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“東北蘇打鹽堿地生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范”和國家科技基礎性工作專(zhuān)項“中國北方內陸鹽堿地植物種質(zhì)資源調查與數據庫構建”等項目,對下一步工作也極有信心。