來源:農民日報
2023-02-17 11:57:02
原標題:鹽堿地開出金色油菜花
來源:農民日報
原標題:鹽堿地開出金色油菜花
來源:農民日報
在浙江溫州龍港新城的鹽堿地上,“飼油2號”長勢良好。 資料圖
我國有15億畝鹽堿地,其中5億畝有生產潛力。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。
篩選培育耐鹽堿作物,并實現栽培技術配套,是改良和利用鹽堿地的重要方式。經過10多年的試驗研究,華中農業大學傅廷棟團隊在“利用耐鹽堿油菜修復與改良鹽堿地綜合技術”上取得了重要進展,探索出以油菜改良利用鹽堿地的新方向。
選育品種:適應鹽堿地生長
鹽堿化土壤是土地的“頑疾”。鹽堿地上農作物產量極低,甚至寸草不生。開展鹽堿地治理及修復研究,對合理高效利用鹽堿地、改善鹽堿地質量和提高鹽堿地生產力具有重要作用。如何改良鹽堿地、把鹽堿地變為良田,是許多農業科研工作者竭力攻克的難題。
我國鹽堿區大致分為三類:一是東北蘇打鹽堿區,也是最難改良的鹽堿區,二是西北鹽堿區,三是沿海鹽堿區。此外,部分耕地的次生鹽堿化問題也十分突出,如新疆耕地次生鹽堿化最嚴重,占該區耕地面積30.6%。目前,國內外主要有工程、化學和生物等鹽堿地改良修復方法。在利用生物改良鹽堿地的方法中,選育耐鹽堿作物是重要發力點。
作為新中國成立后第一個油菜遺傳育種方向的研究生,中國工程院院士、華中農業大學教授傅廷棟專注油菜育種61年,帶領團隊培育70多個油菜品種,被人們親切地稱為“油菜院士”。早在2005年,為培育適宜在惡劣環境生長的油菜新品種,傅廷棟就帶領華中農業大學研究團隊開始進行耐鹽堿油菜的研究。
2008年夏,一個喜訊從江蘇大豐傳來——鹽堿灘涂地上長出了一片翠綠的油菜。原來2007年秋季時,團隊在大豐區新墾灘涂上布置了300畝油菜品種“華油雜7號”示范任務,一位鹽堿地承包戶采用鹽堿地油菜配套生產技術進行了試種。夏收時,油菜籽畝產超過130公斤,而相鄰地塊種植的小麥幾乎顆粒無收。
試種結果令團隊喜出望外,他們決定選育耐鹽堿油菜品種。但并非所有油菜都耐鹽堿,不同品種存在較大差異,需要找到穩定的種質資源。
“篩選工作量很大,華中農業大學油菜團隊建立了一套可容納超過6000株幼苗的精準化控制水培系統,通過這套系統,可以高效快速初篩品種。”團隊成員、華中農業大學現代農業產業技術體系油菜栽培崗位科學家周廣生教授說。
從2010年開始,團隊利用水培、盆栽和實地種植三種方式,對2000多份油菜種質資源進行全面篩選,團隊經過大量鑒定和評價,篩選出40多份耐鹽堿材料,并最終選育出“華油雜62”“華油雜158”“飼油2號”等耐鹽堿油菜品種。
傅廷棟連續主持農業農村部公益性行業(農業)科研專項,組織來自西北、東北和南方的15個項目參加單位,分別在三大鹽堿區布置30多個示范點。經測定,在吉林、新疆、天津等三大鹽堿地,“華油雜62”等耐鹽堿品種均可較正常生長,耐鹽堿能力強。
改良土壤:鹽堿地變為良田
一次現場會令周廣生十分難忘。那是2017年9月18日,在新疆石河子大學召開全國現場會,“華油雜62”和“飼油2號”表現優異,340畝示范地開滿金黃的油菜花。現場測產每畝3.2至4.5噸,誰能想到僅在兩個月前,這里還是一片pH值為10至11、含鹽量達0.3%至0.5%的鹽堿荒地!
石河子大學試驗表明,在鹽堿地種植耐鹽堿油菜,等它成熟后又翻耕作肥,經過2至3年改良,土壤耕層鹽分、堿化度、pH值均大幅降低,并能改種棉花。通過種植耐鹽堿油菜作綠肥,用5年左右時間,就可能將鹽堿荒地改良為中等良田。
耐鹽堿油菜為什么能夠改良鹽堿地?
首先,鹽堿地的一個大問題就是土壤結構差。而通過綠肥還田或者過腹還田(飼料飼喂牛羊后,將牛羊糞還田),能顯著提高土壤有機質含量,改良土壤結構。寧夏大學在銀川永寧縣連續五年(2015-2019)的定位試驗表明,麥后復種綠肥油菜翻壓還田,有機質含量累計增加30.7%,效果明顯。有機質增加后,鹽分上升性減弱,土質更加疏松,油菜根系能向較深層吸取較淡的水分,將根扎得更深,實現正常生長。
其次,在鹽堿脅迫下,油菜根系分泌有機酸量顯著增加,一些有機酸的分泌含量甚至可以提高20倍以上,一是可以降低根際土壤pH值,二是提高磷的有效性,從而提升土壤肥力。
有意思的是,2018年的一天,在浙江蒼南試驗基地,出席現場會的專家摘取鮮油菜薹直接試嘗,發現菜薹很咸,于是推測油菜耐鹽堿與吸收鈉離子有關。
回去后,團隊對不同作物耐鹽堿測定發現,與小麥、大豆等作物不同的是,油菜主要將鈉離子儲存在地上部分,且地上部分鈉離子含量分別比小麥、大豆高15.5倍和13.9倍。小麥等作物主要通過“避鹽”(避免吸收鹽)來抵抗鹽害,而油菜相反,它能大量吸收鈉離子,并把它們儲存莖稈和葉柄中。周廣生表示,這個領域的相關研究工作,團隊仍在持續開展。
2015年以來,華中農業大學與15家單位合作,在吉林、內蒙古和南方沿海約50萬畝鹽堿地進行試驗,耐鹽堿油菜的改良效果得到證實。如與吉林白城農科院合作,在2018年7月燕麥收后,復種“華油雜62”,10月下旬又將油菜翻耕作綠肥,連續復種2至3年后,與9年連作燕麥對比發現,土壤的pH值可從9.49降至8.01到8.80、含鹽量則從0.35%降至0.10%到0.15%,有機質、全氮、有效磷也顯著增加,對改良鹽堿地效果明顯。
綜合利用:油菜被“吃干榨盡”
除了作肥用改良土壤,耐鹽堿油菜還有極大的利用價值,如油用、菜用、飼用、花用、蜜用等,是改良利用鹽堿地最具特色的大田作物。
油菜是我國第一大油料作物,主要用途是榨油。目前,我國食用植物油消費量超過4000萬噸,而國產食用植物油僅1200多萬噸,自給率約為30%,其中油菜約占50%。可見,油菜對保障國家食油供應具有重要作用。
那么鹽堿地上種出的油菜,能否榨油呢?周廣生介紹,在長江流域油菜主產區,山東、江蘇、浙江等沿海鹽堿地及部分西北、東北鹽堿地,采收油菜籽,以油用為主,助推解決國家食油供給不足的問題,灌滿更多國人的“油瓶子”。
在東北、西北畜牧產區,耐鹽堿油菜另有一番用途——飼草。傅廷棟介紹,飼料原料缺乏是我國發展畜牧業的主要“卡脖子”問題之一,急需找到一種高效、低耗、不影響糧食生產、可持續發展、有助于農民增收的飼草供應途徑。
耐鹽堿油菜用作飼草具有獨特優勢。一是油菜生物量高,如在內蒙古巴彥淖爾市,麥收后復種油菜2萬畝,青飼料畝產可達3至5噸。二是品質好,蛋白質含量高達20%以上,可與豆科牧草相媲美,且富含維生素和微量元素,是優質的飼料,有助于緩解我國北方青飼料不足的問題。除了直接作青飼料,還能與稻、麥、玉米等秸稈加工成青貯飼料,使公牛、公羊精液增加15%至33%。三是使秋閑地延長2至3個月的綠色覆蓋,減少水土流失,具有較大生態效益。
“同時,油菜是唯一的冬季油料作物,與糧食作物爭地矛盾較少。”周廣生補充道,玉米、水稻、大豆是夏季作物,油菜主要利用冬閑田生產。
在西北和東北的中度鹽堿耕地,小麥、燕麥、瓜、菜等早熟作物收獲后,約有2個月左右秋閑地,若在7、8月利用秋閑地復種油菜,10月便能收青飼料或翻耕作綠肥。在東北和南方水源充足的地區,則可采用“水稻—油菜”復種方式,亦不影響糧食生產和原有種植安排。
此外,油菜還能多功能利用,既可采收菜薹作蔬菜出售,也可為蜂蜜提供蜜源,還可發展觀花旅游,提高綜合效益。
從一片荒蕪鹽堿地到油菜花海,從保障“油瓶子”到供應優質飼草,鹽堿地上的油菜被“吃干榨盡”,具有極大的生態、經濟和社會效益。“利用耐鹽堿油菜修復鹽堿地,是一條低成本、有收益、可持續的有效改良途徑。”傅廷棟說。
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