关于做好黄河三角洲盐碱地综合利用的思考

盐碱地是极为重要的后备耕地资源和“潜在粮仓”,我国盐碱地面积大,开展盐碱地综合利用,是践行大食物观,构建多元化食物供给体系的重要途径,意义重大。盐碱地综合利用是一项技术密集型的系统工程,需要在强化科技、人才、资金等要素保障的同时,深挖盐碱地农产品的独特价值,千方百计提高种养植效益,增加农民收入,这项工作才能真正落到实处。

基于以上认识,结合实际,就深入贯彻习近平总书记视察东营以来对盐碱地综合利用作出的一系列重要指示要求,落实盐碱地种业创新、加快盐碱地特色农产品功效挖掘,做好盐碱地特色农业大文章,谈几点思考和体会。

挖掘盐碱地特色农产品价值是动力

随着人民生活水平提升,从“吃得饱”转向“吃得好”,粮食消费结构不断升级,加之工业化程度加深,农作物在工业领域的消费量继续增加,粮食消费总量刚性增长。与此同时,我国人多地少的总体国情没有变,耕地“非农化”“非粮化”问题依然突出,耕地日益撂荒增多,一个重要原因是粮食种植比较收益低,盐碱地尤甚。

盐碱地产量低,但逆境出良品,因盐碱胁迫,盐碱地食品营养价值更高、品质更好。有关研究显示,盐碱地食物具有一定的抗氧化、抗菌等功效,有利于降低慢性疾病发病风险、改善营养健康状况等。据《本草纲目拾遗》介绍,盐地碱蓬具有清热、消积功效。现代医学研究发现,盐地碱蓬具有整肠、通便,预防心血管疾病,降血糖、抗氧化、免疫调节以及控制肥胖等特殊生理功能。其蛋白质、膳食纤维、维生素、矿物质和黄酮类化合物含量丰富,食用价值和药用保健价值很高。其中,黄酮类化合物是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化剂,膳食纤维具有降低便秘和胃肠道肿瘤发病风险等功效。另外,益母草、罗布麻、二色补血草、鹅绒藤、柽柳细嫩枝叶、菊芋、鲜白茅等,均是被实践证明具有药用价值的盐地植物。因此,有必要深入研究盐碱地农品在抗氧化、抗病、延缓衰老等方面的作用机理,挖掘其独特功效,加强多元化、增值化开发,使人民在“吃得好”的同时,种植户得到实实在在的效益。

东营是黄河入海口城市,属滨海盐碱类型区,既具有大陆性气候,又具有明显的海洋性气候,地处北纬37°农作物黄金生长带,四季分明,光照充足,全年无霜期210天左右,大于10℃积温4300℃以上;河海交汇,近海盐度低,含氧量高,有机质多,饵料丰富,海洋资源丰富,是黄渤海区域水生生物重要产卵场、越冬场、索饵场和洄游通道。得天独厚的自然环境,使得“黄河口农品”品质优良、口感极佳,微量元素和矿物质丰富,功能性物质含量极高。2020年,东营的人均预期寿命达到81.05岁,高于全省2岁,高于全国3.25岁,主要健康指标处于全省、全国先进行列;2021年东营市人均预期寿命为81.27岁,比省城济南市高1.28岁;主要慢性病早死率为9.83%,远低于全国平均水平(15.3%)

基于以上现实,东营市以本地典型盐碱地产品为研究对象,同时采集市场上同类非盐碱地产品,进行对标检测,对其成分、口感、功效、作用机理进行分析研究,从科学层面揭示黄河三角洲特色农产品的内在价值。研究发现,黄河三角洲盐碱地食品抗氧化、抗菌作用明显,矿物质含量高,不易滋生黄曲霉。20239月,东营市政府在“黄河口农品”2023北京推介会上发布《黄河口大米独特品质挖掘研究报告》:一是黄河口大米抗氧化能力显著高于同品种非盐碱地大米。抗氧化性强的食物可以营养及保护细胞组织,抑制自由基的生成和活性,延缓细胞老化,还可以提高免疫系统的抵抗力,增强人体对疾病的抵抗能力。二是钠、钾、钙、锌、磷等矿物质含量显著高于其他大米。在人体内,磷、钾、钙等宏量元素存在于每个细胞中,对维持体液平衡、血压调控、神经传导和免疫系统的健康具有重要作用。三是脂肪含量高,其蛋白质中氨基酸组成更接近理想氨基酸模式。另外,通过检测发现,相比非盐碱地花生,盐碱地花生出油率高,不易滋生黄曲霉;维生素C、维生素E、烟酸、叶酸含量,铜、钾、钠等矿物质含量高,总酚、总黄酮、SOD活性高。黄河口大闸蟹中钙、锌、铁、磷、镁、锰等微量元素,甘氨酸、丙氨酸、精氨酸,DHAEPA等明显超过其他品系,口感鲜甜,而且上市时间早于南方,可在中秋国庆节期间上市。对居民寿命及相关健康数据的研究分析,为打造黄河三角洲盐碱地特色农产品品牌提供了科学支持和指导。

依托农业农村特色资源,深挖盐碱地特产价值潜力,发力提档升级乡村产业,从“土特产”中要效益。2023年,东营市级以上现代农业产业园发展到24个、农业龙头企业发展到191家,培育了黄河口大米、黄河口大闸蟹、黄河口滩羊、黄河口果蔬等优势产业,为盐碱地农产品品牌打造提供了有力支撑。严把生产“标准关”、质量“监管关”、安全“源头关”,保障农产品质量安全。专业化运营“黄河口农品”品牌,系统并市场化开展品牌建设、宣传和运营工作,讲好“黄河口农品”品牌故事。实施标杆企业精准咨询与辅导,搭建黄河口金牌农产品产业链生态集群,汇智汇力塑造“中国盐碱地特色农品引领品牌”形象。在“黄河口农品、盐碱地特产”品牌的引领下,以“区域公用品牌+企业产品品牌”为示范的农产品品牌矩阵不断丰富,大闸蟹、大米、莲藕、滩羊等产业加快提升,半球小麦粉、挂面、黄河口大闸蟹、黄河口大米先后入选“好品山东”品牌目录,全国名特优新农产品达到8个,成功创建“中国对虾之都”。一些富民产业塑成优势,“黄河口农品盐碱地特产”已成为现代农业高质量发展的一张靓丽名片。

摸清盐碱地资源禀赋底数是基础

盐碱地是指土壤中存在较高浓度的可溶性盐分离子(一般大于0.1%),如钾、钠、镁的氯化物、硫酸盐、重碳酸盐等,对植物生长构成威胁的各类型土壤的统称。这种土壤含有高浓度的盐分和碱性物质,通常不适宜于大多数农作物生长,因此被称为低产或荒废土地。通过组织市域盐碱地资源分布、数量及障碍程度情况调查,制作盐碱地分布图,综合考虑土壤盐碱化程度、灌溉条件及自然禀赋,准确规划每个区域适宜的主导产业,可为分类改造提升提供支撑。

中国科学院遗传与发育生物学研究所采用遥感反演与地面采样相结合的方式,绘制出一张分辨率精确到10米级别的东营市盐碱地分布图——在8243平方公里土地中,有非盐碱地64.8万亩,轻度盐碱地189.5万亩,中度盐碱地302.9万亩,重度盐碱地164.1万亩,盐碱荒滩176.5万亩。据此测算水稻、大豆、小麦、玉米等农作物的适宜区域及潜在播种面积,以及滨海滩涂和重度盐碱地潜在咸淡水养殖面积,规划出适宜每个乡镇乃至村的特色产业。为了全面摸清区域内土壤理化性质格局及其变化,东营市正加快推动农业关键要素数字化,安装了74套田间监测传感器,适时掌握土壤盐分、水分、有机质、总氮等土壤状况,构建盐碱地农业梯度种植指导模型,实现了耕地质量评价数据化。

立足黄河三角洲盐碱地资源禀赋,因地制宜、适地而用,发展盐碱地生态适应型农业。对3‰以下的轻度盐碱地,重点完善农田基础设施,利用农艺、生物等措施,使中低产田逐渐变为优质高产良田。随着耕地质量逐渐改善,主粮作物播种面积和产量逐年攀升,2015年以来,粮食播种面积由298万亩增加到2022年的382万亩,粮食产量由1126万吨增加到2022年的1455万吨。

3‰—6‰中度盐碱地,在保证生态安全的前提下,重点发展食药同源中草药、生态草牧业等特色产业。例如,利津县盐窝镇充分利用区域盐碱地发展肉羊养殖,年出栏肉羊达到300万只,黄河口滩羊已经发展为东营市畜牧业的优势产业。

6‰以上重度盐碱地,强化生态涵养功能,重点保护原生植被,维护生物多样性,适度发展设施农业、生态旅游业。比如,通威东营渔光一体生态园,实现了光伏发电、水产养殖、休闲旅游深度融合。

选育耐盐碱特色品种是关键

盐碱地有“土地顽症”之称,其改良是世界性难题。早期以改良土壤为主,通过增加灌排设施或施加土壤改良剂等物理化学手段,对土壤进行排盐控盐,将土壤盐分降到不影响作物生产的程度,达到改良治理目的,投入高、见效慢,具有复杂性、长期性和反复性。种子是农业的“芯片”,选育出适应盐碱地的作物品种,让“改地”和“改种”“双向奔赴”,无论是从效率还是经济上,成为更加现实的选择。习近平总书记在黄三角国家农高区视察时强调,转变育种观念,由治理盐碱地适应作物向选育耐盐碱植物适应盐碱地转变,挖掘盐碱地开发利用潜力。

东营市把盐碱地综合利用作为一项重大政治任务,聚焦种子这个源头,抓住生物育种创新这个关键,强力推进从基础理论、前沿核心技术、共性关键技术到品种创新、示范应用等种业全产业链攻关突破,带动盐碱地特色农业发展。探索构建耐盐碱作物“种质资源保存评价—实验室分子设计育种—人工模拟环境育种加速—田间耐盐梯度鉴定—良种试验示范”一体化的生物育种创新技术体系,促进了种业全创新链整体跃升。建成国家耐盐碱作物种质资源库(圃)、黄河三角洲耐盐碱作物种质资源库、省级耐盐资源鉴定评价中心等创新平台,搜集保存大量种质资源并进行耐盐性评价。在黄河三角洲国家自然保护区内建立了1.57万亩野大豆原生境保护区,为选育耐盐适生大豆新品种提供了高质量遗传资源。建成了耐盐碱作物精准育种加速器、盐碱地育种标准化鉴定平台,每年可以实现粮食作物34代、牧草68代繁育,育种速度提高了24倍。目前,已筛选培育大豆、藜麦等耐盐碱作物新品种(系)60个,具有自主知识产权的主要农作物新品种达到11个。黄三角农高区建成全国唯一一个开展耐盐碱作物综合评价的“国家农作物品种展示评价基地”,承接实施10类国家、省耐盐碱作物区域试验和新品种对比试验,种植各类品种(系)943个,开展各类作物试验示范10万余亩。河口区以食药用百合和耐盐大豆为突破口,建成种质资源保护利用与育种创新基地、黄河三角洲耐盐碱大豆产业创新中心。垦利区建设了黄河三角洲3000亩全梯度耐盐碱作物种质创新利用、国家和省水稻品种试验等4个制种、繁种、试验示范基地。在种子产业化和转化推广环节,市现代农业示范区推动了黄河三角洲现代种业产业园建设,牵头组建了市盐碱地种业创新创业共同体。2022年全市重点推广主要农作物品种18个,推广面积243.5万亩,主要农作物良种覆盖率达到100%

传统育种方法通过选择和杂交等方式改良作物的耐盐碱性,分子辅助育种则利用现代基因组学和分子标记技术,选择具有耐盐碱性基因型的亲本进行杂交,加速耐盐碱品种培育。中国科学院遗传与发育生物学研究所在东营市建设了黄河三角洲盐碱地农业试验站,田志喜研究员团队长期依托试验站组织大豆功能基因组基础研究,开展大豆分子设计育种技术迭代,在东营典型盐碱地上采用完全天然雨养方式,进行耐盐大豆新品系培育和示范种植。培育的“科豆35”,耐盐性强、抗倒性强、抗病性好,大面积示范种植亩产稳定达到270公斤以上,最高达到306.52公斤。王建林教授团队以“稻花香”为亲本材料,选育的水稻品种“盐黄香粳”,耐盐性强、品质优异、生育期短,既能减少对淡水资源的消耗,又可以满足下一季作物的生长需求,形成水稻-油菜、水稻-小麦一年两熟种植模式,从而大幅度提升盐碱地粮油产能。

如今,东营盐碱地粮食产量不断攀升,特色农产品营养丰富。耐盐碱节水小麦新品种“济麦60”,在3.65‰的盐碱地上平均亩产497.1公斤,创中度盐碱地小麦单产新高;紫中透亮的中紫4号紫米,维生素A和维生素B6含量分别比普通大米高出5倍和10倍;东航-D95大豆打出的豆浆醇香绵软,没有腥味;浓味西红柿维生素C、番茄红素等特征营养指标比普通西红柿高20%以上。

东营将聚焦国家使命,深入贯彻落实改种适地、大食物观等新思想新观点新要求,统筹推进实施创新驱动、乡村振兴、黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略,全方位支持推动黄三角农高区、盐碱地国创中心等载体平台高质量发展,加力加速攻坚突破关键核心技术,努力在盐碱地生物育种、产能提升、生态化利用、特色产业培育等重要领域,创制一批可复制、可推广的经验,把东营打造成为全国盐碱地综合利用科技创新高地和示范引领区,在服务保障国家粮食安全上发挥更大作用、作出更大贡献。

(作者为山东省黄河三角洲可持续发展

研究院研究人员)