原標題:江蘇沿海灘塗面積約佔全國四分之一,且還在以每年近兩萬畝的速率自然淤長。為讓廣袤鹽鹼地變成豐饒大糧倉,江蘇科技工作者正在百萬畝灘塗上展開一場“大會戰”——鹽鹼地上催生稻香麥浪

  10月22日,國家耐鹽鹼水稻技術創新中心華東中心在鹽城射陽順泰農場進行耐鹽水稻示範田測産。 (資料圖片)

  

  10月底,條子泥墾區,鹽鹼地上種植的水稻迎來豐收。 蔡亮 攝

  18億畝耕地紅線要守住,5億畝鹽鹼地也要充分開發利用。如果耐鹽鹼作物發展起來,對保障中國糧倉、中國飯碗將起到重要作用。

  ——習近平

  擁有954公里海岸線的江蘇,沿海灘塗總面積達575.85萬畝,約佔全國沿海灘塗面積的四分之一,且仍以每年近2萬畝的速率向海自然淤長,被認為是我國東部地區最具潛力和開發價值的後備資源。開發利用好這寶貴的灘塗資源,對於人均耕地面積0.7畝、僅為全國平均水平一半的江蘇來説,更有着特殊的意義。

  讓廣袤鹽鹼地變成豐饒大糧倉,將中國人的飯碗牢牢端在自己手上,一批批江蘇科技工作者為之前赴後繼,正在百萬畝灘塗上展開一場科技攻堅大會戰,用神來之筆書寫着滄海變桑田的新傳奇。

  紀錄,在鹽鹼地上一次次被打破

  朱國永掀開鍋蓋,一股濃郁的飯香撲面而來。鍋中米粒晶瑩飽滿,粒粒分明。記者嘗了一口,細細咀嚼,香糯之中,有一股綿長的、令人愉悅的甜味。“這是我們新收穫的耐鹽水稻品種‘鹽稻21號’。”朱國永説。

  朱國永是江蘇沿海地區農業科學研究所水稻研究室主任,像他這樣努力從鹽鹼苦鹹之地催生出稻香麥浪的科技工作者,還有很多。僅僅在一個叫作“條子泥”的墾區上,就聚集了來自中國科學院南京土壤研究所、江蘇省農業科學院、南京農業大學、揚州大學、鹽城師範學院等高校院所的十多個科研團隊。

  條子泥,是鹽城東&近海區域呈南北走向的巨型沙洲,因港汊似條形,故而得名。12月8日,記者來到條子泥墾區,只見青青的大麥、小麥在凜冽寒風中探出葉尖靜悄悄地“貓冬”,等待來年春風的召喚。地面上還留有收割機駛過的車轍——一個多月前,這裡正是遍地金黃的豐收景象。

  “‘嘉優中科1號’,畝産776.5公斤!”10月26日,在條子泥墾區“濱海重鹽土快速改良集成”項目驗收現場,隨着驗收組組長、江蘇省農業科學研究院研究員陳留根一聲宣布,江蘇鹽鹼地水稻畝産新紀錄誕生!承擔該項目的,是鹽城師範學院江蘇灘塗生物與農業協同創新中心,2014年以來該中心團隊已連續多年斬獲“頭名”。同在條子泥墾區,今年6月8日,該團隊油菜品種“榔油1001”畝産測産近284公斤,創造了我國海濱新生重度鹽鹼地油菜畝産新紀錄。

  “漲潮時被海水淹沒,落潮時一攤爛泥”,是東&人過去對條子泥的印象。2009年,江蘇沿海地區發展上升為國家戰略,明確要將沿海地區建設成為我國重要的土地後備資源開發區。2012年,條子泥開始圍墾,成為“江蘇第一圍”。

  江蘇省沿海開發集團(東&)有限公司副總經理林四新告訴記者,條子泥墾區總面積在3萬畝左右,墾區與大海之間修築海堤隔離;從田塊到大海,距離最長2000米左右,最短的只有200米。

  墾區的農業種植區被分割成12塊,從“條一”到“條十二”,每塊面積在350畝至1600畝之間。“在這塊地上,從含鹽量20‰以上的重鹽土到3‰的土壤都能找到,搞科研需要在不同土壤樣本上做實驗。”公司種植部經理尚輝説。

  十多年耕耘探索,收穫了豐碩的果實。

  “土地改良前,這裡0—20厘米表土平均含鹽量為6.8‰—26.6‰,土壤有機質含量低於6‰,周邊水源條件差,十分不利於植被生長。剛開始,水稻畝産只有150—200公斤,如今平均畝産已經在400公斤以上。這兩年,還種上了深受市場歡迎的‘南粳9108’,畝産穩定在375公斤左右。”林四新説。

  從條子泥墾區出發北行130公里,便是記者品嘗“鹽稻21號”大米的射陽順泰農場。10月22日,在順泰農場萬畝示範基地核心區舉行測産現場會,首次大規模示範種植的耐鹽水稻新品種“南粳鹽1號”和“鹽稻21號”喜獲豐收,扣除雜質和含水量,最終折合畝産“南粳鹽1號”561.1公斤、“鹽稻21號”531.5公斤!測産專家組組長、國家耐鹽鹼水稻技術創新中心理事長、中國工程院院士柏連陽宣布:“南粳鹽1號”和“鹽稻21號”表現出較強的耐鹽鹼特性,具有優質、高産等優良性狀,耐鹽粳稻的生産水平已基本接近大田常規種植産量水平。他建議充分發揮該品種優勢,擴大推廣範圍。

  很難想象,多年前,這塊土地還是射陽鹽場的曬鹽場。鹽城市農業水利發展投資集團有限公司黨委副書記董正中説,當年,這裡土壤鹽分太高,秧苗立不住,水稻不發芽,無法種糧,只能曬鹽,久而久之,地上結了厚厚一層鹽殼。

  距離順泰農場不遠處,就是稻米加工廠。今年剛收的鹽田稻穀堆滿了倉庫,等待去殼、拋光。鹽鹼地上種出的大米含有多種礦物質和微量元素,這成為它的“加分項”。“鹽田稻米主要銷往長三角地區和山東等地,截至今年11月底,已經銷了2000多噸。”稻米加工廠負責人姚明説。

  改土,探尋驅鹽化鹼的科技密碼

  在長江、黃河環流堆積的作用下,江蘇沿海從鹽城射陽河口至南通長江口形成特有的淤長型海岸。面對大自然的慷慨饋贈,讓不斷淤長的灘塗為保障中國糧食安全多作貢獻,是江蘇科技工作者當仁不讓的使命擔當。

  滄海變桑田,從曬鹽場到農耕地,生活在這片土地上的人們修堤築堰、廢灶興墾、勤種綠肥。從清末狀元張謇帶領鄉親們在鹽鹼地上種棉花開始,重鹽地塊的改良利用就破題開篇。據江蘇省自然資源廳初步統計,新中國成立以來,江蘇通過灘塗圍墾形成各類農業用地約231萬畝,新增耕地90多萬畝。另一方面,對於已有濱海鹽鹼地的開發也在不斷進行。以農業大市鹽城為例,該市1160萬畝農田中,近500萬畝由鹽鹼地開發而來。

  冬至時節,南通市通州灣鹽鹼地改良示範基地透着綠意,大麥和小麥正在安度越冬期。50公里外,在如東掘苴墾區鹽鹼地改良示範基地,與大海僅一堤之隔的“井”字田裏,冬油菜長勢正旺。

  2014年以來,江蘇省地質局科研團隊先後在這兩處基地嘗試土壤改良和耐鹽作物種植,原本一片白茫茫的鹽灘如今變成豐饒的改良示範區。目前,這裡耐鹽水稻穩定畝産達550公斤,小麥穩定畝産達450公斤,油菜畝産達150公斤,與內陸地區耕地産能基本相當。

  “我們是江蘇省內率先種植耐鹽水稻的科研單位。”省地質局海洋院副院長姜夏燁介紹。耐鹽作物種植面積從最初的44畝擴大到如今的近萬畝,旱、水兩季輪種産量超千公斤,達到了“噸糧田”標準,如東掘苴墾區還被稱為“江蘇離海最近的稻田”。

  豐收的“秘訣”,在於科研人員構建起一套高鹽度濱海鹽鹼地快速生態改良與耐鹽水稻高産穩産技術體系。姜夏燁介紹,僅需1年左右時間,團隊就能將初始鹽度20‰以上甚至是30‰的濱海重度鹽鹼地,改良成鹽度低於3‰的耕地。

  3‰,對於和鹽鹼地“戰鬥”的科技工作者來説,是個非常敏感的數據。通常土壤含鹽量3‰以下,種植的耐鹽水稻才好成活。

  “我們構造了一個四週阻鹽、上部洗鹽、底部壓鹽的全立體脫鹽環境,不僅有溝、渠、路,還有閘、涵、橋,使土壤中的鹽分快速脫去。”省地質局海洋院總工程師胡建解釋説,在此基礎上,再用自行研發的礦物肥料、生物菌劑、土壤改良劑快速改良土壤性狀,形成耕作層並不斷提升肥力,滿足作物生長需要。

  中國工程院院士、南京農業大學資源與環境科學學院教授沈其榮,從上世紀80年代開始就專注於灘塗的綜合利用。“鹽從海水中來,要解決高鹽分和土壤有機質缺乏的問題。”沈其榮説,“江蘇鹽鹼地就在海邊,地下水位很高,一旦日照蒸發,地下水的鹽就跟着水分上來了。最重要的就是想辦法阻斷地下水上來。”

  在條子泥墾區,每塊地周邊都挖有一條約1米深的溝。“在種植季節,我們引淡水灌溉,之後尾水從深溝排出去,阻止地下水上來。” 多年來,江蘇灘塗生物與農業協同創新中心成員、鹽城師範學院濕地學院特聘教授茆訓東帶領團隊,摸索出“5N快速高效脫鹽法”等關鍵技術,確保秧苗得到充足的水分和養分。這個團隊幫助射陽順泰農場的鹽鹼地獲得豐産,2014年以來一直是全國廢棄鹽田即重鹽鹼地稻麥單産新紀錄的保持者。

  改造土壤也大有講究。江蘇沿海鹽鹼地是細粉沙土質,“幹時像麵粉、微風起沙塵,濕時像澱粉”,是當地人形象的描述。

  2022年,江蘇省農業科學院和揚州大學共建農業農村部鹽鹼土改良與利用(濱海鹽鹼地)重點實驗室,實驗室集合了作物栽培、遺傳育種、土壤肥料、農業機械、農田水利、植物保護等多學科力量。實驗室骨幹力量、揚州大學環境科學與工程學院教授柏彥超告訴記者,“好的土壤,要有良好的物理結構,看上去類似很多小球‘抱團’凝結在一起,有點像夏天雨後地上的小土團,養分要適量協調,且無污染物。”他們以牛糞、醋渣等有機廢棄物為原料,創新研製出濱海鹽鹼地專用改良劑,能讓“生地”盡快變“熟地”。經過兩年熟化,就可以將鹽鹼地的土壤鹽分降至1.5‰,每千克土壤有機質含量提升至15克左右。

  實驗室的土壤改良技術和鹽鹼地水稻栽培等相關技術規程,如今已在江蘇、山東、吉林三省的222.1萬畝鹽鹼地上推廣,助力增産14.9萬噸。

  “已改良的土地,只要隔兩年沒有耕種,鹽就又會冒上來。改良鹽鹼地,需要久久為功。”實驗室負責人之一、揚州大學教授戴其根説。在條子泥的條二墾區,他指着一塊泛出白色鹽花的鹽鹼地塊向記者介紹:“現在地裏種的大麥苗,已經泛黃了。那白色的就是鹽鹼,太陽一曬,土地表面的水分被蒸發,水中的鹽就留在了土裏。”

  育種,為水稻裝上“耐鹽芯片”

  既要“以地適種”,也要“以種適地”。“想在鹽鹼地上種水稻,就要選育耐鹽鹼、抗倒伏的品種。”國家耐鹽鹼水稻技術創新中心華東中心主任、江蘇省農業科學院糧食作物研究所副所長張亞東説。

  研發耐鹽鹼的水稻優質品種,相當於為普通水稻裝上“耐鹽芯片”。2017年起,農業農村部開設耐鹽鹼水稻品種自主試驗,“南粳鹽1號”和“鹽稻21號”是首批國家審定通過的耐鹽鹼粳稻品種。“我們利用北方優質耐鹽鹼種質資源,與江蘇高産水稻品種進行雜交,在射陽順泰農場試驗田進行篩選,再送往海南的南繁基地‘加代’——所謂‘加代’,就是增加種子繁衍的世代。歷經5年左右時間,成功培育出‘南粳鹽1號’。”張亞東告訴記者,團隊每年都會優中選優,保留40份左右性狀穩定的“優質苗子”進行下年度適應性試驗。

  截至目前,江蘇省農業科學院糧食作物研究所已選育出10余個具備耐鹽特性的水稻新品種(係)。2022年,“南粳鹽1號”作為特殊類型的水稻,被農業農村部列入糧油生産主導品種。

  今年秋收後,張亞東像往年一樣留取了“南粳鹽1號”和“鹽稻21號”的稻種,送往“種子銀行”——設於江蘇省農業科學院的江蘇農作物種質資源中期庫。

  這裡存儲了6萬多份作物種質,科研人員會對種質進行耐鹽性精準鑒定,篩選出適應江蘇不同生態類型和不同鹽濃度的耐鹽種質,從而發掘更多具有耐鹽品質的優良作物品種。

  “6萬多份入庫種質中,具備耐鹽屬性的大約佔10%,主要是水稻、小麥、大豆、玉米、藜麥等作物。”江蘇省農業科學院種質資源與生物技術研究所副所長於堃介紹,耐鹽種質收集後需要做好鑒定,相當於給它一個“身份證”並放入“家譜”,建設耐鹽種質資源中期庫的目的就在於系統性推進耐鹽種質資源收集、保藏和創新利用。

  在南京,還有一家專門研究“農業芯片”的實驗室——生物育種鍾山實驗室,由南京市政府聯合江蘇省農業科學院、南京農業大學、揚州大學四方共建,旨在打造“種業硅谷”。尋找“天選”耐鹽鹼基因是實驗室科研人員的任務之一,其中揚州大學副教授范曉磊一直從事耐鹽水稻種質的篩選及遺傳分析。

  范曉磊説,3年來,他們對500份相關材料進行了抗鹽性鑒定,成功篩選到一些耐鹽水稻材料並對其中的候選基因進行功能分析,目前正籌備在鹽鹼地進行小區試驗,以鑒定這些水稻材料對鹽鹼的抗性,從而挖掘出用於耐鹽鹼水稻育種的基因資源。

  收穫,鹽鹼地上長出的不僅有糧食

  每年9月到11月,當東&條子泥墾區的鹽鹼地迎來豐收的金黃,灘塗上會因一種名為鹽地鹼蓬的植物而遍地火紅。

  “鹽地鹼蓬是鹽鹼地上的‘先鋒植物’,自帶吐鹽、忍鹽、稀鹽的‘本領’,還因為味道不錯頗受丹頂鶴等鳥類的青睞。不過因為種種原因,此前鹽城地區鹼蓬的生長範圍不斷縮小。”鹽城工學院院長邵榮説,這些年他一直在研究鹼蓬,2007年就帶領團隊開始挖掘種質資源培育新品種,目前已經修復鹼蓬面積3萬畝(次)。現在鹽城濕地珍禽國家級自然保護區的2000畝示範基地,已經成為丹頂鶴等鳥類最愛去的地方。

  除了鹼蓬,還有田菁,這是鹽鹼地改良中深受歡迎的綠肥之一。中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員曹曉風團隊承接的國家土壤鹽鹼地改良項目,在射陽縣引進了中科菁1號、2號、6號適應性種植並取得成功,未來將在射陽建立面積3000畝的國家級田菁種子繁育基地。

  在科技人員持續攻關下,鹽鹼地的改造利用有了更多可能。

  比如,在鹽鹼地上種植牧草。初冬時節,位於如東縣洋口鎮的佳華濱海牧場種養結合基地裏,青草萋萋,幾十隻羊正悠閒地啃食,一群大白鵝徜徉其中。“我們培育的雜交狼尾草可以生長在鹽度高達6‰甚至8‰的鹽鹼地上,草根和莖葉還能固定碳並且吸鹽,只需種植兩三個月,鹽鹼地就能被改造成綠地。”在這個基地研究鹽鹼地牧草的江蘇省農業科學院畜牧研究所研究員鍾小仙説,一畝狼尾草一年時間可以稀釋12公斤左右的鹽分。狼尾草畝産量在10到15噸,除了能降鹽,還可以作為龍貓、豚鼠、兔子等小寵物的飼料;草纖維再“老”一點時,可以加工成羊、牛類飼料。

  在鍾小仙看來,改良鹽鹼地的同時,還要做好産業化,只有形成産業鏈,才能可持續發展。比如,通過加工狼尾草形成鮮草、青貯、乾草、草顆粒4種形態,可以分別用作動物飼料、草木複合人造板、草塑複合可降解地膜、纖維飲料等産品,從而形成種草—改造鹽鹼地—賣草的産業鏈條。

  江蘇海岸線的最北端是連雲港。12月初,當記者來到連雲港市農業科學院徐圩耐鹽苗木基地時,海風獵獵,人都難以站穩,這裡距離海岸線只有200米。連雲港市農業科學院果林研究室主任劉興滿介紹,由於土壤鹽漬化嚴重,連雲港沿海可選用的園林樹種不多。這個基地裏有從國內外引進收集的耐鹽種質資源共25科87個品種,團隊目前培育和篩選出烏桕等耐鹽園林植物共18種。近兩年,團隊在江蘇沿海三市已推廣種植烏桕、木槿等耐鹽園林植物2萬餘畝。

  江蘇對鹽鹼地的綜合利用,帶來另一個效應:優化提升了生態系統,生態修復區內的水體鹽度、化學需氧量、總氮等多項水環境指標不斷向好,生物多樣性得到極大改善。

  生態的改善,甚至改變了候鳥遷徙路線。江蘇省自然資源廳生態修復處陳強介紹,2022年候鳥遷徙期間,從連雲港市贛榆區白鷺濕地公園觀測到黑嘴鷗、紅嘴鷗、半蹼鷸、反嘴鷸等多種國家保護動物在此越冬或停留,鳥類種群及數量較往年明顯增多。

  2019年成立的鹽城師範學院濕地學院,是全國第二家以“濕地”命名的學院。每年開學季,學院的老師都會帶着學生來到大豐野鹿蕩,這是經世界自然保護聯盟(IUCN)認證的我國東部唯一一處暗夜星空保護地。銀河璀璨,麋鹿安閒,每年有丹頂鶴、白鶴等上萬隻大型鳥類在此棲息,人與自然和諧共生。大豐野鹿蕩星空保護地創辦人馬連義常跟年輕學生説:“我們守護星空,保護自然環境、保護生物多樣性的同時,也保護着我們自己。”(張琳 葉真 張宣)