寒亭區萬畝鹽堿地改良促生態治理與糧食安全實踐經驗探究

2022-05-15 16:12:55 來源:  作者:

  海水稻基地建設

  全力助推鹽堿農業綜合開發利用

  ——山東濰坊寒亭區萬畝鹽堿地改良促生態治理與糧食安全實踐經驗探究

  我國鹽堿地面積廣大,耕地面積與人口數量的矛盾一直是需要重點解決的問題,治理改良鹽堿地是耕地總量增加的有效途徑。山東省濰坊市寒亭區禹王濕地核心區及周邊輻射區以海水稻種植促鹽堿地生態改良,對改善當地鹽堿土壤環境、生態恢復、鹽堿農業綜合開發利用、起到了很大的助推作用,使人與環境協同發展。

  中國是人口大國,土地資源相對緊缺,耕地面積與人口數量的矛盾一直是需要重點解決的問題。一般耕地在生產力水平強力提高受到制約時,耕地總量的增加,就成了糧食增產的有效途徑。我國鹽堿化土地面積約有15億畝,在農業中具有發展潛力的占耕地總面積10%以上。這些寶貴的土地資源在國家后續發展中,應是糧食安全和農業發展戰略體系的重要組成部分;在生態系統改良中擁有極大的承載作用;在可持續發展中,運用資源農業、生態農業思維使其發展成為人與自然相統一的持續高效農業生產的有利補充。

  習近平總書記曾強調,開展鹽堿地綜合利用對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰略意義。山東省濰坊市寒亭區北部有大片的鹽堿灘涂,僅以禹王濕地為核心以及周邊輻射區鹽堿地面積就達約18萬畝,土地鹽堿化程度較高,重度鹽堿地全鹽含量達到8‰以上。保護植物優良的生存環境和養分安全,是生態效益產生的重要指標,也是農業可持續發展的保障。鹽堿地綜合治理是一件利國利民的大事,有利于國家社會均衡性生態發展。

  寒亭北部禹王濕地及周邊鹽堿地

  開發利用現狀

  地質環境狀況

  濰坊市擁有1.93萬公頃鹽堿地,占未利用土地面積的12.48%。寒亭北部沿海鹽堿地分布較多較廣,由于鹽堿土壤的可溶性鹽類溶液含量過高,使農作物在生長時節不僅不能正常吸收土壤里的水分,有時還造成水分從根系中反滲到土壤中,致使農作物凋萎。另外鹽堿土壤中過高的鹽分含量,更會造成農作物吸收養分的能力降低,農作物營養成分減少了吸收,甚至不能吸收,就會造成農作物死亡。所以鹽堿地土壤廣泛存在土壤養分含量低、“缺磷、少氮、鉀有余”的特性。寒亭北部禹王濕地及周邊鹽堿地地下淡水資源缺乏,地下水是咸水和鹵淡水,地下深層承壓淡水儲藏較小,表層被咸水層覆蓋,不能形成大量淡水供應,由于地處入?诤拥垒^多,地表水鹵淡水資源相對豐富,大多數鹽堿度在3‰左右,不適合一般農作物灌溉。在經過初步改良的鹽堿地上種植的小麥、玉米每畝年產量只有300公斤左右,相比一般土地的畝產量要低。為此,合理生態改良和充分利用鹽堿地,是增強當地地域經濟、推進資源農業發展的有效途徑,因此需要通過對當地鹽堿地特征和規律進行多方面綜合研究,提出切實可行的改良措施。東營國家農業高新技術園區在鹽堿地上種植的抗鹽堿黑小麥、大豆、藜麥等農作物,做出了鹽堿地綜合利用和現代農業發展的先行先試。為了更好地使本土鹽堿地生態化高效利用,就應在原有改良鹽堿地的基礎上,運用新的改良技術對鹽堿地進行進一步再改良,以創造適合農作物生長的環境。

  政府政策支持狀況

  寒亭北部禹王濕地成片的鹽堿灘涂,多年來使用效率低下,如何進一步實現鹽堿地高效生態開發利用,一直是寒亭區委區政府亟待解決的難題。近年來,本地政府立足鄉村振興和糧食安全,充分利用濰坊作為全國最早全面明確提出并組織實施農業現代產業化的城市,擁有國家農業開放發展綜合試驗區、國家現代農業產業園區等一批高端平臺的特色資源優勢,創新探索以海水稻促鹽堿地改良的可行辦法。經過多方考察調研,寒亭立足于生態環境改善、區域經濟發展最大化和農業產業效益,抓住機遇,由濰坊濱城投資開發有限公司匯同袁隆平院士海水稻團隊對寒亭轄區內禹王濕地鹽堿地實施綜合生態開發利用,增強區域內生態文明建設和糧食增量,“化鹽堿地為資源”。

  寒亭禹王濕地海水稻

  促萬畝鹽堿地改良的

  實踐經驗與措施

  引進海水稻在鹽堿地上種植,積極探索以海水稻種植促進鹽堿地生態改良,以現代化產業融合促進鄉村振興和糧食安全的途徑。

  積極探索突破鹽堿地土壤改良瓶頸

  對鹽堿地土壤有效改良,科技要素應起關鍵性作用。因為同區域的不同地塊鹽堿化情況有差異,所以要在對環境考察辯證的基礎上,合理改善鹽堿土壤質量,更好地提高農作物產量。主要從以下幾個方面來探討:

  一是通過智慧化管控系統,用光纖傳感器將地下的灌溉及排水系統網絡化、物聯化、數字化。形成數字化、智慧化綜合排灌體系,將工程改堿用水與農業用水有機融合,達到水、土、鹽的平衡條件。二是施用新型的鹽堿土壤定向調節劑,以達到調節土壤鹽堿度、降低土壤中重金屬活性,改善土壤板結,增加空隙度等效果。同時,也會降低土壤的PH值,改良土壤結構,增加土壤的滲透性能,提高堿化土的有效養分含量,增加土壤的生物活性。三是利用植物生長調節劑,根據植物生長發育中對微量元素的需求規律,將新型植物生長調節劑和微量元素有機肥合理搭配,使土壤中微生物活性增加,構建健康的土壤生源要素循環,促進作物生長的同時起到降低土壤鹽堿度和重金屬危害的作用。四是利用海水稻發達的根系以及抗鹽堿性,調節土壤內的有機質,增加土地肥力。

  根據種植海水稻鹽堿地的特點,將四大要素技術合理應用到鹽堿地土壤改良,會使土壤PH值由原來的8.7左右變為8.3左右,土壤鹽堿度下降到了6‰以下,從而有效增加土壤微生物活性和有機質含量。土壤的改良能夠積極推進生態環境的改善,在可持續發展上具有重要意義。

  探索突破抗鹽堿性種子研發關鍵

  抗鹽堿性植物在現代鹽堿土壤改良、資源農業可持續發展中起到了非常重要的作用,在運用科技改良土壤的同時讓植物也去適應鹽堿環境;谏鷳B可持續發展的理念,重點從鹽漬土壤轉向抗鹽堿性植物的發展,這樣生態、經濟、社會效益才會更為協調。種子是現代農業的芯片,種子問題也一直是習近平總書記長期關注的重點,并強調中國人的飯碗任何時候都要牢牢的端在自己手中。技術研發為了突破種子這一核心關鍵,濱城公司曾多次與袁隆平院士團隊交流溝通,邀請袁隆平院士團隊實地調研20余次,圍繞“耐鹽堿抗逆性海水稻”開展深度攻關合作,通過培育、種植耐鹽堿水稻、低鎘稻、耐旱水稻等抗逆性較強的水稻,用以適應一定濃度的鹽堿地和重金屬污染地。近三年以來,利用試驗田選取了不同地塊種植30多個品種進行試驗,最終選出最適合土地性狀的6個品種,自主研發BY0002、BY0036兩個適應性強的品種。該品種最適合當地3‰~5‰的鹽堿地種植,畝產超過600公斤。

  探索科技打造智慧化現代生態農業種植管理

  為保證每一粒大米都嚴格按照相同的高標準生產,最大限度的保證產品的高質量,就要用最先進的數字化、自動化農業科技,從水稻的育種、栽培到生產、銷售,全面實現可追蹤、可溯源、可控制,創建海水稻大數據分析中心,實現海水稻數字化“種管服”體系。一是科學栽培體系。針對育種、插秧、管水等環節,運用高產栽培方法,結合耐鹽堿水稻的特性以及區域氣候特點,制定出適宜不同地區的栽培體系。二是建立植保體系。建立病蟲害數字化監測預警系統,自動進行蟲情信息、病菌孢子、田間氣象信息的圖像及數值采集,實現實時監測、精準控制、快速響應。三是配備智能播種、水肥一體化自動灌溉,實現集約化、精準化、智能化、數據化的管理。四是利用大數據處理平臺,運用最先進的環境微型傳感器與NS-IOT物聯網通訊技術,將海水稻栽培過程中的地下水肥條件、地上植物生長環境、作物生長發育狀況、病蟲害等信息即時傳輸至大數據中心,并采用AI和專家化診斷系統處理及遠程控制的方法,進行土壤水土肥藥的智能化管控。精準化、智能化、自動化、高效化管理稻田。

  綜合治理改良成效

  海水稻在寒亭禹王濕地及周邊輻射區的成功種植,對改善當地鹽堿地土壤環境、生態恢復、鹽堿農業綜合開發利用起到了很大的助推作用。符合“生態優先、綠色發展”大戰略。

  海水稻促鹽堿地改良使糧食增量增值

  在大幅提高糧食產量上能夠凸顯其優勢。2018年寒亭區初次引進海水稻種植,在充分改良鹽堿地的基礎上,聯合華為成功建設海水稻數字化管控系統,并利用先進種植技術,當年就實現平均畝產523公斤的好收成。自2019年以來,寒亭海水稻基地畝產分別為536公斤、625.3公斤、691.6公斤,連創新高,產量逐年提升,每畝糧食產量翻一番,2.51萬畝海水稻實現糧食增產750萬公斤。

  海水稻產業鏈深度開發在增值方面的優勢。海水稻獨特的生長環境造就了其擁有豐富的微量元素。鹽堿地生長出的海水稻硒含量是一般水稻的7倍多,屬于堿性食物,發展空間非常大。禹王濕地海水稻從最開始只能銷售原糧,發展到現在逐漸探索產業融合發展模式:一是海水稻高標準農田建設面積逐年增加,二是不斷拓寬海水稻深加工產品產業鏈,三是結合禹王濕地資源大力發展農旅產業,運用此種模式來提高畝產值。

  海水稻促鹽堿地改良在土地流轉上促進農民增收

  寒亭區禹王濕地的鹽堿地面積較大,土地流轉率低。通過引進海水稻種植,充分利用當地水利資源優勢,探索土地流轉新模式。以推進海水稻小鎮創建為核心,采用“龍頭企業+集體合作社+農戶”的發展模式,加快土地流轉。土地流轉農民先將現有土地以流動的形式給本村集體合作社,再由合作社將全部土地統一流轉,保證農戶獲得不低于1000斤小麥價格/畝的農村土地流轉費,獲取利潤最大化,增加農戶個體收益。2020年,充分發動周邊村民、廣泛宣傳土地流轉新模式,僅利用3天時間成功流轉土地1.3萬畝,2020年規模擴大到了2.51萬畝,為推進產業融合示范區建設奠定良好基礎。同時農戶還可以在海水稻基地打工獲取勞務費用,同時還能得到村集體收益的分紅,總收入應該是以前的3倍以上。

  海水稻促鹽堿地改良帶動人才科技創新

  海水稻種植項目的成立需要各類人才的參與。充分發揮袁隆平院士團隊人才虹吸優勢,引進國家重點人才!耙院K卷椖烤廴瞬糯侔l展”,聯合李繼明等14名專家人才,同時建立由26名科技人員組成的技術輔導團隊,為產業發展出謀劃策。依托青島海水稻研發中心,定期組織科學育苗、大田管理等培訓,全力打造一支懂技術、會管理、有能力的專業隊伍,目前已培訓200余人,在溫室大棚數字化育苗、海水稻種子繁育技術等領域科研攻關,加速科研成果的轉化。其中袁隆平院士的兒子袁定陽已簽約為項目的技術顧問,通過與袁定陽及團隊的共同努力,海水稻種植會實現更好的發展,早日實現袁老的“禾下乘涼夢”。

  用產業融合的濰坊模式提升鹽堿土地生態改良利用價值最大化

  禹王濕地及周邊地區擁有核心區40,043畝,海水稻示范區39,957畝,海水稻種植區100,000畝的融合發展示范區。在海水稻成功種植的基礎上,以發展百萬畝鹽堿地生態改良為切入點,以“稻香小鎮+農產品深加工終端產業鏈”的濰坊模式,真正實現農業可持續綠色發展,推動產業深度融合,農業現代產業化轉型。

  農業方面:規模已達2.51萬畝,以海水稻種植為突破口,持續鞏固和提高糧食生產能力。同時探索和創新生態種養,采用蝦稻、蝦蟹、蝦魚共作等,每畝海水稻純收益應4000多元,輻射帶動周邊村莊村民在家門口就業,特色農業有效助力農民增產增收,實現生態農業可持續循環發展。

  加工業方面:一是不斷創新拉長產業鏈。在產品深加工方面,精心打造自己的生態品牌,以品牌帶動新型農業產業持續發展。以海水稻原糧為主材,進行研發加工衍生產品已達60余種,包括海水稻原米產品、飲料酒、米酒、原米粉、米餅、調味品、化妝品類等。融合生物科技,研發出海水稻+小分子肽系列原海水稻營養素餐粉產品,運用生物酶解技術制備的小分子活性肽,可以直接被人體吸收,同時研發生產牡蠣枸杞肽、多營養原米粉等6大系列不同功效、口味的原米粉,根據不同人群需要建立營養解決方案。建設的5000平米的食品級凈化生產車間將于2022年初投用,按照自主研發的酶解、膨化新工藝,生產海水稻深加工米昔、米粉等系列產品。一期產能可達3500噸,產值可達5000萬元。二是不斷拓寬銷售渠道。開拓網絡品牌店鋪、電視直銷渠道等線上銷售及KA渠道,代理商、禮品等線下銷售渠道,與青島航空、山東省供銷社農產品公司、中百百貨、北京凈鮮、中糧集團等達成合作,整合區域內特色農產品及衍生產品的冷鏈物流、銷售、大數據產業鏈條,形成科研、種植、深加工、物流、大數據等全產業鏈,提升區域產業水平。今年7月,經過選樣、檢驗、實地考察,袁隆平海水稻產品憑借自身優良品質,通過相關部隊后勤層層篩選,成為戰區部隊糧食供應產品之一。

  文旅方面:以海水稻促鹽堿地生態改良,現已規劃水系綜合治理108.32萬平方米,濕地生態恢復280公頃,改良鹽堿地2萬余畝,立足于文化視角,形成教育基地,建立科普教育室。在素質教育的背景下,通過科普教育實踐讓在校學生更明確自己肩上的責任,樹立科技強國、為國奉獻的精神。形成科普文化,使其發揮特殊的教育職能,從文化普及上升到文化傳承。同時禹王濕地鹽堿地改良又是一種旅游文化。濕地的特殊地理生態條件,形成了獨特的旅游風光,由于土壤鹽堿化比較嚴重,阻礙了農作物生長,通過綜合治理,真正實現生態、經濟、文明、文化、農業、旅游共同發展。

  海水稻產業融合發展,在緩解耕地紅線壓力,助力農民增產增收、改良鹽堿地土壤、改善生態等方面取得了卓越的成效。使周邊村莊由原來的偏遠村變成了現在人人羨慕的生態、宜居文旅小鎮。

  海水稻促鹽堿地治理存在的

  主要問題及對策建議

  鹽堿地生態綜合開發治理,是眾所周知的世界難題。各國都在積極探索、破解各種障礙,使鹽堿地這些寶貴的土地資源在將來大有可為。在寒亭區委區政府的大力支持下,禹王濕地的鹽堿土壤治理和生態可持續發展取得了突破性成效,但是,鹽堿土壤治理是一項非常復雜的綜合性很強的工程體系,在治理過程中不免會存在一些有待于解決的問題。

  需要積極應對解決的問題

  鹽堿地綜合治理體制機制有待于進一步完善。禹王濕地鹽堿地生態綜合開發治理提出時間短,缺少操作經驗,正處在探索階段。目前,海水稻種植的補貼政策還沒到位;農業現代產業化具體發展方向缺少整體性計劃規劃;海水稻農業綠色科普基地建設深入性、多樣性還不夠;社會多方面聯合開發鹽堿地的模式還未成型,鹽堿地改良是將非耕地轉化為耕地,需要相關部門的驗收和認證,給予建設指標以及改良補貼、規劃與管理等政策的配套,在現階段尚未形成一套完整的鹽堿地改良配套政策,不利于鹽堿地改良的大量投入和推廣。

  現階段以研促融、以產促融、以服促融的融合模式還需提升。農業相關研究院所的研究力量和方向需要進一步明確,發揮好院所人才和研究優勢。加強對鹽堿地綜合開發利用,把現代化農業生態發展、產業發展和服務業提升融合為一體,需要各級部門及研究院所的專業技術人員來做支持保障,將各級、各類資源融合起來共同促進海水稻產業發展方面需加強溝通。

  自主研發人才團隊尚未建設完整,技術研發有待于進一步提高。近幾年在科技改良的情況下有效促進海水稻根系發育,抗病性能力增強,連年曾收。但是通過種植發現,部分鹽堿度在5‰~8‰之間的地塊上的海水稻產量不夠高,目前海水稻種子的主要依賴于青島海水稻研發中心的研發能力,沒有根據禹王濕地鹽堿度梯次分布狀況自主研發出適合本地的系列種子,雖然在試種多個品種中選育了適合的種子,但在自主研發人才和創新上突破較小。立足鹽堿地實際狀況,引進人才,建設自己的育種團隊。

  深加工配套設施有待于完善。海水稻深加工是增強區域經濟、資源可持續利用的有效措施。由于土地建設指標和資金的限制,導致加工園區的建設規模和產能不足以支撐農業產業的高效發展,不利于海水稻深加工產業的落地。

  鹽堿地改良中生態治理與糧食安全并重的對策建議

  健全綜合、長效治理機制。以海水稻的發展促進鹽堿地改良,在海水稻推廣過程中,建設一個長效可持續的綜合性體制機制,用來系統指導海水稻的推廣與發展,特別是政策的綜合配套,各部門協同和保障機制,為海水稻發展促鹽堿地改良做好政策扶持的文章,同時增強宏觀發展意識,既要重技術又要重管理,把糧食安全、創造優質生態環境與當地經濟協同發展。

  鹽堿地土壤生態改良技術創新與種子研發共同提高。鹽堿地的土壤改良不僅是海水稻種植的基礎,也是其他作物和植物生長的基礎。在提升土壤的改良技術中融入生態環保的治理辦法,從而促進改良技術革新。在土壤改良的基礎上,科技育種更為重要,由于禹王濕地的鹽堿地的單一性,在選種育種人才的引進有一定的局限性,建立橫向多地域聯合選種育種的自主人才團隊,研發出適合各類鹽堿地種植的海水稻種子,把種植和選育優質種子同改良土壤同步進行,讓新的種子在改良的鹽堿地中不斷優化,培育出更多的耐鹽堿種子。

  提高鹽堿地綜合利用的認識,增強土地危機感、生態環境安全感。鹽堿地土壤改良要提升到技術創新戰略層面,海水稻種子的研發提高到糧食安全的高度。治理與管理并重,把生態環境安全作為鹽堿地開發治理的前提,讓鹽堿地成為產糧的糧倉,從而增加了可用耕地面積,對于我們18億畝耕地紅線起到了無可替代的保護作用,有效地緩解糧食問題,耕地危機問題,利國利民。

  配套資源整合。做好產業融合,配套資源是基礎,規劃好海水稻產業園區,將有限的工業用地,糧食倉儲用地用于海水稻加工業的發展中來,充分利用周邊相關企業的生產和研發能力,聯合開發和生產海水稻的衍生產品,發揮加工業附價值高、市場大的優勢,擴大產業發展,用加工業的經濟價值補充海水稻種植、研發、鹽堿地改良的投入上,使海水稻發展促鹽堿地改良和農業現代產業化綜合利用實至名歸。

  總結展望

  綜上所述,鹽堿地開發利用一直是現在與將來重要的研究課題,鹽堿地科學合理開發利用是生態治理與糧食安全的重要保障。寒亭禹王濕地以海水稻促鹽堿地改良,遵循了人與自然相互協同發展的規律,基于此理念,保障了開發利用鹽堿地過程中的環境安全。未來,海水稻產業融合將用3到5年時間,鹽堿地改良和海水稻種植規劃目標10萬畝,更進一步拓寬海水稻深加工產品產業,結合國家濕地資源大力發展農旅產業,實現“生態與宜居、農業與科技、田園與小鎮”的相互融合。以濰坊稻香小鎮為啟航,帶動百萬畝全國鹽堿地海水稻產業基地,聚集億畝鹽堿地的優質農產品及深加工產業集群,在全國范圍內形成產業帶動,生態、經濟和諧發展,在我國鹽堿地資源可持續利用方面作出更大貢獻。

  來源:中國改革報;寒亭區委辦公室

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