馬玉濤 姜 航 崔佳慧 劉 健 高尚志 李冠男
(吉林省土壤肥料總站,吉林長春 130000)
鹽堿土在世界上廣泛分布。土壤鹽堿化是影響全球農業(yè)發(fā)展的問題之一,會影響土壤特性,導致土地肥力和作物產量下降。東北地區(qū)是我國重要的糧食產地,對維護國家糧食安全具有重要作用。松嫩平原是東北平原的組成部分,是世界三大鹽堿地集中分布區(qū)之一。吉林省鹽堿地集中分布于松嫩平原西南部。截至2014年,吉林省西部鹽堿地面積已達145.38萬hm2[1]。吉林省鹽堿地土壤類型主要為蘇打草甸鹽堿土,呈強堿性,pH值高達8.5,嚴重區(qū)pH值能達到 9.0~10.5, 鹽分以 Na2CO3和 NaHCO3為主[2]。過多的鹽分導致土壤中離子不平衡,鹽分脅迫作用和離子脅迫作用抑制植物生長,導致植物生長遲緩,甚者死亡。改良鹽堿土不僅能夠提高土地利用率,釋放土地退化壓力,也能改善生態(tài)環(huán)境,增加糧食產量,促進當?shù)剞r民增產增收。
鹽堿地被稱為世界生態(tài)的“癌癥”,鹽堿地改良利用是一個世界性難題。隨著科技的發(fā)展,針對土壤鹽堿化這一棘手問題,國內外專家學者提出了物理改良方法、化學改良方法、生物改良方法及工程改良方法。目前,在吉林省西部鹽堿地改良中比較成功的案例主要有中國科學院南京土壤研究所的木本泥炭改良、中國農業(yè)大學有機—無機天然高分子改性材料、中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所的脫堿3號、清華大學的脫硫石膏改良、吉林農業(yè)大學的以施用鋁離子改良劑為核心的淡化表層快速創(chuàng)建與熟化耕層培育技術體系等。此外,還有農藝改良法,即采用不同耕作手段減少土壤表面鹽分聚集,減少水分流失,通過翻地、深松、耙地等措施改善土壤質地,增加土壤通氣性和透水性,減少地表水分蒸發(fā),抑制土壤積鹽,從而提高土壤質量,創(chuàng)造利于植物生長的環(huán)境。
為貫徹落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,守牢耕地質量紅線,吉林省2020年開展鹽堿耕地治理試點項目,計劃實施面積6 666.7 hm2以上,于長春市農安縣、四平市梨樹縣、白城市洮北區(qū)、松原市前郭縣、松原市乾安縣開展。項目開展前,由省級部門制定總體指導方案,并成立專家組,經專家修改后,制定項目縣本級方案。項目于2020年11月正式開始實施,項目縣主要以玉米秸稈深翻還田、玉米秸稈碎混(旋耕)還田、水稻秸稈翻壓還田等技術為抓手配合施用有機肥、施用土壤調理劑、水肥一體化等技術落實項目面積。同時按照實施方案“每66.7 hm2采集1個土壤樣品”的要求采集樣品,并檢測土壤氮、磷、鉀、全鹽量等數(shù)據(jù),對鹽堿耕地治理效果進行跟蹤監(jiān)測,為耕地質量監(jiān)測評價提供依據(jù)。項目開展期間,吉林省土壤肥料總站及項目縣相關負責部門組織開展培訓宣傳活動,并通過微信公眾號、電視新聞等方式進行宣傳,提高各界人士對鹽堿化土壤改良的認識。在項目實施過程中,吉林省土壤肥料總站定期對各項目縣的項目進展情況進行調研。同時,吉林省土壤肥料總站受吉林省農業(yè)農村廳的委派,成立督導小組對各項目縣進行督導檢查,主要檢查項目進展情況、調度數(shù)據(jù)真實性、資金使用情況等,確保資金落實到位,保證項目有序開展。
鹽堿耕地治理需要配備大馬力機械,需要農藝與農機高度融合。但是,許多地區(qū)受傳統(tǒng)耕作方式的影響,仍然采用老舊農機設備或人力田間操作,導致許多技術無法落實。加之農機具費用較高,且需要定期維護,導致許多農民難以承擔。
目前,吉林省鹽堿耕地改良仍停留在物理改良和化學改良階段。物理改良法主要包括灌溉洗鹽、地表覆蓋等方法,其中:灌溉洗鹽,即將鹽分溶解至水中再通過排水系統(tǒng)將水從土壤中排出,隨之降低土壤鹽分;地表覆蓋,即將沸石、煤灰、沙等改良材料混拌至土壤中,改變土壤結構,增強土壤透氣性和透水性?;瘜W改良法主要是在鹽堿土中添加化學改良劑,通過離子之間的化學反應降低可溶性鹽基離子含量,達到排鹽效果,通過改善鹽堿土物理性狀如土壤孔隙度、團聚體結構等達到改良土壤的目的?,F(xiàn)在國內外普遍使用的改良劑有兩大類,即酸性改良劑(硫酸亞鐵、風化煤、硫酸銨等)和含鈣型改良劑(脫硫石膏、石膏、氯化鈣等)。酸性改良劑的改良機理一般為酸堿中和反應,降低土壤pH值,調節(jié)土壤酸堿度;含鈣型改良劑的反應機理一般為置換反應或離子之間的吸附作用。
吉林省鹽堿地面積大、分布廣,鹽堿化程度不一,再加之傳統(tǒng)耕作習慣及思維的影響,農戶不愿意嘗試新技術,不愿意將土地承包給合作社,導致鹽堿地全部分散經營,無法實現(xiàn)規(guī)?;?、集約化改良利用。
許多基層農業(yè)部門存在人員老齡化、專業(yè)人員不足的現(xiàn)象。人手不足、專業(yè)知識老化以及實驗設備簡陋,導致一些基層農業(yè)部門無法檢測數(shù)據(jù),只能由第三方單位來檢測,數(shù)據(jù)的真實性、準確性存疑。
鹽堿耕地改良工作并非一朝一夕就能完成。目前,國家出臺《2020年中央財政農業(yè)資源與生態(tài)保護(鹽堿耕地治理試點)項目實施方案》,開展鹽堿耕地治理試點項目。但是,在項目具體實施過程中仍然存在一些實施單位職責劃分不明確、資金撥付緩慢、項目進度拖沓等問題。因此,政府應主導建立起以農業(yè)部門為主體,其他相關部門配合支持的項目領導組,成立推進項目落實的機構,由上至下,上下聯(lián)動,明確責任分工。按照實施方案,任務細化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、分解到田塊,上下全面落實任務和要求。同時,加大鹽堿耕地治理補貼力度,設立專項資金,針對鹽堿耕地的土壤特性,專門研制機械裝備以及對農機具采購維修給予補貼。
據(jù)調查,當前我國秸稈未利用資源達2.15億t,如果處理不當,則會造成一系列環(huán)境問題[3]。秸稈含有豐富的有機質、氮、磷、鉀等,實施秸稈還田是一種經濟、綠色的土壤改良措施。試驗結果也證明,秸稈覆蓋能夠降低鹽堿土pH值及電導率,提高土壤養(yǎng)分含量,改善土壤微生物生長環(huán)境[4],是一種非常可行的土壤脫鹽措施。因此,相關地區(qū)應因地制宜,采用秸稈覆蓋還田、秸稈深翻還田、秸稈旋耕還田等技術,探索適合本區(qū)域的秸稈還田技術模式。
各地要正確認識肥料,科學施用肥料,重視有機肥和配方肥,提高肥料利用率。有機肥能為農作物生長提供充足養(yǎng)分,促進其快速生長[5]。各地可以進行有機肥堆漚還田,將秸稈、禽畜糞便等堆漚腐熟后直接施入田中,也可在秸稈粉碎還田后增施有機肥,注意將粉碎后的秸稈翻入0~25 cm土層中,再進行正常播種。有機肥能改善蘇打鹽堿土物理性質,降低土壤鹽堿化程度,提高土壤全氮、全磷和有機質含量,降低水溶性鹽離子含量,提高陽離子交換量,提高土壤肥力[6]。施用配方肥能夠協(xié)調各營養(yǎng)元素之間的比例,實現(xiàn)營養(yǎng)均衡。目前,測土配方施肥技術在吉林省60個縣推廣應用,大田作物應用測土配方施肥技術的比例已達到90%以上。
目前,吉林省主要種植玉米、水稻、大豆等大田作物,但是很少種植耐鹽植物。耐鹽植物能夠改善土壤孔隙度、調節(jié)土壤含水量和容重等,其在將鹽分吸收進體內后,能夠將鹽分通過分泌細胞分泌到體外[7]。種植耐鹽植物是一種綠色環(huán)保的土壤改良方法。耐鹽植物種類眾多,吉林省應該組織科研機構或農業(yè)院校,加大耐鹽植物研究力度,開展試驗示范,探索適合在吉林省鹽堿土中種植的耐鹽植物。中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所在大安市長期從事野外試驗,目前已經對耐鹽水稻進行了研究,并且研發(fā)出了水稻抗逆高產栽培技術,構建了蘇打鹽堿地改土先行的階梯式治理新模式,實現(xiàn)了水稻產量穩(wěn)步提升。該所培育出了水稻耐鹽堿超高產優(yōu)質品種東稻4號,實現(xiàn)了抗逆品種的更新?lián)Q代。
當?shù)剞r民的耕作意識沒有轉變,加之有關鹽堿耕地保護的宣傳乏力,導致農民耕作方式不合理,鹽堿耕地退化現(xiàn)象嚴重。相關農業(yè)部門應定期組織宣傳培訓會議,邀請技術人員給農民傳授耕作知識、先進技術等。此外,相關部門也可通過廣播、電視、微信等進行廣泛傳播,促使農民逐步轉變思想,意識到改良鹽堿耕地的重要性。農業(yè)技術人員也可下鄉(xiāng)指導、舉辦現(xiàn)場觀摩會、印制宣傳單,切實加強宣傳,提高農民改良鹽堿耕地的意識。
基層農業(yè)部門同志應轉變工作觀念,肩負責任,消除“人少事多”這一弊端,積極工作。當?shù)卣蛳嚓P部門可以與高校合作,吸引年輕畢業(yè)生入職。各農業(yè)部門應該加強交流學習,加強專業(yè)知識技能培訓,提高專業(yè)素養(yǎng),學習新技術,研究新方法。同時,重視基層化驗室建設,鼓勵其申請補貼,改善化驗室環(huán)境,更換新設備,交流檢驗方法。
總體來看,吉林省鹽堿耕地治理仍處在起步階段。合理開發(fā)和改良鹽堿耕地需要因地制宜,綜合施策,配合當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、經濟條件,將農藝、化學、生物等改良措施結合起來,激發(fā)后備資源潛力,謀求可持續(xù)發(fā)展。政府應統(tǒng)籌規(guī)劃,制定目標,農業(yè)、林業(yè)、水利等部門各司其職;農業(yè)部門夯實責任,加強組織領導,明確分工,構建上下聯(lián)動、共同推進的工作機制;基層農技人員要腳踏實地、實事求是,認真落實項目,做好檔案管理工作;相關科研院所和高校開展推廣試驗和示范試驗,對從事鹽堿耕地改良研究工作的科研人員進行鼓勵和項目資金補貼。鹽堿耕地改良治理是守牢耕地質量紅線、確保國家糧食安全的重要舉措,也是開發(fā)后備耕地資源的重要一步。今后,在鹽堿耕地改良治理道路上應不斷創(chuàng)新、調整優(yōu)化,探索適合吉林省的鹽堿耕地治理路子。