吸鹽植物變鹽堿荒漠為良田
工作人員在示范基地里采集洋甘菊
荒漠化大區,中國最大的鹽堿土區,大部分重度鹽漬化土地長(cháng)期無(wú)法利用,這是壯美遼闊的新疆的一部分。如今,當地科研人員通過(guò)種植“吸鹽”能力極強的植物,變鹽堿荒漠為良田,昔日不毛之地長(cháng)出高產(chǎn)棉花。
十多年來(lái),中科院新疆生態(tài)與地理研究所科研人員對新疆鹽生植物的物種多樣性、鹽生植物種子及耐鹽性開(kāi)展了大量調查研究。結果發(fā)現,在鹽堿地上種植鹽地堿蓬、鹽角草、野榆錢(qián)菠菜等鹽生植物,每年可從土壤中帶走大量鹽分,連續三年左右就可以大幅“淡化”土地,達到耕種標準。
“目前我們已經(jīng)在新疆克拉瑪依市、喀什地區和巴音郭楞蒙古自治州的庫爾勒市改良鹽漬化土地上千畝,相當于增加了上千畝良田。”中科院新疆生態(tài)與地理研究所書(shū)記、研究員田長(cháng)彥說(shuō)。
新疆鹽漬面積約占全國1/3
傳統的大水漫灌洗鹽方法在淡水資源匱乏的新疆絕非長(cháng)久之計
土壤鹽漬化是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現象或過(guò)程,也稱(chēng)鹽堿化。鹽漬土可分為含硫酸鹽、氯化物為主的松鹽土和含碳酸鹽為主的堿土,其危害主要體現在使農作物減產(chǎn)或絕收,影響植被生長(cháng)并間接造成生態(tài)環(huán)境惡化,且能腐蝕損壞工程設施,造成的損失全國每年達數十億元。
據統計,作為中國最大的鹽土區,新疆鹽漬土地面積達11萬(wàn)平方公里,約占全國鹽漬土面積的1/3,現有耕地的32.6%已出現次生鹽漬化。新疆地處內陸封閉環(huán)境,豐富的鹽類(lèi)物質(zhì)只能在區內循環(huán),致使土壤殘余積鹽和現代積鹽過(guò)程都十分強烈。這些都是農業(yè)低產(chǎn)的主要因素。
“要想改變這種現狀,必須積極開(kāi)發(fā)鹽堿地資源,開(kāi)展鹽堿地保障技術(shù)及開(kāi)發(fā)模式研究。”田長(cháng)彥說(shuō)。
長(cháng)期以來(lái),人們也一直不斷努力通過(guò)各種方式改造鹽漬化土地,使其成為能夠種植農作物的良田。上世紀五六十年代,新疆生產(chǎn)建設兵團二師的一些團場(chǎng)土地由于鹽漬化程度太高,曾被專(zhuān)家判定為“人類(lèi)無(wú)法在此生產(chǎn)生存”。然而,兵團人并沒(méi)有因此放棄,他們鉚足勁,住地窩子,吃窩窩頭,用一把坎土曼、一把鐮刀、一副籮筐,肩挑背扛,先后三代人,歷經(jīng)幾十年,在鹽堿地上開(kāi)挖了數百公里的排灌系統,硬是將鹽堿地開(kāi)墾成了數萬(wàn)畝耕地果園。
“像兵團那樣采用挖排堿渠、大水漫灌的傳統方法,可能在短時(shí)間內可以讓土地變成良田,但它必須要有大量的水作為保證。我們知道新疆淡水資源匱乏,水利工程改良無(wú)法大面積實(shí)施,同時(shí),一旦沒(méi)有水,這些土地鹽漬化仍會(huì )重現,因此絕不是長(cháng)久之計。”田長(cháng)彥認為,現在再也不能采用過(guò)去傳統的大水洗鹽方法了,必須尋找到一種可持續發(fā)展的鹽堿土科學(xué)改良的新方法。
鹽生植物能“吃掉”土壤里的鹽
連續三年左右可以大幅“淡化”土地,達到耕種標準
經(jīng)過(guò)一番調查研究,田長(cháng)彥和團隊將目光鎖定在了生物改良措施上。“生物改良措施具有投資少、見(jiàn)效快、適應范圍廣和可持續性等優(yōu)點(diǎn),尤其是利用鹽生植物修復土壤,在新疆有更好的適用性。”田長(cháng)彥說(shuō),“鹽生植物的耐鹽特征使它們能夠適應高鹽堿環(huán)境、咸水灌溉,在改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí),讓鹽漬土‘重獲新生’,實(shí)現資源化和可持續發(fā)展。”
在確定研究方向之后,田長(cháng)彥和他的團隊首先做的一件事就是篩選和引種經(jīng)濟鹽生植物。通過(guò)幾年的努力,他們發(fā)現,新疆有鹽生植物305種,還有11個(gè)變種4個(gè)亞種,約占全國鹽生植物的60%。其中新疆特有品種7種,國家瀕危保護植物7種。
先期在中國科學(xué)院阜康生態(tài)站建立100畝的生態(tài)植物園、成功引種147種鹽生植物,并篩選出較為理想的衍生植物小規模試種之后,研究人員發(fā)現,這些鹽生植物不僅能綠化荒漠,而且均可以通過(guò)生長(cháng)環(huán)節,將土地里的鹽堿成分吸收到自己體內,從而使土地里的鹽堿成分逐年減少。
通過(guò)分析,他們進(jìn)一步發(fā)現,這些鹽漬土地在沒(méi)有種植前含鹽量每公斤在50克左右,經(jīng)過(guò)種植耐鹽植物后,每公斤含鹽量降低到10克左右。
田長(cháng)彥介紹,鹽漬土地里一畝地可收獲近兩噸鹽生植物,土壤里被這些鹽生植物“吃掉”的鹽近500公斤。“連續三年左右就可以大幅‘淡化’土地,達到耕種標準。”
在試種了兩年鹽生植物后,研究人員在這片土地上開(kāi)始種植棉花等作物,獲得成功。
“以克拉瑪依為例,當地鹽堿化最嚴重的土壤每公斤含鹽量大于40克,種植鹽地堿蓬后,每年每畝地帶走鹽分431公斤,四年之后,土壤鹽分降到每公斤10克以下,種植棉花畝產(chǎn)達400多公斤。”田長(cháng)彥說(shuō)。
科研人員們得出結論:鹽生植物的開(kāi)發(fā)與利用,是鹽堿地區治理開(kāi)發(fā)的有效措施,是推進(jìn)鹽堿地區農業(yè)結構調整、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續發(fā)展的重要途徑。
鹽土農業(yè)開(kāi)發(fā)有望成新增長(cháng)點(diǎn)
鹽生植物開(kāi)發(fā)潛力大,鹽生農業(yè)帶動(dòng)地下咸水利用
田長(cháng)彥和團隊在10多年的研究中還發(fā)現,鹽生植物很多還具有十分重要的經(jīng)濟價(jià)值,可用于醫藥、綠化、飼用、食品加工、纖維和化工等,有很大開(kāi)發(fā)潛力。
“比如,在一茬鹽生植物完成‘吃鹽’使命之后,當地農民通常都將其收獲回家,用來(lái)喂養牛羊。這些鹽生植物含有豐富的鹽,是動(dòng)物生長(cháng)中必不可少的養料。”田長(cháng)彥說(shuō),“鹽生植物中還包含豐富的經(jīng)濟鹽生植物,如食用鹽生植物、藥用保健鹽生植物、飼用鹽生植物、纖維鹽生植物和綠化觀(guān)賞鹽生植物等。”
此外,利用鹽生植物對鹽漬環(huán)境的適應性,發(fā)展鹽土農業(yè)、生態(tài)建設,將有經(jīng)濟特效的鹽生植物栽培引上產(chǎn)業(yè)化之路,其產(chǎn)業(yè)總體效益不低于現有的農業(yè)產(chǎn)業(yè),甚至大大超過(guò)了農業(yè)產(chǎn)業(yè)。
“通過(guò)鹽生農業(yè)的研究,我們發(fā)現了更大的農業(yè)發(fā)展應用前景,就是地下咸水的利用。”田長(cháng)彥說(shuō),“新疆地下水資源豐富,但多數地下水為咸水,過(guò)去無(wú)法使用。鹽生農業(yè)發(fā)展過(guò)程中,我們可以通過(guò)咸水的灌溉,達到發(fā)展農業(yè)的目的,不僅不占用原本就緊缺的地表水資源,還找到了咸水使用方向,可謂一舉兩得。”
新疆有后備耕地2.69億畝,90%為鹽堿地,由于缺水而得不到開(kāi)發(fā)。新疆每年生態(tài)需水280億立方米,有100多億立方米地下咸水資源沒(méi)有利用。這些都為鹽生農業(yè)提供了良好的發(fā)展前景。
“鹽土農業(yè)的開(kāi)發(fā)應是新疆經(jīng)濟的又一個(gè)新增長(cháng)點(diǎn),對新疆生態(tài)環(huán)境保護和經(jīng)濟建設都將產(chǎn)生積極、重要的影響。”田長(cháng)彥說(shuō)。
編輯:zhufei
相關(guān)閱讀
英研究人員首次在植物中發(fā)現稀有礦物
近日,英國劍橋大學(xué)的研究人員在國際上首次發(fā)現一些虎耳草屬(Saxifraga)高山植物的葉片可以產(chǎn)生稀有礦物球霰石,相關(guān)研究結果發(fā)表在《植物志》上。【詳細】
生動(dòng)綠意場(chǎng)景:家庭微景觀(guān)設計
一株綠色植物能為家居注入新鮮的氣息,而現在的綠色植物景觀(guān)設計也愈發(fā)新奇多樣,在玻璃花瓶/花盆之中,什么樣的微型景觀(guān)都有可能出現。9款家庭微景觀(guān)設計,為家搭建一處生動(dòng)的綠意場(chǎng)景。【詳細】
植物與水的搭配讓景觀(guān)充滿(mǎn)詩(shī)情畫(huà)意
在園林景觀(guān)設計中,水景不外乎動(dòng)景和靜景。一方靜水搭配靈動(dòng)叢生的植物,便多了幾分令人愉悅的生機。【詳細】
湖南永州將再添一個(gè)國家森林公園
今天,從國家林業(yè)局傳來(lái)喜訊,祁陽(yáng)縣創(chuàng )建太白峰國家級森林公園通過(guò)評審,這意味著(zhù)永州將再添一個(gè)國家森林公園。【詳細】