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走进中科院-记者暑期行

归档日期:06-12       文本归类:生地      文章编辑:爱尚语录

  中科院新疆生态与地理研究所于2006年提出生物改良治理盐碱地的新方法,即在盐碱地上种植野榆钱菠菜、高碱蓬等盐生植物品种,能在两年内改善土壤盐碱度,第三年便可种植耐盐经济植物蓖麻等。目前,该所已经在克拉玛依市小拐乡建立约800亩的特色经济植物繁育示范园区。图为在小拐乡的特色经济植物育种及栽培技术研究与示范基地内,研究人员买文选为根系构型试验挖土提取样本,了解水肥等因素对植物根系的影响。

  荒漠化大区,中国最大的盐碱土区,大部分重度盐渍化土地长期无法利用,这是壮美辽阔的新疆的一部分。如今,当地科研人员通过种植“吸盐”能力极强的植物,变盐碱荒漠为良田,昔日不毛之地长出高产棉花。

  十多年来,中科院新疆生态与地理研究所科研人员对新疆盐生植物的物种多样性、盐生植物种子及耐盐性开展了大量调查研究。结果发现,在盐碱地上种植盐地碱蓬、盐角草、野榆钱菠菜等盐生植物,每年可从土壤中带走大量盐分,连续三年左右就可以大幅“淡化”土地,达到耕种标准。

  “目前我们已经在新疆克拉玛依市、喀什地区和巴音郭楞蒙古自治州的库尔勒市改良盐渍化土地上千亩,相当于增加了上千亩良田。”中科院新疆生态与地理研究所书记、研究员田长彦说。

  土壤盐渍化是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程,也称盐碱化。盐渍土可分为含硫酸盐、氯化物为主的松盐土和含碳酸盐为主的碱土,其危害主要体现在使农作物减产或绝收,影响植被生长并间接造成生态环境恶化,且能腐蚀损坏工程设施,造成的损失全国每年达数十亿元。

  据统计,作为中国最大的盐土区,新疆盐渍土地面积达11万平方公里,约占全国盐渍土面积的1/3,现有耕地的32.6%已出现次生盐渍化。新疆地处内陆封闭环境,丰富的盐类物质只能在区内循环,致使土壤残余积盐和现代积盐过程都十分强烈。这些都是农业低产的主要因素。

  “要想改变这种现状,必须积极开发盐碱地资源,开展盐碱地保障技术及开发模式研究。”田长彦说。

  长期以来,人们也一直不断努力通过各种方式改造盐渍化土地,使其成为能够种植农作物的良田。上世纪五六十年代,新疆生产建设兵团二师的一些团场土地由于盐渍化程度太高,曾被专家判定为“人类无法在此生产生存”。然而,兵团人并没有因此放弃,他们铆足劲,住地窝子,吃窝窝头,用一把坎土曼、一把镰刀、一副箩筐,肩挑背扛,先后三代人,历经几十年,在盐碱地上开挖了数百公里的排灌系统,硬是将盐碱地开垦成了数万亩耕地果园。

  “像兵团那样采用挖排碱渠、大水漫灌的传统方法,可能在短时间内可以让土地变成良田,但它必须要有大量的水作为保证。我们知道新疆淡水资源匮乏,水利工程改良无法大面积实施,同时,一旦没有水,这些土地盐渍化仍会重现,因此绝不是长久之计。”田长彦认为,现在再也不能采用过去传统的大水洗盐方法了,必须寻找到一种可持续发展的盐碱土科学改良的新方法。

  经过一番调查研究,田长彦和团队将目光锁定在了生物改良措施上。“生物改良措施具有投资少、见效快、适应范围广和可持续性等优点,尤其是利用盐生植物修复土壤,在新疆有更好的适用性。”田长彦说,“盐生植物的耐盐特征使它们能够适应高盐碱环境、咸水灌溉,在改善生态环境的同时,让盐渍土‘重获新生’,实现资源化和可持续发展。”

  在确定研究方向之后,田长彦和他的团队首先做的一件事就是筛选和引种经济盐生植物。通过几年的努力,他们发现,新疆有盐生植物305种,还有11个变种4个亚种,约占全国盐生植物的60%。其中新疆特有品种7种,国家濒危保护植物7种。

  先期在中国科学院阜康生态站建立100亩的生态植物园、成功引种147种盐生植物,并筛选出较为理想的衍生植物小规模试种之后,研究人员发现,这些盐生植物不仅能绿化荒漠,而且均可以通过生长环节,将土地里的盐碱成分吸收到自己体内,从而使土地里的盐碱成分逐年减少。

  通过分析,他们进一步发现,这些盐渍土地在没有种植前含盐量每公斤在50克左右,经过种植耐盐植物后,每公斤含盐量降低到10克左右。

  田长彦介绍,盐渍土地里一亩地可收获近两吨盐生植物,土壤里被这些盐生植物“吃掉”的盐近500公斤。“连续三年左右就可以大幅‘淡化’土地,达到耕种标准。”

  在试种了两年盐生植物后,研究人员在这片土地上开始种植棉花等作物,获得成功。

  “以克拉玛依为例,当地盐碱化最严重的土壤每公斤含盐量大于40克,种植盐地碱蓬后,每年每亩地带走盐分431公斤,四年之后,土壤盐分降到每公斤10克以下,种植棉花亩产达400多公斤。”田长彦说。

  科研人员们得出结论:盐生植物的开发与利用,是盐碱地区治理开发的有效措施,是推进盐碱地区农业结构调整、改善生态环境、促进可持续发展的重要途径。

  田长彦和团队在10多年的研究中还发现,盐生植物很多还具有十分重要的经济价值,可用于医药、绿化、饲用、食品加工、纤维和化工等,有很大开发潜力。

  “比如,在一茬盐生植物完成‘吃盐’使命之后,当地农民通常都将其收获回家,用来喂养牛羊。这些盐生植物含有丰富的盐,是动物生长中必不可少的养料。”田长彦说,“盐生植物中还包含丰富的经济盐生植物,如食用盐生植物、药用保健盐生植物、饲用盐生植物、纤维盐生植物和绿化观赏盐生植物等。”

  此外,利用盐生植物对盐渍环境的适应性,发展盐土农业、生态建设,将有经济特效的盐生植物栽培引上产业化之路,其产业总体效益不低于现有的农业产业,甚至大大超过了农业产业。

  “通过盐生农业的研究,我们发现了更大的农业发展应用前景,就是地下咸水的利用。”田长彦说,“新疆地下水资源丰富,但多数地下水为咸水,过去无法使用。盐生农业发展过程中,我们可以通过咸水的灌溉,达到发展农业的目的,不仅不占用原本就紧缺的地表水资源,还找到了咸水使用方向,可谓一举两得。”

  新疆有后备耕地2.69亿亩,90%为盐碱地,由于缺水而得不到开发。新疆每年生态需水280亿立方米,有100多亿立方米地下咸水资源没有利用。这些都为盐生农业提供了良好的发展前景。

  “盐土农业的开发应是新疆经济的又一个新增长点,对新疆生态环境保护和经济建设都将产生积极、重要的影响。”田长彦说。

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