
海洋所項(xiàng)目負(fù)責(zé)人邢軍武(右一)在現(xiàn)場(chǎng)布置實(shí)驗(yàn)

高耐鹽植物種質(zhì)資源圃種源繁育產(chǎn)業(yè)基地
來(lái)自中科院下屬七個(gè)研究機(jī)構(gòu)、十個(gè)團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家們,帶著他們傾注多年心力的科研成果踏上了這片土地。在黃河三角洲綿延千里的鹽堿地上,一批高耐鹽的植物正在扎根、生長(zhǎng),曾經(jīng)的不毛之地正在一點(diǎn)一點(diǎn)被春風(fēng)染綠。
大草帽、綠膠鞋、黃泥巴,在山東東營(yíng)海濱一望無(wú)際的鹽堿地上,有這樣一群人,他們當(dāng)中不少是來(lái)自中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家,從這身“標(biāo)配”和被曬得黝黑的膚色里,已經(jīng)很難看出他們都是從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)的科研工作者,倒是與這片荒茫無(wú)垠的畫(huà)面特別和諧。
這群科研工作者是來(lái)自中科院七個(gè)研究機(jī)構(gòu)的十個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。在中科院山東綜合技術(shù)轉(zhuǎn)化中心的協(xié)調(diào)下,他們帶著多年持續(xù)研究的科研成果來(lái)到黃河三角洲的鹽堿地上進(jìn)行院企合作。這群“有飯吃的人心里惦記著沒(méi)飯吃的人”,一絲不茍地實(shí)施著中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(“STS”計(jì)劃)首批啟動(dòng)的“濱海鹽堿地高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物篩選與規(guī)?;庇表?xiàng)目,曾經(jīng)白花花的鹽堿地,經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間改造,綠植覆蓋、生機(jī)煥發(fā)。
落地黃河三角洲
與以往其他科研計(jì)劃不同,“STS”項(xiàng)目不以論文“論英雄”,而是要求所提供的技術(shù)成果都不能僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段,項(xiàng)目本身須具備足夠的技術(shù)積累和成熟度,能夠切實(shí)解決實(shí)際問(wèn)題并經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。這正是中科院在篩選和確定“STS”計(jì)劃首批啟動(dòng)項(xiàng)目的原則。
“濱海鹽堿地高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物篩選與規(guī)模化繁育”項(xiàng)目正是這樣一個(gè)范例。項(xiàng)目集中了海洋所、新疆生地所、東北地理所、武漢植物園、植物所、遺傳發(fā)育所以及農(nóng)業(yè)資源中心、青島生物能源所等七個(gè)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的十個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。
“這個(gè)‘STS’計(jì)劃項(xiàng)目將通過(guò)院企合作的形式,解決沿海和內(nèi)陸鹽堿地區(qū)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)建設(shè)和環(huán)境污染治理對(duì)高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物及其栽培技術(shù)的需求?!敝锌圃汉Q笏}堿農(nóng)業(yè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目首席科學(xué)家邢軍武告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,因此,項(xiàng)目要求所有相關(guān)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果都必須是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究與積累的。
邢軍武團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事鹽生植物作物化、鹽堿環(huán)境與鹽堿農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)研究。早在上世紀(jì)80年代,他與團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始對(duì)高耐鹽植物堿蓬進(jìn)行作物化篩選與綜合產(chǎn)品開(kāi)發(fā),并獲得了世界第一個(gè)有關(guān)堿蓬的人工栽培發(fā)明專(zhuān)利。鹽生植物堿蓬的作物化及其綜合利用技術(shù)徹底改變了高鹽堿土壤不能直接農(nóng)業(yè)利用的歷史,其發(fā)明的堿蓬用于鹽堿塵暴生態(tài)控制技術(shù),在內(nèi)蒙古、河北、新疆等地的鹽堿塵暴治理中取得成效。
其他團(tuán)隊(duì)也是術(shù)有專(zhuān)攻。植物所桑濤團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事能源植物芒草研究,李銀心團(tuán)隊(duì)從事抗鹽耐海水蔬菜研究,沈世華團(tuán)隊(duì)從事雜交構(gòu)樹(shù)研究。遺傳發(fā)育學(xué)所謝旗團(tuán)隊(duì)從事耐鹽甜高粱研究與規(guī)模種植試驗(yàn)。青島能源所周功克團(tuán)隊(duì)則已收集210份耐鹽野生抗逆芒草種質(zhì)資源。東北地理所的梁正偉團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事耐鹽牧草及鹽生灌木篩選栽培試驗(yàn)研究,參與該項(xiàng)目后,篩選了堿茅、羊草、西伯利亞白刺、唐古特白刺、甘蒙檉柳、枸杞等耐鹽堿植物及其栽培技術(shù)。遺傳所農(nóng)業(yè)資源中心劉小京團(tuán)隊(duì)開(kāi)展環(huán)渤海鹽生植物開(kāi)發(fā)、國(guó)外耐鹽堿植物引進(jìn)、鹽生植物抗逆機(jī)理及栽培、地下咸水灌溉技術(shù)等研究,在該項(xiàng)目實(shí)施中已篩選出海杞、鹽杞兩個(gè)耐鹽枸杞品種和海檉一號(hào)檉柳品種。
奔走在田間地頭
進(jìn)入夏季,水邊的太陽(yáng)越來(lái)越毒,一大清早就能讓人出一身大汗。他們可顧不得這些,挽起褲腿就下田了。
新疆生地所的田長(zhǎng)彥團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科研實(shí)踐,已初步掌握了鹽角草、高堿蓬、野榆錢(qián)菠菜、紅葉藜等的高產(chǎn)栽培管理技術(shù)。參與這個(gè)“STS”項(xiàng)目,他們的主要任務(wù)是開(kāi)展高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物品種篩選、繁育技術(shù)和適應(yīng)性高效栽培技術(shù)三項(xiàng)工作。
他們嘗試將新疆的胡楊引種到東營(yíng)。這聽(tīng)起來(lái)有些不可思議,如此耐旱的胡楊能否適應(yīng)東部沿海相對(duì)濕潤(rùn)的大氣環(huán)境?不過(guò)他們非常嚴(yán)謹(jǐn),盡管目前胡楊苗仍在存活,但其生長(zhǎng)狀況還待作進(jìn)一步的觀察,是否適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境還需檢驗(yàn)。
“通過(guò)優(yōu)選不同生態(tài)適應(yīng)性樹(shù)種在山東東營(yíng)鹽堿地試種,可以增加適應(yīng)性樹(shù)種選中幾率。新疆鹽生植物種類(lèi)有320種之多,且生態(tài)生活型多樣,推廣范圍很廣闊。”新疆生地所田長(zhǎng)彥團(tuán)隊(duì)成員趙振勇告訴記者。
武漢植物園傅金民團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的研究,選育的耐鹽草坪草可在含鹽量為1.5%的土壤中生長(zhǎng),并表現(xiàn)較好的觀賞質(zhì)量,獲批國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利《鹽堿地草坪種植方法》。
傅金民說(shuō):“在這個(gè)項(xiàng)目中,我們的任務(wù)是利用重度鹽堿耐性草坪草和栽培技術(shù),在山東省東營(yíng)市鹽堿地示范種植,研發(fā)節(jié)本增效配套栽培技術(shù)并推廣應(yīng)用,促進(jìn)我國(guó)鹽堿地改良以及生態(tài)修復(fù)用草種質(zhì)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!?/p>
生機(jī)盎然不是夢(mèng)
“濱海鹽堿地高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物篩選與規(guī)?;庇表?xiàng)目的實(shí)施,并非僅是改善黃河三角洲區(qū)域的鹽漬化土地。邢軍武說(shuō),一批高耐鹽經(jīng)濟(jì)植物篩選出來(lái)后將被大面積推廣。
我國(guó)鹽漬化土地超過(guò)16億畝,這是一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的數(shù)字。據(jù)上世紀(jì)90年代中科院南京土壤所王尊親先生調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)約有15億畝鹽堿地,主要分布在西北、華北、東北、華中、華東廣大區(qū)域。若考慮到次生鹽漬化耕地和濱海灘涂鹽漬化土地面積以及每年河口淤積新形成的鹽堿地面積,則總面積應(yīng)超過(guò)16億畝。
鹽堿地帶來(lái)的問(wèn)題很多。例如,鹽漬化導(dǎo)致可耕地減少,這使得人類(lèi)食物生產(chǎn)的有效面積不足,同時(shí)還使受影響耕地的單位面積減產(chǎn),作物產(chǎn)量降低。還有,鹽漬化會(huì)導(dǎo)致荒漠化擴(kuò)散,裸露的鹽堿荒漠,還會(huì)引發(fā)鹽堿塵暴。而鹽堿荒漠與鹽堿塵暴則進(jìn)一步造成鹽漬化擴(kuò)散、使植物枯死、作物絕收、人畜生病、金屬腐蝕加劇、縮短機(jī)械、電器、車(chē)輛、設(shè)備、橋梁和建筑物壽命。另外,鹽堿粉塵往往以極細(xì)的微粒隨風(fēng)傳播,成為灰霾和塵暴的重要組分,可以通過(guò)風(fēng)和降雨的攜帶大范圍擴(kuò)散,擴(kuò)散距離可達(dá)萬(wàn)公里甚至全球散布,所到之處或造成植物死亡枯萎,或使農(nóng)田鹽漬化,或溶于水中污染河流、湖泊、水源,造成水質(zhì)惡化、淡水資源減少甚至枯竭,最終導(dǎo)致局部氣候與環(huán)境陷入惡性循環(huán),甚至引發(fā)人類(lèi)文明消亡。如古樓蘭和美索不達(dá)米亞文明的消失即由鹽漬化泛濫引起。
這群“有飯吃的人想著沒(méi)飯吃的人”,在2014年項(xiàng)目一期中已經(jīng)篩選出60余種100多份耐鹽植物?!拔覀兊哪繕?biāo)就是確定哪些種類(lèi)能耐高鹽,哪些已經(jīng)掌握了配套栽培和繁育技術(shù),哪些能夠適應(yīng)北方濱海高鹽區(qū),哪些能夠在內(nèi)陸高鹽區(qū)推廣?!毙宪娢湔f(shuō),“然后對(duì)表現(xiàn)良好的種類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)繁和規(guī)?;缬N,大面積推廣應(yīng)用?!?/p>
今年,科研人員除繼續(xù)進(jìn)行二期篩選增加新的儲(chǔ)備種類(lèi)外,還將擴(kuò)繁和規(guī)?;茝V一期篩選出來(lái)的30多種植物。
其中最為成熟的有海洋所篩選的堿蓬。目前,其已分別在河北、內(nèi)蒙古、新疆、山東等省區(qū)進(jìn)行大規(guī)模推廣,累計(jì)總面積達(dá)6萬(wàn)多畝,除了生產(chǎn)食物還作為高鹽環(huán)境以及沿海灘涂生態(tài)修復(fù)的先鋒物種,成為建立人工植被、美化鹽堿環(huán)境、消除鹽堿塵暴、防止鹽漬化擴(kuò)散和改良土壤的強(qiáng)大生態(tài)工具。2015年分別在遼寧和青島濱海灘涂推廣面積約1萬(wàn)多畝,用于濱海灘涂高鹽濕地生態(tài)修復(fù)和植被重建。
另外,遺傳與發(fā)育所篩選培育的高耐鹽甜高粱已在河南山東等多省區(qū)實(shí)施推廣數(shù)萬(wàn)多畝,用于生物能源和飼料生產(chǎn)。植物所篩選的高耐鹽芒草已推廣上萬(wàn)畝,用于生物能源生產(chǎn)。遺傳與發(fā)育所農(nóng)業(yè)資源中心培育的高耐鹽綠化喬木海檉1號(hào)、綠化和藥材灌木海杞,東北地理所的甘蒙檉柳、枸杞、西伯利亞白刺、唐古拉白刺、羊草等,武漢植物園的4種耐鹽草坪,新疆生地所的耐鹽喬木大果沙棗、小果沙棗、胡楊、灌木鹽爪爪等等都具備了推廣的成熟性,有些也已進(jìn)行了規(guī)?;茝V。
?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2015-06-01 第5版 創(chuàng)新周刊)