“要啃就啃最硬的骨头”
寒冬时节,田野里芒硝似雪,几个身影点缀其间。
零下10多摄氏度的内蒙古五原县重度盐碱地上,李玉义与同事们正忙着取土样、辨土壤。作为中国农业科学院盐碱地改良创新团队(以下简称“改良团队”)首席科学家,他与团队只有一个目标——让这片地处河套灌区的土地重获生机。
盐分大、植被稀、分布广,重度盐碱地一直是我国土地治理中最难啃的“硬骨头”。10多年来,改良团队的脚步遍布内蒙古、山东、黑龙江等地,他们不断探索改良新模式,用科技“唤醒”盐碱地,让荒野披上绿装、焕发活力、成为粮仓。
“上膜下秸”阻断盐碱
“满眼一片白茫茫,寸草不生碱圪梁。”2010年,李玉义初次踏上五原县重度盐碱地时,眼前的景象让他目瞪口呆。
彼时,五原县内有近100万亩次生盐碱地,占全县总耕地面积超过50%,另有100万亩盐碱荒地无人问津。
这一切的成因是什么?时任改良团队负责人、研究员逄焕成解释道,位于黄河“几字弯”北岸的五原县,降水少、蒸发强,常年采用黄河水过量灌溉,导致地下水位不断抬高,底层土壤中盐分随之上移,水分蒸发后,在地表累积出厚厚盐层。
要想阻断盐碱,首先要摸清土壤状况。
“当时大家早出晚归,采土样、做检测,甚至尝盐碱,有同事因此连着几天腹泻不止。”李玉义告诉科技日报记者,仅一年时间,改良团队就在20余亩盐碱地上取样4000多份,化验16000余次。
“过去,人们多用大水冲洗和覆盖地膜等方法来治理盐碱,但效果总是反反复复。”改良团队顾问、研究员魏由庆说,这种“头痛医头、脚痛医脚”的方式,无法从根本上解决问题,“在利用好地膜抑制地表盐分、锁住水分的同时,必须设法阻断地下盐分上行。”
改良团队开始寻找经济适用的阻断材料。在日复一日的寻找与试验中,大家注意到了农民废弃在田间地头的秸秆。
“能否利用这些秸秆在土壤中形成一个隔层,打破盐分上行通道——毛管水的连续性?”逄焕成与大家讨论,这就好比在地下设一道“绊马索”,让盐分无法跑上来。
通过多次试验,改良团队发现,将秸秆切碎至5—15厘米长,然后翻埋平铺至地下30—40厘米深处,效果最佳,可有效破坏毛管水的连续性。
“实施地下铺设秸秆、地表覆盖地膜这种原创的‘上膜下秸’技术后,盐碱地0—30厘米土层含盐量平均降低36.23%,保苗率提高46.7%,作物增产30.5%,效果非常突出。”李玉义介绍,改良团队终于找到了适合当地盐碱地的改良模式,成为村民们最信任的“斩盐者”。
“精准调控”改良循环
“别说三个博士,三个神仙来,也白瞎!”黄河“几字弯”南岸的内蒙古达拉特旗田埂上,村民们看着远道而来的李玉义一行,互相撇了撇嘴。
与五原县相似,达拉特旗同样因为过量灌溉,造成地下盐分上行,在地表积聚。而雪上加霜的是,这里的排水条件更差,导致盐碱化程度更重。
“要啃就啃最硬的骨头,只有这样才能改良好这块土地。”李玉义告诉记者,他们毫不犹豫地选了一块盐碱化最严重的地块作为试验田。
怎么改?大家争论不休。有人提议采用灌溉技术,有人建议引入耐盐作物。
经过数次头脑风暴后,改良团队采纳了滴灌专家李晓彬的提议——从研究新型滴灌技术入手,快速创建作物根层适宜生境。
“试验田内的高盐环境让微生物难以存活,土壤养分循环受阻,地上的植物如同‘小老头树’。”李晓彬说,“如果找到合适的滴灌方案,就可以改善作物根系周边的微循环,为其创造一个相对适宜的生长环境。”
方案确定后,李晓彬带着几位硕士、博士一头扎进这片“光板地”,一扎就是一个多月。
考虑到试验田入渗能力差、排水难、地力贫瘠等诸多问题,改良团队将研究重点放在找准滴灌系统调控参数和快速改良地力上。