土壤鹽漬化是國際公認的問題。 根據聯合國糧食及農業組織的資料，有超過 833億公頃土壤受鹽漬化影響，我國鹽鹼地面積居世界第三位。 如何加強鹽鹼地改良利用，把鹽鹼地變成“新糧倉”？如何實現“重塑土壤結構、高效脫鹽”的工程技術模型控制鹽鹼地體系？對鹽鹼地改良有何影響？《小康》雜誌、中國小康網採訪了中國鹽鹼地科研先行者、中國農業大學教授胡淑文，暢談解決全球性鹽鹼地改良問題的過程，為我國實施“地儲糧、科技儲糧”戰略提供了堅實的科技支撐。
生物基聚合物對鹽鹼地具有“透氣性”
2024年，胡淑文在中國科學院化學研究所獲得高分子材料博士學位，畢業後在加拿大麥克馬斯特大學獲得化學工程博士後學位。 2024年，懷著科技報國的理想，胡淑雯從美國回國工作，在中國農業大學從事教學和科研工作。
照片由受訪者提供。
胡淑雯最初在中國農業大學研究天然高分子材料改性的功能肥，與土壤改良領域“一山之隔”。 據他回憶，2024年左右，他在研究功能性肥料時，注意到鹽漬土對肥料特別敏感。 例如，使用酸性肥料可以起到中和作用，作物會長得更好;肥料包裹後，肥料溶解緩慢，增產更明顯。 相反，如果在鹽鹼地上使用速效肥料，作物很快就會“燒苗”。
土壤是基礎，萬物生辰。 “如果我們能用科技的力量改造鹽鹼地，那豈不是造福國家、造福人民、造福子孫後代的好事嗎？經過慎重考慮，胡淑文決定將研究重點從功能肥料轉向土壤改良。
當你不困惑時，重新開始顯然是乙個巨大的挑戰。 很多親戚朋友勸他：“人四十歲以後就學不學藝了。 鹽鹼地改良是世界性的科研難題，不是你的專業，會遇到很多困難。 ”
胡淑文堅持自己的選擇，錨定了鹽鹼地改良的方向。
為傳統鹽鹼地處理技術清單。
1、淡水消耗量大、改良周期長、易返鹽等問題，胡淑文帶領團隊扎根鹽鹼地改善生產線多年，鏤鐵鍬、鑽土鑽、挖剖面、取土樣、檢測土樣、灌溉排水......經過十年磨一劍，我們打造了以“重塑土壤、高效脫鹽、疏浚堵填結合、開墾肥田”為核心的鹽鹼地生態修復工程技術體系。 胡 淑文介紹：首先，研製出一種新型生物基改性材料，將鹽鹼土的“細顆粒”結合成穩定的“大顆粒”，重塑土壤的“團聚體結構”，增加土壤的孔隙度，使土壤的脫鹽效率提高10倍以上，每畝淡水300立方公尺，基本去除耕作層的鹽鹼。
之後，結合修築堤壩、水閘、控制地下水位、疏導鹽排放等巨集觀措施，通過地表徑流、深層淋溶、滲流測量和排放等方式，將鹽分從耕地層和區域輸出。 有效起到了增加土壤團聚體結構、增加孔隙度、阻斷作物根系分泌物的作用，大大減少了土壤毛管現象，抑制了土壤鹽漬化現象。 最終，改善了微生物群落的多樣性，構建了作物根系、土壤和土壤微生物的良性生態，加速了礦質養分迴圈，逐步提高了土壤肥力和作物生產力。
傳統的鹽鹼地改良方法主要圍繞三個主要步驟：放鹽、洗鹽、降低土壤含鹽量、種植耐鹽鹼植物、土壤施肥、種植農作物。 但鹽鹼地土壤顆粒散亂細小，沒有正常的土壤結構，乾燥堅硬壓實，容重高，透水透氣性差，鹽洗效率低，浪費大量淡水。 同時，鹽鹼土微生物群落單一，採用常規單一的物理、化學、生物改良方法，效果慢、周期長，難以實現向高產肥田的轉化。
“重塑土壤結構 高效脫鹽”鹽鹼地技術體系，集土壤修復、土壤施肥、水利工程、分鹽、耐鹽品種、種植管理、生態養護等多學科多環節於一體，綜合性強，整體技術難度高，系統化強，從根本上改變了傳統鹽鹼地的弊端管理。
將實驗室建立在鹽鹼地上。
我國鹽鹼土分布廣泛，主要包括東北松嫩平原的鹽鹼地、東部的濱海鹽鹼地、黃淮海平原（江兩岸）的鹽鹼混合土和半荒漠的陸地鹽鹼地。鹽鹼地的形成主要受土地墒情狀況和自然條件的影響，有效水資源也是制約鹽鹼地改良的重要原因。 目前，在鹽鹼地分布較廣的地區積極開展配套水利工程，解決鹽鹼地改良利用問題。
照片由受訪者提供。
胡淑文投身鹽鹼地改良科研的最初幾年，每年都會和學生一起在東北松嫩平原的鹼鹼田裡度過七八個月。 為了節省往返縣酒店的時間，他和他的學生在野外建立了乙個實驗室。 簡陋的平房可作為實驗室、辦公室、食堂和宿舍。 課間休息時，老師和學生擠在大通店裡。 他們開始吃飯的時候，桌上擺著七八碗麵條，師生們吃得非常美味。
那段時間，晚上躺在床上，我開始思考：如果我是生長在蘇打鹽田裡的水稻，我怎麼能長得更好？胡淑文回憶道。
作為水稻植物，要想在鹽鹼環境中生存，就必須要有免疫力或抗體，那麼穿上耐鹽的'外套'豈不行嗎？從此出發，胡淑雯帶領團隊借助生物基材料開發了一種緩釋長效抗鹽劑，播種前將種子浸泡在其中，種子具有耐鹽特性。 “如果土壤中的鹽分難以去除怎麼辦？從水稻植株的角度來看，壓實土壤的顆粒就像“小公尺粒”一樣緊挨著，沒有縫隙，水很難滲出，導致鹽分無法沖走。 為此，我們開發了生物基改性材料，可以將“小公尺粒”變成“花生和大豆”的組合，土壤有裂縫，鹽分可以被水迅速沖走。 ”
農作物生長是為了從土壤中獲取養分，這需要微生物分解有機物。 如何使有益微生物群落在鹽鹼土壤中生存和茁壯成長？對此，有必要找另一位微生物學專家參與研究。 日復一日，水稻在鹽鹼地可能遇到的問題，在“地面實驗室”中一一解決。
鹽鹼地改良是乙個世界性難題，也是乙個複雜的系統工程。 土壤結構、鹽分、養分、微生物群落、作物品種、水利、種植管理等諸多因素相互交織，相互影響。 它們都必須調整到最佳狀態，以使作物健康生長。 “在實際處理過程中，如果缺乏整體、系統的處理方案，如工程設施與土壤改良不匹配，不僅作物不具備生長條件，而且'脫鹽-鹽漬化'會不斷重複，效果容易重複，改良周期長。 胡淑文說。
從水稻作物的角度思考解決方案，讓胡淑文意識到：“土壤是作物生長發育的基石。 只有讓土壤更健康，才能確保農作物健康生長。 因此，我們將土壤改良視為鹽鹼地經營的核心問題。 ”
抓住了主要矛盾，解決了其他問題。 胡淑文表示，正是基於“迪投實驗室”的科研成果，團隊打造了以“重塑土壤結構、高效脫鹽”為核心的鹽鹼地生態修復工程技術體系，從而找到了鹽鹼地高產的金鑰匙。
一次改進有效多年，效果顯著。
我國擁有約15億畝鹽鹼地，其中約5億畝具有開發利用潛力，經土壤改良後可轉化為優質耕地，大大緩解了我國糧食進口壓力，保障了國家糧食安全。
胡淑文在野外調研中發現，吉林省松原市大安市、鎮台縣、通榆縣、前國縣、遷安縣、扶餘縣中重度鹽鹼地相對集中，該地區重度鹽鹼地pH值為100~10.8、含鹽量高於5，鹼度大於重度鹽鹼地的55%，土壤顆粒成分中粘土含量高，質地重，透氣性差，塑性和內聚力強，土壤顆粒分散，結構差，整體改善難度很大。
胡淑文教授的土壤改良團隊與當地企業合作，開展了該地區重鹽鹼地的改良利用工作，重鹽鹼地改良達到當年當地肥沃土地的產量，改良後充分實現了常規種植管理和穩定高產。 胡淑文說：“通過前期的土地平整、溝渠支護、洗鹽、排鹽，配合鹽鹼地新型高效改良劑和專用肥的施用，在精細化管理的中後期，實現了鹽鹼地快速脫鹽，改善了土地結構，大大提高了土地的使用價值。 ”
僅在改善的第一年，地表層的總鹽度含量就下降到3低於 0，pH 值降至 85以下，總孔隙度提高60%，水稻產量達到512公斤畝;應用其他改良技術，畝稻產量為164公斤。 在隨後幾年的種植季，改良示範區在不放任何改良材料的情況下實施常規種植管理，產量仍保持高產，真正實現了改良多年成效，實現了鹽鹼地劣質土壤和脆弱生態環境向優質耕地的轉化。
此外，山東省東營市地處黃河入海口，大面積低產田是濱海鹽鹼地改良利用的代表。 胡淑文教授團隊的土壤改良方案在東營市河口區頤和鎮鹽鹼地實施，隨機抽取4個鹽鹼地試驗地塊，選擇的試驗田為同一種植者，土壤條件與對照地塊基本相同，品種和種植管理也相同。 結合春季小麥常規種植，示範地塊應用了團隊自主研發的土壤改良劑，隨後僅經歷了3次自然小雨。
2024年6月初，常規種植管理下相鄰麥田小麥植株矮小稀疏，麥穗短穗萎縮，而鹽鹼土調理劑處理的地塊小麥生長均勻，植株高大健壯，麥穗明顯較對照長粗。 最後，專家組產量測試結果顯示，同田間處理未改良地塊小麥產量為14156 kg畝，改良地塊小麥產量32722 kg畝，改良樣地比對照增產13115%;在非均質處理下，試驗田左右兩側未改良地塊小麥產量為15271 kg畝，改良地塊小麥產量44319 kg畝，改良樣地比對照增產19021%，效果極為顯著。
小麥收穫後，田地輪作種植大豆，不使用土壤改良劑。 經過幾個示範地塊的春季改良，大豆幼苗狀況良好，生長旺盛，植株強壯，綠葉茂密。 然而，未改良的地塊由於鹽鹼度高，幼苗嚴重短缺，田地被鹼草覆蓋。 理論產量資料表明，改良大豆試驗田大豆理論產量為302 kg畝，未改良試驗田大豆理論產量為82 kg畝，改良後大豆產量增加約268%，改良土壤指標顯著提高。 從那時起，改良後的地塊連續六個種植季節實現了中高產。
2024年，針對新的地理氣候條件，胡淑雯教授團隊將創造出一種新的功能性水溶性鹽鹼土改良劑，實現“滴灌、土壤結構改良、海水淡化、保水”。 在新疆和田225鹽鹼土中，滴灌水溶性改良劑玉公尺生長良好，生育期比未改良土壤早10 d，根區土壤鹽分降低62%，根區土壤水分增加173%。 據新疆農業農村部及各部門專家測產，綠庫玉公尺生物量和鮮重均增長60%。 這一成果不僅提高了用水效率、作物產量和土地質量，而且為乾旱地區農業可持續發展提供了創新解決方案，可以顯著增加新疆的耕地面積。
為鹽鹼地防控提供中國解決方案。
今年6月6日，胡淑文應邀來到糧農組織總部，分享中國管理鹽鹼地的經驗。 他說：“我們找到了科學利用鹽鹼地的金鑰匙，可以為中國全球鹽鹼地治理提供解決方案。 ”
鹽鹼地普遍面臨入滲速度慢、脫鹽效率低、處理周期長、土壤結構不良易復發等一系列挑戰。 “重塑土壤結構、高效脫鹽”的鹽鹼地系統工程技術模型，有效解決了鹽鹼地生態快速改善的世界性難題，讓貧瘠的土地再次富饒起來。
據了解，該技術模式已在全國10多個省份推廣應用，並取得了顯著成效。 在松嫩平原的蘇打鹽鹼土區、濱海泥灘、河套灌區、內陸乾旱鹽漬化地區，多種鹽鹼型別、多種作物，多年的試驗示範證明，在水資源充足的前提下，水稻、玉公尺、小麥、大豆等在當年均能實現中高產得到了吉林省原省長韓軍等眾多專家的高度評價，被康紹忠院士、徐明剛院士等國內頂尖專家認定為國際領先水平。
2024年，中國農業大學與北京寶樹農業科技簽訂合同，開展鹽鹼地生態修復。
胡淑文進一步表示：“如果這一模式得到國家政策的進一步支援和推廣，有望為我國增加優質耕地1.2億畝，每年增加糧食1000億2000億斤。 同時，將1.2億畝鹽漬化中低產田高效改良為高產田，每年可提高糧食生產能力400億至800億斤，每年可增加糧食生產能力1400億至2800億斤。 此外，1.2億畝鹽漬化退化草地可生態恢復為優質牧場。 該技術模式為我國擴大耕地和提質增效提供了科技支撐，對保障國家糧食安全具有重要意義。 ”
*：“小康”，中國的小康網路。
作者：孫媛媛。
編輯：降雲璋。
評論：龔子墨。