鹽生植物培育拯救鹽堿地
| 來源:轉(zhuǎn)載中國科學(xué)報(bào)【字號(hào):大 中 小】
最近,中科院新疆生態(tài)與地理研究所研究員田長彥團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上連續(xù)發(fā)表了三篇署名文章,提出了一系列有關(guān)鹽生植物利用的新思路。其中之一便是利用鹽生植物改良鹽堿地。
在針對(duì)鹽生植物的長期研究中,田長彥和他的研究團(tuán)隊(duì)深刻地體會(huì)到了科技創(chuàng)新為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的好處。他們培育“吃掉”鹽分的鹽生植物,有望將大量鹽堿地變成良田。其中,在大科學(xué)裝置的支持下,新品種蓖麻的產(chǎn)量得到了進(jìn)一步提高,有望提高我國蓖麻生產(chǎn)水平。
解決糧食安全戰(zhàn)略需求
據(jù)統(tǒng)計(jì),在新疆,后備耕地大約有2.69億畝,其中90%為鹽堿地,這些土地由于缺水而無法得到利用。而挖排堿渠、大水漫灌改良措施等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)方式也由于新疆淡水資源的匱乏受到限制。
長期從事農(nóng)業(yè)生態(tài)研究的田長彥經(jīng)過十多年研究發(fā)現(xiàn),新疆有鹽生植物305種,約占全國鹽生植物的60%,他開始思考,既然這些植物能在鹽堿地生長,那么能否用生物改良的方法,利用鹽生植物修復(fù)土壤,從而使土地里的鹽堿成分逐年減少呢?
為此,科研人員建立了100畝鹽生植物園,引種150種鹽生植物,先后篩選出多種具有較高利用價(jià)值的鹽生植物,包括高堿蓬、野榆錢菠菜、鹽角草、鹽地堿蓬等。
如今,依靠鹽生植物的開發(fā)利用,推進(jìn)鹽堿地區(qū)鹽地農(nóng)業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展已成為現(xiàn)實(shí)?!耙钥死斠罏槔?dāng)?shù)佧}堿化最嚴(yán)重的土壤每公斤含鹽量超過40克,‘鹽地堿蓬’每年每畝地帶走鹽分431公斤,四年之后,土壤鹽分即降到每公斤10克以下,種植棉花畝產(chǎn)達(dá)400多公斤?!碧镩L彥說。
他進(jìn)一步指出:“按照這樣的步驟開發(fā)利用鹽生植物,能最大程度利用新疆的后備耕地,對(duì)確保國家糧食安全有重要意義。”
得益于大科學(xué)裝置
在成功選育諸多鹽生植物時(shí),田長彥團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行著蓖麻高產(chǎn)品種培育工作。
由于具有廣泛的用途和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,蓖麻油被譽(yù)為“可再生的石油資源”。但目前,我國蓖麻平均畝產(chǎn)僅為100多公斤,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家250~300公斤的水平,大幅提高蓖麻單位面積的產(chǎn)量是發(fā)展蓖麻產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。
2003年,受到太空育種的啟發(fā),在當(dāng)時(shí)的中科院農(nóng)業(yè)項(xiàng)目辦公室的支持下,田長彥團(tuán)隊(duì)試圖與蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室開展合作。“當(dāng)時(shí),重離子加速器剛開始在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究開展利用?!彼貞洠暗谝淮闻c他們聯(lián)系時(shí),他們就非常支持我的研究。”隨后,這項(xiàng)工作還得到了中科院副院長詹文龍的支持。
幾年來,中科院近代物理所的這臺(tái)大科學(xué)裝置為來自新疆的蓖麻等種子提供了高產(chǎn)的機(jī)會(huì)。在重離子高效誘變新種質(zhì)創(chuàng)制技術(shù)支持下,田長彥團(tuán)隊(duì)研究了不同輻照處理對(duì)蓖麻成苗率、株高、莖粗、葉片、穗長等的影響,經(jīng)近10年的培育,對(duì)自育的7個(gè)蓖麻新品系與7個(gè)引進(jìn)的蓖麻品種進(jìn)行品種系比較試驗(yàn),經(jīng)比較篩選出了2個(gè)高產(chǎn)蓖麻新品系。
談到與大科學(xué)裝置的合作,田長彥很興奮:“沒想到這次嘗試真的成功了,經(jīng)過誘變培育的蓖麻種子畝產(chǎn)能達(dá)到500至600公斤了!”
面向地方需求的所地合作
新疆生地所開展鹽生植物及蓖麻育種研究的示范基地位于克拉瑪依市小拐鄉(xiāng)。去年8月,《中國科學(xué)報(bào)》記者在這里看到,一片土地上,白色的鹽堿遍布,寸草不生。與之形成鮮明對(duì)比的另一片土地,郁郁蔥蔥,一人多高的植物擠在地里。
在科研人員們看來,這些科研成果的取得離不開研究所與新疆地方政府的良好合作。僅在推動(dòng)蓖麻產(chǎn)業(yè)方面,新疆生地所與克拉瑪依油田簽署建立高檔潤滑油生物產(chǎn)業(yè)基地原料生產(chǎn)技術(shù)支撐合作協(xié)議;參與《天津和田鄉(xiāng)村蓖麻產(chǎn)業(yè)援疆項(xiàng)目》,支撐和田地區(qū)49963畝蓖麻種植指導(dǎo);參與伊犁霍成縣、新源縣、新疆兵團(tuán)部分團(tuán)場等10萬畝蓖麻生產(chǎn)示范指導(dǎo)。
在鹽堿地改良利用方面,自2006年以來,新疆生地所與克拉瑪依市克拉瑪依區(qū)小拐鄉(xiāng)開展了多項(xiàng)技術(shù)合作。他們積極探索以水資源高效利用、灌區(qū)水鹽平衡及調(diào)控、土壤質(zhì)量的定向培育研究,以鹽生植物開發(fā)利用為途徑,進(jìn)行了基于生態(tài)與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的鹽漬化土地快速脫鹽及肥力提升的技術(shù)組裝集成。
“克拉瑪依市是一座資源型城市,我們科研人員正是針對(duì)其在轉(zhuǎn)型升級(jí)中遇到的現(xiàn)實(shí)困難,用科技手段為地方政府解決了問題,提供了決策咨詢?!碧镩L彥指出。
多年的農(nóng)業(yè)科研經(jīng)驗(yàn)也讓他和整個(gè)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到,積極為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增產(chǎn)增收獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策是科研人員應(yīng)有的擔(dān)當(dāng)和職責(zé)。
(原載于《中國科學(xué)報(bào)》)
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