土壤盐渍化是国际公认的问题。 根据联合国粮食及农业组织的数据，有超过 833亿公顷土壤受盐渍化影响，我国盐碱地面积居世界第三位。 如何加强盐碱地改良利用，把盐碱地变成“新粮仓”？如何实现“重塑土壤结构、高效脱盐”的工程技术模型控制盐碱地体系？对盐碱地改良有何影响？《小康》杂志、中国小康网采访了中国盐碱地科研先行者、中国农业大学教授胡淑文，畅谈解决全球性盐碱地改良问题的过程，为我国实施“地储粮、科技储粮”战略提供了坚实的科技支撑。
生物基聚合物对盐碱地具有“透气性”
2024年，胡淑文在中国科学院化学研究所获得高分子材料博士学位，毕业后在加拿大麦克马斯特大学获得化学工程博士后学位。 2024年，怀着科技报国的理想，胡淑雯从美国回国工作，在中国农业大学从事教学和科研工作。
照片由受访者提供。
胡淑雯最初在中国农业大学研究天然高分子材料改性的功能肥，与土壤改良领域“一山之隔”。 据他回忆，2024年左右，他在研究功能性肥料时，注意到盐渍土对肥料特别敏感。 例如，使用酸性肥料可以起到中和作用，作物会长得更好;肥料包裹后，肥料溶解缓慢，增产更明显。 相反，如果在盐碱地上使用速效肥料，作物很快就会“烧苗”。
土壤是基础，万物生辰。 “如果我们能用科技的力量改造盐碱地，那岂不是造福国家、造福人民、造福子孙后代的好事吗？经过慎重考虑，胡淑文决定将研究重点从功能肥料转向土壤改良。
当你不困惑时，重新开始显然是一个巨大的挑战。 很多亲戚朋友劝他：“人四十岁以后就学不学艺了。 盐碱地改良是世界性的科研难题，不是你的专业，会遇到很多困难。 ”
胡淑文坚持自己的选择，锚定了盐碱地改良的方向。
为传统盐碱地处理技术清单。
1、淡水消耗量大、改良周期长、易返盐等问题，胡淑文带领团队扎根盐碱地改善生产线多年，镂铁锹、钻土钻、挖剖面、取土样、检测土样、灌溉排水......经过十年磨一剑，我们打造了以“重塑土壤、高效脱盐、疏浚堵填结合、开垦肥田”为核心的盐碱地生态修复工程技术体系。 胡 淑文介绍：首先，研制出一种新型生物基改性材料，将盐碱土的“细颗粒”结合成稳定的“大颗粒”，重塑土壤的“团聚体结构”，增加土壤的孔隙度，使土壤的脱盐效率提高10倍以上，每亩淡水300立方米，基本去除耕作层的盐碱。
之后，结合修筑堤坝、水闸、控制地下水位、疏导盐排放等宏观措施，通过地表径流、深层淋溶、渗流测量和排放等方式，将盐分从耕地层和区域输出。 有效起到了增加土壤团聚体结构、增加孔隙度、阻断作物根系分泌物的作用，大大减少了土壤毛管现象，抑制了土壤盐渍化现象。 最终，改善了微生物群落的多样性，构建了作物根系、土壤和土壤微生物的良性生态，加速了矿质养分循环，逐步提高了土壤肥力和作物生产力。
传统的盐碱地改良方法主要围绕三个主要步骤：放盐、洗盐、降低土壤含盐量、种植耐盐碱植物、土壤施肥、种植农作物。 但盐碱地土壤颗粒散乱细小，没有正常的土壤结构，干燥坚硬压实，容重高，透水透气性差，盐洗效率低，浪费大量淡水。 同时，盐碱土微生物群落单一，采用常规单一的物理、化学、生物改良方法，效果慢、周期长，难以实现向高产肥田的转化。
“重塑土壤结构 高效脱盐”盐碱地技术体系，集土壤修复、土壤施肥、水利工程、分盐、耐盐品种、种植管理、生态养护等多学科多环节于一体，综合性强，整体技术难度高，系统化强，从根本上改变了传统盐碱地的弊端管理。
将实验室建立在盐碱地上。
我国盐碱土分布广泛，主要包括东北松嫩平原的盐碱地、东部的滨海盐碱地、黄淮海平原（江两岸）的盐碱混合土和半荒漠的陆地盐碱地。盐碱地的形成主要受土地墒情状况和自然条件的影响，有效水资源也是制约盐碱地改良的重要原因。 目前，在盐碱地分布较广的地区积极开展配套水利工程，解决盐碱地改良利用问题。
照片由受访者提供。
胡淑文投身盐碱地改良科研的最初几年，每年都会和学生一起在东北松嫩平原的碱碱田里度过七八个月。 为了节省往返县酒店的时间，他和他的学生在野外建立了一个实验室。 简陋的平房可作为实验室、办公室、食堂和宿舍。 课间休息时，老师和学生挤在大通店里。 他们开始吃饭的时候，桌上摆着七八碗面条，师生们吃得非常美味。
那段时间，晚上躺在床上，我开始思考：如果我是生长在苏打盐田里的水稻，我怎么能长得更好？胡淑文回忆道。
作为水稻植物，要想在盐碱环境中生存，就必须要有免疫力或抗体，那么穿上耐盐的'外套'岂不行吗？从此出发，胡淑雯带领团队借助生物基材料开发了一种缓释长效抗盐剂，播种前将种子浸泡在其中，种子具有耐盐特性。 “如果土壤中的盐分难以去除怎么办？从水稻植株的角度来看，压实土壤的颗粒就像“小米粒”一样紧挨着，没有缝隙，水很难渗出，导致盐分无法冲走。 为此，我们开发了生物基改性材料，可以将“小米粒”变成“花生和大豆”的组合，土壤有裂缝，盐分可以被水迅速冲走。 ”
农作物生长是为了从土壤中获取养分，这需要微生物分解有机物。 如何使有益微生物群落在盐碱土壤中生存和茁壮成长？对此，有必要找另一位微生物学专家参与研究。 日复一日，水稻在盐碱地可能遇到的问题，在“地面实验室”中一一解决。
盐碱地改良是一个世界性难题，也是一个复杂的系统工程。 土壤结构、盐分、养分、微生物群落、作物品种、水利、种植管理等诸多因素相互交织，相互影响。 它们都必须调整到最佳状态，以使作物健康生长。 “在实际处理过程中，如果缺乏整体、系统的处理方案，如工程设施与土壤改良不匹配，不仅作物不具备生长条件，而且'脱盐-盐渍化'会不断重复，效果容易重复，改良周期长。 胡淑文说。
从水稻作物的角度思考解决方案，让胡淑文意识到：“土壤是作物生长发育的基石。 只有让土壤更健康，才能确保农作物健康生长。 因此，我们将土壤改良视为盐碱地经营的核心问题。 ”
抓住了主要矛盾，解决了其他问题。 胡淑文表示，正是基于“迪投实验室”的科研成果，团队打造了以“重塑土壤结构、高效脱盐”为核心的盐碱地生态修复工程技术体系，从而找到了盐碱地高产的金钥匙。
一次改进有效多年，效果显著。
我国拥有约15亿亩盐碱地，其中约5亿亩具有开发利用潜力，经土壤改良后可转化为优质耕地，大大缓解了我国粮食进口压力，保障了国家粮食安全。
胡淑文在野外调研中发现，吉林省松原市大安市、镇台县、通榆县、前国县、迁安县、扶余县中重度盐碱地相对集中，该地区重度盐碱地pH值为100~10.8、含盐量高于5，碱度大于重度盐碱地的55%，土壤颗粒成分中粘土含量高，质地重，透气性差，塑性和内聚力强，土壤颗粒分散，结构差，整体改善难度很大。
胡淑文教授的土壤改良团队与当地企业合作，开展了该地区重盐碱地的改良利用工作，重盐碱地改良达到当年当地肥沃土地的产量，改良后充分实现了常规种植管理和稳定高产。 胡淑文说：“通过前期的土地平整、沟渠支护、洗盐、排盐，配合盐碱地新型高效改良剂和专用肥的施用，在精细化管理的中后期，实现了盐碱地快速脱盐，改善了土地结构，大大提高了土地的使用价值。 ”
仅在改善的第一年，地表层的总盐度含量就下降到3低于 0，pH 值降至 85以下，总孔隙度提高60%，水稻产量达到512公斤亩;应用其他改良技术，亩稻产量为164公斤。 在随后几年的种植季，改良示范区在不放任何改良材料的情况下实施常规种植管理，产量仍保持高产，真正实现了改良多年成效，实现了盐碱地劣质土壤和脆弱生态环境向优质耕地的转化。
此外，山东省东营市地处黄河入海口，大面积低产田是滨海盐碱地改良利用的代表。 胡淑文教授团队的土壤改良方案在东营市河口区颐和镇盐碱地实施，随机抽取4个盐碱地试验地块，选择的试验田为同一种植者，土壤条件与对照地块基本相同，品种和种植管理也相同。 结合春季小麦常规种植，示范地块应用了团队自主研发的土壤改良剂，随后仅经历了3次自然小雨。
2024年6月初，常规种植管理下相邻麦田小麦植株矮小稀疏，麦穗短穗萎缩，而盐碱土调理剂处理的地块小麦生长均匀，植株高大健壮，麦穗明显较对照长粗。 最后，专家组产量测试结果显示，同田间处理未改良地块小麦产量为14156 kg亩，改良地块小麦产量32722 kg亩，改良样地比对照增产13115%;在非均质处理下，试验田左右两侧未改良地块小麦产量为15271 kg亩，改良地块小麦产量44319 kg亩，改良样地比对照增产19021%，效果极为显著。
小麦收获后，田地轮作种植大豆，不使用土壤改良剂。 经过几个示范地块的春季改良，大豆幼苗状况良好，生长旺盛，植株强壮，绿叶茂密。 然而，未改良的地块由于盐碱度高，幼苗严重短缺，田地被碱草覆盖。 理论产量数据表明，改良大豆试验田大豆理论产量为302 kg亩，未改良试验田大豆理论产量为82 kg亩，改良后大豆产量增加约268%，改良土壤指标显著提高。 从那时起，改良后的地块连续六个种植季节实现了中高产。
2024年，针对新的地理气候条件，胡淑雯教授团队将创造出一种新的功能性水溶性盐碱土改良剂，实现“滴灌、土壤结构改良、海水淡化、保水”。 在新疆和田225盐碱土中，滴灌水溶性改良剂玉米生长良好，生育期比未改良土壤早10 d，根区土壤盐分降低62%，根区土壤水分增加173%。 据新疆农业农村部及各部门专家测产，绿库玉米生物量和鲜重均增长60%。 这一成果不仅提高了用水效率、作物产量和土地质量，而且为干旱地区农业可持续发展提供了创新解决方案，可以显著增加新疆的耕地面积。
为盐碱地防控提供中国解决方案。
今年6月6日，胡淑文应邀来到粮农组织总部，分享中国管理盐碱地的经验。 他说：“我们找到了科学利用盐碱地的金钥匙，可以为中国全球盐碱地治理提供解决方案。 ”
盐碱地普遍面临入渗速度慢、脱盐效率低、处理周期长、土壤结构不良易复发等一系列挑战。 “重塑土壤结构、高效脱盐”的盐碱地系统工程技术模型，有效解决了盐碱地生态快速改善的世界性难题，让贫瘠的土地再次富饶起来。
据了解，该技术模式已在全国10多个省份推广应用，并取得了显著成效。 在松嫩平原的苏打盐碱土区、滨海泥滩、河套灌区、内陆干旱盐渍化地区，多种盐碱类型、多种作物，多年的试验示范证明，在水资源充足的前提下，水稻、玉米、小麦、大豆等在当年均能实现中高产得到了吉林省原省长韩军等众多专家的高度评价，被康绍忠院士、徐明刚院士等国内顶尖专家认定为国际领先水平。
2024年，中国农业大学与北京宝树农业科技签订合同，开展盐碱地生态修复。
胡淑文进一步表示：“如果这一模式得到国家政策的进一步支持和推广，有望为我国增加优质耕地1.2亿亩，每年增加粮食1000亿2000亿斤。 同时，将1.2亿亩盐渍化中低产田高效改良为高产田，每年可提高粮食生产能力400亿至800亿斤，每年可增加粮食生产能力1400亿至2800亿斤。 此外，1.2亿亩盐渍化退化草地可生态恢复为优质牧场。 该技术模式为我国扩大耕地和提质增效提供了科技支撑，对保障国家粮食安全具有重要意义。 ”
*：“小康”，中国的小康网络。
作者：孙媛媛。
编辑：降云璋。
评论：龚子墨。