以植物之力實現鹽堿地“生態+經濟”雙贏
鹽堿地里大片“芳青玫瑰”盛開 袁方清供圖
在我國城市綠化建設過程中,鹽堿地綜合整治和利用是個艱巨的任務。如何充分利用好鹽堿地,對于破解城市綠化土地難題、促進城市綠化可持續發展、改善生態環境、助力鄉村振興、促進產業發展等具有重大意義。
日前,鹽堿地綠化及產業發展模式專題研討會在河北滄州舉辦。多位專家提出,由于無法從根本上消除鹽堿的危害和解決鹽堿化的問題,因此要采取綜合系統的多維度措施,通過科技手段改良立地條件,積極發展耐鹽堿植物,由治理鹽堿地向選育耐鹽堿植物適應鹽堿地轉變,最終實現鹽堿地的“生態+經濟”效益雙贏。
鹽堿地治理改造是世界性難題
鹽本身沒有危害,但鹽堿地卻是被鹽所害,對人類社會的生產具有很大影響。
鹽堿地由于鹽度過高,會提高土壤溶液的滲透壓,導致植物從土壤中吸收水分困難,情況嚴重時還會導致植物根部水分外滲,最終使植物萎蔫甚至死亡;同時,土壤中鈉離子含量及酸堿度過高,會抑制植物對鉀、磷、鐵等營養元素的吸收,導致植物“營養不良”,土壤微生物狀況不良,影響植物正常生長和結實。
國家林草局鹽堿地研究中心主任張華新介紹,我國鹽堿地不僅分布在濱海地區,東北松嫩平原、內蒙古河套地區、新疆地區也有大量鹽堿地,且鹽堿土的類型多樣。
鹽堿地的形成是自然和人為雙重因素綜合作用的結果。自然因素包括:因降水少、蒸發強,鹽分積聚在土壤表層,導致鹽堿化;地下水位高,含鹽量大,形成土壤鹽堿化;地勢低洼,排水不暢,地下水位高,容易導致鹽堿化;沿海地區因受風暴潮影響,致使海水浸淹陸地,也會形成鹽堿地。人為因素則是由于灌溉不當、沿海地區過度抽取地下水等。
鹽堿地治理難度大,其重要的原因在于鹽堿地無法完全消滅,因此把握好水鹽運動規律、協調好水鹽關系十分關鍵。
“鹽堿地不可能完全消滅,我們要考慮將其作為資源如何利用好。”張華新認為,鹽堿地利用需求方向有三:一是改良土地提升耕地質量,二是保障糧食安全,三是進行生態建設和植被優化構建。
“不是所有鹽堿地都可以作為耕地,大部分鹽堿地還是生態用地。為此,我們要在鹽堿地開展綠化。”
科技興綠,改善立地條件
在鹽堿地綠化,工程要點是改善立地條件,為植物生長創造條件。
事實上,我國的土壤改良在古代農書《禹貢》中就有記載,例如古時有起鹽搬家、耕翻曬堡、圍埝整平、蓄淡壓堿、沖溝播種、抗鹽栽培、增施有機肥料以及種植耐鹽作物等方法。現在,這些傳統方法不再完全適用。
“我國淡水資源匱乏,鹽堿地用水量大,一些地區的地形地貌不利于排水,建設傳統的排水系統難度大,投資費用高,還要考慮如何協調好排水排鹽與周邊環境的關系。”中科院地理資源所農業節水與鹽堿地利用中心主任康躍虎說。
康躍虎帶領團隊研發出具有國際領先水平的微灌水鹽調控鹽堿地原土綠化技術。通過選擇適宜的滴灌和微灌灌水器,創造土壤水分非飽和運動狀態,精準控制土壤節水,以實現水分在土壤內運動,保持良好的土壤透氣性,有利于植物根系吸水,解決營養不平衡、營養狀況差的問題,為植物生長創造適宜的生長環境。
“該技術基本不添加土壤改良材料,也不需前期進行土壤改良,甚至不用特地選擇耐鹽堿植物,就能夠實現鹽堿地原土種植作物,其成本只有客土綠化四分之一左右,植物成活率能達到90%。”康躍虎說。
康躍虎展示了該項技術在河北曹妃甸的應用情況。實施1年后,土壤已基本變成非鹽質土,3年后景觀效果已大幅提升,到2021年,在土壤中已發現不少蚯蚓,足以證明土壤結構正在趨好。該項技術不僅適用于濱海鹽堿地,還適用于內陸地區的各類鹽堿地。
山東東營作為退海之地,土壤鹽漬化嚴重,是規模和利用難度都比較大的三角洲型鹽堿地。近年來,東營以科技興綠突破鹽堿地綠化的瓶頸。
東營市濕地城市建設推進中心副主任扈明明介紹,為應對鹽堿地綠化難題,當地成立了東營市園林科學研究所,先后與中科院、北京林業大學等科研機構和高等院校建立了長期合作關系。
經過多年實踐,東營初步掌握了鹽隨水來、鹽隨水去的水源運動規律,并在實踐中利用城區縱橫貫通的體系,在綠地中設置了澆灌管網和排鹽暗管,形成健全的排灌系統,有效降低了地下鹽堿水位和土壤含鹽量對植物的影響,大大提高了苗木存活率。
“我們對排鹽暗管的材質、密度、深度、隔離配套措施等一系列數據指標進行試驗和總結,最終形成可以復制、可推廣、可標準化作業的技術體系,徹底解決了鹽堿地綠化難題。東營園林終于走出缺樹少樹的困境,走上了快速增綠的道路。”扈明明說。
種綠生金,實現共治共享
利用好鹽堿地,僅“改土”還不夠。關鍵得轉變觀念,由治理鹽堿地適應植物向選育耐鹽堿植物適應鹽堿地的轉變,實現“生態+經濟”的效益雙贏。
“通過生物措施增強鹽堿地的生態平衡性和長期穩定性,有利于水土保持。我們要因地制宜選用以鄉土植物為主的耐鹽堿植物材料來綠化。”水域環境生態上海高校工程研究中心副主任張飲江說。
事實上,不同的鹽堿地類型和所處的土壤特征造就了不同的鹽堿地植被類型,可供我們選擇的植物種類十分豐富,其中包括檉柳、白刺、沙棗、玫瑰等。
張華新表示,要在鹽堿地上建立植被系統,首先要關注植物資源的種類,重點搜集和保存一批重要的耐鹽堿植物資源,建立耐鹽堿植物資源基因庫,這是為進一步進行耐鹽堿植物育種創造物質基礎。
篩選耐鹽堿的植物資源十分重要,傳統方法成本高、評判效率低。張華新介紹了一種新技術,利用紅外熱成像技術快速、高通量、無損傷就可測定植物耐鹽性,一天可測定上萬株植物。
“我們既要關注植物的耐鹽堿性,也要關注耐干旱和耐水濕的特性,要培育多抗性品種。同時,要注重生態、景觀和經濟效益,根據不同的植物和受眾確定選育方向。”張華新說。
山東濰坊有海岸線130公里,在享受大海饋贈的同時,也深受鹽鹵浸泡土地的困擾。近年來,濰坊大力推動改地適種向改種適地方向轉變,選育了一批耐鹽堿植物。
濰坊市園林環衛服務中心副主任劉義偉介紹,他們依托中科院和山東省林科院等科研機構,自主培育出強耐鹽堿、抗干旱、易存活的喬木狀檉柳“魯檉1號”,還自主培育出了抗鹽堿、耐干旱、生長速度快的無絮旱柳“東森1號”,依托傳統玫瑰改良選育出耐鹽堿、花期長、花冠大的玫瑰品種“芳青玫瑰”。
“鹽堿地綠化成本是普通土地的4倍以上,濰坊探索‘綠化+產業’的模式,實現綠化催生產業、產業反哺綠化的良性循環。”劉以偉具體介紹了濰坊經驗,主要有四點:發展林下經濟、使用經濟作物開展綠化、推進生態文旅融合、政府主導向多元共治共享。
以采用經濟作物開展綠化為例,他們在濱海建成區種植1.5萬畝“芳青玫瑰”,每年5月玫瑰競相盛開,成片花海成了濰坊居民“濱海的浪漫”。除了優美的景觀,玫瑰花瓣經過深加工可制成玫瑰茶飲、玫瑰酒、玫瑰精油、玫瑰面膜等產品,遠銷東南亞、歐洲等地區,年產值2000萬元以上。
扈明明表示,東營在廣泛試種的基礎上,積極引導馴化耐鹽植物,將城市綠化植物由建設初期10余種增至現在的399種,成功培育出適應性強的樹種,極大豐富了全市綠化植物種類。
“我們正開展耐鹽耐水濕植物的科研工作,力爭讓城市景觀更加豐富多樣。”
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