瞭望挖掘边际土地食物潜力专访中国科学 [复制链接]

《瞭望》新闻周刊记者扈永顺保障我国粮食安全，必须同时兼顾现有耕地质量提升和后备耕地资源的合理开发利用。“我国现有11.7亿亩（万公顷）边际土地，是耕地的战略后备资源，是国家粮食安全战略保障体系的重要一环。”中国科学院院士、中科院遗传与发育生物学研究所研究员曹晓风告诉《瞭望》新闻周刊记者。边际土地是指由于土壤障碍限制突出、水热资源约束强、地形条件局限大导致农业产能和经济效益低下、生态脆弱的土地。当前，利用植物—土壤—微生物互作机制协同提升边际土地产能和生态功能已经成为国际研究新趋势。包括选育耐逆作物品种，筛选可利用的根际促生菌，强化微生物提升土壤质量的功能等。曹晓风认为，我国的基本国情决定了饲草生产不能与粮争地，利用边际土地发展草牧业是填补我国优质饲草需求缺口、减轻对进口优质饲草依赖的重要途径。落实大食物观，需要协同突破边际土地的改良工程体系与牧草育种技术体系，开展边际土地品种选育、水肥资源高效利用等方面的基础理论研究，通过理论与技术突破促进我国边际土地资源的可持续利用。边际土地发展畜牧业前景可期《瞭望》：我国边际土地主要利用方式是什么？曹晓风：边际土地主要包含东北苏打盐碱土、西北内陆盐碱土、滨海盐碱土、南方山地丘陵红壤等多种土壤类型。我国的边际土地总面积约11.7亿亩，包括8.5亿亩尚未开发的耕地后备资源和3.2亿亩现有低等耕地。边际土地一般会面临土层浅薄、盐碱度高、有机质低、养分瘠薄及缺乏灌溉等各种不利因素，致使主粮作物无法在未经改良的边际土地中正常生长。绿色、高效地改良和利用边际土地是亟待解决的重大问题。当前，在边际土地上发展畜牧业是最具生态效益和经济效益的措施。增加优质饲草供应、降低畜牧业对玉米等粮食的消耗和对进口豆粕等的依赖，可以更好保障我国粮食安全和提升人民生活品质。开发耐逆性强、品质优异的新型饲草资源，将边际土地对农作物生产的劣势变为发展牧草种植的优势，能建立起与土地资源环境承载力相匹配的生态农业新格局。年，中科院院士李振声提出了利用环渤海地区的滨海盐碱荒地建设“滨海草带”的设想。长穗偃麦草是多年生冷季型禾本科牧草，豆科田菁则在夏季生长迅速，两者都具有耐盐碱、耐涝、耐旱和生物量大等特点。此外，还有一些优质牧草，例如燕麦也具有较高的耐逆性。通过建立禾本科与豆科牧草混种的“滨海草带”和“盐碱地牧场”、商品草生产和畜牧养殖示范农场，带动草产业发展，打造边际土地畜牧业的完整产业链，对确保我国牛羊肉和奶源自给率分别保持在85%和70%以上以及避免草粮争地的目标十分重要。此外“滨海草带”还可提供生态屏障，保护生态环境。《瞭望》：在改良利用边际土地方面，你带领团队做了哪些工作？曹晓风：盐碱地是我国主要的边际土地类型。种植耐盐碱植物是盐碱地生物改良的前提，因地制宜培育和种植适生的耐盐碱植物对盐碱地改良利用极为重要。我们与黑龙江省农业科学院等多家科研单位合作，筛选了余份植物资源，获得了耐逆性强、生物量大、蛋白含量高的豆科绿肥植物田菁，并收集了来自世界各地的余份田菁资源，建立了全国最大的田菁种质资源库。经过我们筛选改良后的田菁，不仅适宜在盐碱地种植，而且对土壤具有显著的修复作用，例如降低了土壤pH值，提高了土壤有机质，改善了土壤结构和肥力。通过在全国多点种植，我们发现田菁对于各种生长环境具有广泛的适应性，而且田菁可以作为模式植物进行耐逆机理研究，也可以开发成肥饲兼用的新型豆科牧草，有着十分广阔的应用前景。针对松嫩平原盐碱化草地及盐碱荒地亟待生态修复和利用的现状，中科院“黑土粮仓”科技会战团队以田菁和耐盐碱禾草为核心，创建了松嫩盐碱化草地“一优三改”的生态修复模式。“一优”是选用优良、耐盐碱牧草品种，“三改”分别是改变传统的单播模式，采用多种牧草优化组合的混播模式；改变传统的深翻深松整地措施，采用轻耙浅旋的土壤低扰动技术；改变传统的平播种植方式，采用大垄多行播种技术。我们构建了田菁—羊草—老芒麦—星星草等多种耐盐碱牧草优化组合的混播模式，结合轻耙浅旋的土壤低扰动耕作技术及大垄多行播种技术，良种与良法结合，促进新牧场的创建。年和年，该技术模式在黑龙江省安达市和肇源县示范改良盐碱化草地亩，种植当年田菁的盖度可达75%。土壤pH值平均降低7.35%，有机质增加30%以上，土壤改良效果十分明显。种植第二年，多年生羊草、老芒麦、星星草快速扩繁，植被盖度由改良前的20%～30%提高到90%以上，植被恢复效果显著。总的来看，种植田菁比苜蓿节省了三分之一土地与三分之二种植时间，且刈割后可再生，对牛羊来说田菁是营养丰富、口感较好的饲料。目前，我们在各地进行种植和青贮试验，初步取得良好效果，得到了相关企业的