本刊記者|楊陽(yáng)

改土增糧筑糧倉(cāng)齊魯大地飄稻香

本刊記者|楊陽(yáng)

北魏農(nóng)學(xué)家賈思勰在《齊民要術(shù)》中說(shuō)：“五谷者萬(wàn)民之命，國(guó)之重寶?！奔Z食安全歷來(lái)是國(guó)家安定的首要之務(wù)?！安澈＜Z倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)的科技人員自2012年“渤海糧倉(cāng)”項(xiàng)目立項(xiàng)以來(lái)，以黃河三角洲作為主陣地，扎根鹽堿地，讓昔日的鹽堿荒灘變成了豐饒秀麗的沃野。

中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員、“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)首席專家歐陽(yáng)竹投身鹽堿地改良三十余載，負(fù)責(zé)山東項(xiàng)目區(qū)試驗(yàn)示范實(shí)施的全面組織工作。同時(shí)，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的武蘭芳研究員承擔(dān)“鹽堿土壤改良與中低產(chǎn)田地力提升技術(shù)研究”的課題，濱州金生源農(nóng)業(yè)工程技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)人劉長(zhǎng)生承擔(dān)“環(huán)渤海山東增糧技術(shù)集成與示范”的課題。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、ETS（天津）生物科技發(fā)展公司、山東濱州學(xué)院等科研單位和企業(yè)作為參加單位，共同組成山東項(xiàng)目區(qū)的科研團(tuán)隊(duì)。歐陽(yáng)竹說(shuō)：“科學(xué)研究不能追求名利，科研成果如果在實(shí)際工作中用不上，不能為國(guó)家解決問(wèn)題，那就沒(méi)盡到科技工作者的責(zé)任。”正是這種投身科研、不求名利的忘我精神，使得白花花的鹽堿地成為了綠油油的農(nóng)田。

“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)建了針對(duì)黃河三角洲鹽堿地區(qū)域的土質(zhì)產(chǎn)能-資源利用率-效益協(xié)同提升成套技術(shù)集成模式，實(shí)現(xiàn)低產(chǎn)農(nóng)田管理土壤改良、作業(yè)機(jī)械、信息化等關(guān)鍵技術(shù)和特色產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，支撐黃河三角洲鹽堿地150萬(wàn)畝棉改糧和200萬(wàn)畝低產(chǎn)糧田的治理，完成2020年增產(chǎn)15億公斤糧食的生產(chǎn)目標(biāo)。

“一體兩支撐”的山東模式

齊魯大地山東，是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)第三大省、人口第二大省?！安澈＜Z倉(cāng)”科技示范工程山東項(xiàng)目區(qū)主要涉及山東省東營(yíng)、濱州、德州三市。截止2016年底，“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)實(shí)施區(qū)域棉花種植面積達(dá)441萬(wàn)畝，糧田面積達(dá)460萬(wàn)畝，未開(kāi)發(fā)利用土地707萬(wàn)畝，鹽堿地面積占50%以上。

“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)是實(shí)施“渤海糧倉(cāng)”項(xiàng)目的先鋒兵。2011年“渤海糧倉(cāng)”戰(zhàn)略構(gòu)想提出后，濱州市當(dāng)年10月份就在無(wú)棣縣水灣鎮(zhèn)進(jìn)行了棉改糧田的先期試驗(yàn)，種植小麥2.67公頃。到2012年夏，該試驗(yàn)田小麥單產(chǎn)達(dá)到4725公斤/公頃，創(chuàng)出重度鹽堿地種植小麥高產(chǎn)紀(jì)錄。在科技部、中科院決定實(shí)施“渤海糧倉(cāng)”科技示范工程后，2012年秋，山東全省示范區(qū)小麥種植面積達(dá)到733.33公頃，其中濱州666.67公頃、東營(yíng)68.47公頃。

2013年夏，“渤海糧倉(cāng)”無(wú)棣核心試驗(yàn)區(qū)鹽堿地“棉改糧”的380多公頃小麥平均產(chǎn)量達(dá)到5100公斤/公頃，其中，重度鹽堿地塊平均單產(chǎn)達(dá)到2250公斤/公頃，輕度鹽堿地平均單產(chǎn)達(dá)到6000公斤/公頃。小麥豐收后，無(wú)棣試驗(yàn)區(qū)接茬種植的326.67公頃玉米又實(shí)現(xiàn)了平均產(chǎn)量6000公斤/公頃的豐收。沾化種糧大戶張汝和的第一年棉改糧種植的66.67公頃小麥，平均產(chǎn)量4545公斤/公頃，高產(chǎn)地塊“青麥6號(hào)”單產(chǎn)達(dá)到6735公斤/公頃、玉米單產(chǎn)達(dá)到6000公斤/公頃。2013年秋，全省示范區(qū)面積達(dá)到10200公頃。其中，小麥種植面積濱州市4266.67公頃、東營(yíng)1406.67公頃、德州2000公頃，東營(yíng)種植水稻2533.33公頃（產(chǎn)量達(dá)4500多公斤/公頃）。

2014年夏，無(wú)棣核心試驗(yàn)區(qū)小麥平均產(chǎn)量達(dá)5340公斤/公頃，沾化種糧大戶張汝和的地塊創(chuàng)出7500公斤/公頃以上的高產(chǎn)。第一次種小麥的賽爾集團(tuán)地塊也創(chuàng)出了4875公斤/公頃的產(chǎn)量。山東無(wú)棣試驗(yàn)田種植的小麥新品種“山農(nóng)22”單產(chǎn)達(dá)到5944.5公斤/公頃。截止到2014年秋種，山東項(xiàng)目區(qū)面積達(dá)到26333.33公頃，其中東營(yíng)14333.33公頃（其中水稻6000公頃），濱州10000公頃，德州2000公頃。

糧食豐產(chǎn)的背后，是以企業(yè)（合作社）為經(jīng)營(yíng)主體，政府和科研作支撐的“一主體兩支撐”的山東模式。

“渤海糧倉(cāng)”立項(xiàng)以后，山東項(xiàng)目區(qū)受到山東省政府的大力支持，政府成為“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)的重要支撐。山東省財(cái)政廳每年安排3000萬(wàn)元專項(xiàng)資金作為項(xiàng)目的獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)助；山東省科技廳安排自主創(chuàng)新項(xiàng)目2000多萬(wàn)元，用于關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和良種選育；山東省發(fā)改、農(nóng)業(yè)和水利等部門也從政策和資金向示范工程重點(diǎn)傾斜。濱州、東營(yíng)、德州等市從資金、政策等方面予以重點(diǎn)支持、全力推進(jìn)。東營(yíng)市縣兩級(jí)投入380萬(wàn)元資金用于支持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，吸引社會(huì)資金3.8億元。

在山東省政府組織和引導(dǎo)支持下，科研力量全面聯(lián)合攻關(guān)，進(jìn)行技術(shù)服務(wù)，強(qiáng)大的科研力量成為“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)的另一重要支撐。以中國(guó)科學(xué)院主持的國(guó)家項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為主體，山東省政府組織省農(nóng)科院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位配合渤海糧倉(cāng)項(xiàng)目的技術(shù)開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)示范，成立了統(tǒng)一由山東省科技廳協(xié)調(diào)的專家組，制定了19項(xiàng)濱海鹽堿地作物種植技術(shù)規(guī)程，其中6項(xiàng)已申請(qǐng)山東省地方標(biāo)準(zhǔn)。

歐陽(yáng)竹為調(diào)研領(lǐng)導(dǎo)講解“渤海糧倉(cāng)”項(xiàng)目的技術(shù)原理。

“科研隊(duì)伍中不僅有‘渤海糧倉(cāng)’項(xiàng)目的專家人員，山東省還調(diào)動(dòng)了所有的高校，農(nóng)科院的團(tuán)隊(duì)共同來(lái)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，”歐陽(yáng)竹說(shuō)道，“逐步形成了一支由強(qiáng)大的科研隊(duì)伍和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新隊(duì)伍結(jié)合的科技創(chuàng)新平臺(tái)?！?/p>

在政府和科技的引導(dǎo)支撐作用下，“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)形成以規(guī)模種植企業(yè)和合作社為主體的帶動(dòng)模式。濱州市擁有西王集團(tuán)、渤海油脂、香馳集團(tuán)、泰裕麥業(yè)等一批農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，在提升糧食種植效益、延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條、提高農(nóng)產(chǎn)品附加值等方面發(fā)揮引領(lǐng)作用。東營(yíng)市一邦集團(tuán)的水稻核心區(qū)圍繞 “水稻良種繁育-訂單生產(chǎn)-技術(shù)服務(wù)-收購(gòu)-加工-倉(cāng)儲(chǔ)-銷售”建成了完整產(chǎn)業(yè)鏈條，公司對(duì)稻農(nóng)采取統(tǒng)一供苗（種）、統(tǒng)一插秧、統(tǒng)一指導(dǎo)、統(tǒng)一回購(gòu)、統(tǒng)一銷售等“五統(tǒng)一”的訂單模式，使水稻示范面積迅速擴(kuò)大。“一個(gè)企業(yè)帶動(dòng)十幾萬(wàn)畝，這是很容易的事情”，歐陽(yáng)竹說(shuō)道。

解決關(guān)鍵問(wèn)題 鹽堿地變糧倉(cāng)

“硬骨頭難啃，但科研就是要啃硬骨頭?！睔W陽(yáng)竹和他的科研團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目實(shí)施之初面臨濱海鹽堿地快速脫鹽、抑制返鹽等諸多需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

山東項(xiàng)目區(qū)的黃河三角洲地區(qū)是鹽堿地改造的重點(diǎn)區(qū)域，離海較近，傳統(tǒng)的鹽堿地治理方法——降低水位在這個(gè)區(qū)域并不可行?！耙话闼灰档?米以下，”歐陽(yáng)竹說(shuō)道，“但是在這個(gè)地方，水位降了，海水就倒灌了?！?黃河三角洲與海具有地帶性關(guān)聯(lián)，越往深關(guān)聯(lián)性就越明顯，當(dāng)達(dá)到地下80cm到1m的時(shí)候，地下水便是咸的，高地下水位條件下控制鹽分的向耕層移動(dòng)成為改良鹽堿地的最重要的基礎(chǔ)。另一方面，該地區(qū)受海洋氣候影響，春秋風(fēng)大、蒸發(fā)強(qiáng)烈，小麥出苗質(zhì)量差或受鹽害死苗。

需要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是小麥灌漿后期的水熱脅迫。黃河三角洲的氣候條件與內(nèi)陸不同，小麥生長(zhǎng)后期經(jīng)常受到水熱脅迫?！翱粗缙陂L(zhǎng)得很好，一到后期就干巴了，那個(gè)粒很輕，產(chǎn)量老是上不去”，歐陽(yáng)竹說(shuō)道，“旱澇災(zāi)害也是這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)地方經(jīng)常遇到集中的降雨，而且土壤粘重，水下不去，很容易造成澇災(zāi)，在這里四年能遇到兩年玉米受澇災(zāi)害的年景?！?/p>

歐陽(yáng)竹說(shuō)：“科研團(tuán)隊(duì)的核心任務(wù)是針對(duì)該地區(qū)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，提出研究的科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展過(guò)程機(jī)理的研究，進(jìn)行技術(shù)和模式的創(chuàng)新，將技術(shù)和模式通過(guò)示范，帶動(dòng)技術(shù)在該地區(qū)的推廣應(yīng)用。”

歐陽(yáng)竹和他的團(tuán)隊(duì)將濱海鹽堿地耕層土壤快速改良和鹽分穩(wěn)定調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)成“三段”調(diào)控法。第一段是降低土壤鹽含量，這是實(shí)施鹽堿地改良的基礎(chǔ)，“如果不降下來(lái)，第二段使用的微生物土壤改良材料就難于發(fā)揮作用；”第二段是通過(guò)微生物土壤改良材料快速地改良土壤結(jié)構(gòu)，在微生物的作用下，土壤結(jié)構(gòu)得到快速改善，還有提高作物的抗鹽性、促進(jìn)作物根系發(fā)育的作用；第三段是種植耐鹽品種的作物，山東項(xiàng)目區(qū)的科研團(tuán)隊(duì)篩選了適合該地區(qū)種植的耐鹽水稻品種75個(gè)、耐鹽小麥品種32個(gè)、耐鹽玉米品種40個(gè)。歐陽(yáng)竹說(shuō)：“我們?nèi)绻押}量降到0.2%以下，鹽分會(huì)很快返上來(lái)，回到原來(lái)的狀態(tài)。如果不是特別耐鹽的品種，小麥的耐鹽性在含鹽量0.1%以上基本上都要受影響。我們要用耐鹽量達(dá)到0.3%以上的品種進(jìn)行配合，在重鹽堿地上用這個(gè)辦法就能解決問(wèn)題?！?/p>

混養(yǎng)模式下水稻長(zhǎng)勢(shì)良好

在關(guān)鍵技術(shù)體系中，ETS微生物土壤改良材料成為亮點(diǎn)。ETS菌群是由60多種微生物復(fù)合而成的有益微生物復(fù)合菌群，由40%好氧菌和60%厭氧菌組成。

ETS菌種攜同特定營(yíng)養(yǎng)基施入土壤后，有益菌快速繁殖，爭(zhēng)奪生態(tài)位，激活有益土著菌，形成良好的微生物環(huán)境，快速恢復(fù)并保持生態(tài)系統(tǒng)的微生物平衡，改善環(huán)境、改良貧瘠土壤物理結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤團(tuán)粒構(gòu)造形成，達(dá)到重建健康土壤生態(tài)系統(tǒng)的目的。

歐陽(yáng)竹說(shuō)：“要實(shí)現(xiàn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，就要進(jìn)行技術(shù)集成和配套，形成農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝的一體化的技術(shù)體系，我們?cè)谏綎|省政府的大力支持下，通過(guò)不同學(xué)科科研團(tuán)隊(duì)的合作，研發(fā)一批有推廣前景的新技術(shù)、新模式?！?/p>

鹽堿地糧-棉均衡增產(chǎn)耕作配套技術(shù)：綜合鹽堿地土壤改良、耐鹽品種篩選、適宜播期播量、生物有機(jī)肥施用、帶狀旋耕和寬幅精播技術(shù)等鹽堿地適應(yīng)性等試驗(yàn)研究，初步集成了中輕度鹽堿地小麥播種高產(chǎn)技術(shù)模式。試驗(yàn)示范結(jié)果畝產(chǎn)373.49公斤，較傳統(tǒng)栽培增產(chǎn)100-150公斤/畝；棉花秸稈還田和施用微生物有機(jī)肥，畝增產(chǎn)22.35%以上。建立了以鹽堿地土壤改良關(guān)鍵技術(shù)和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套技術(shù)為核心的小麥-玉米噸糧種植模式。

鹽堿地“糧經(jīng)飼”種植配套技術(shù)和高效利用模式：培育了一批有推廣前景的鹽堿地 “一糧一飼”雙季玉米種植模式，春播玉米籽粒產(chǎn)量可達(dá)到600公斤/畝，為草飼畜牧業(yè)提供了高產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)的飼草產(chǎn)品。在重度鹽堿區(qū)域建立了水稻-鴨、水稻-鰍、水稻-甲魚、水稻-龍蝦、水稻-大閘蟹等稻田復(fù)合型生態(tài)種養(yǎng)模式。畝均純收入分別達(dá)到6494元、4646元、4544元，分別是普通水稻種植的7.3倍、5.2倍和5.1倍。

此外，還研究形成了針對(duì)濱海鹽堿地專用技術(shù)，如：

邦到系列高抗逆肥料：可激發(fā)作物自身多重抗性和增加土壤多種有機(jī)質(zhì)，顯著提高作物的抗逆能力和增產(chǎn)潛力。2016年小麥增產(chǎn)達(dá)11.19%。

農(nóng)田管道排灌模式：在熟化暗管改堿技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了管道封閉式輸水排水系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的“明渠灌排模式”改為無(wú)渠化“管道灌排模式”，實(shí)現(xiàn)當(dāng)年土壤含鹽量降低20%以上，節(jié)地、節(jié)水15%左右。

小麥高產(chǎn)的“兩深一淺”耕作技術(shù)：引入專用機(jī)械設(shè)備，實(shí)施深松、深施肥和淺播種一體化耕作，在解決鹽堿土壤板結(jié)問(wèn)題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)畝均節(jié)約機(jī)械成本80元。

互聯(lián)網(wǎng)+生產(chǎn)管理服務(wù) 發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式

現(xiàn)代化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)是“渤海糧倉(cāng)”的主要方向。歐陽(yáng)竹和他的科研團(tuán)隊(duì)利用“互聯(lián)網(wǎng)+生產(chǎn)管理服務(wù)”模式，打造出配套農(nóng)技-農(nóng)藝-信息成套技術(shù)的種植管理全程服務(wù)模式。

建立了“空天地”一體的區(qū)域水鹽動(dòng)態(tài)、作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)。同時(shí)依托農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)建立了渤海糧倉(cāng)大數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺(tái)。在重、中、輕度鹽堿地農(nóng)田布置傳感器，對(duì)區(qū)域土壤關(guān)鍵要素動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)土壤水鹽變化，進(jìn)行無(wú)人機(jī)或遙感信息獲取，監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)空間格局，從而針對(duì)不同要素的空間和時(shí)間信息進(jìn)行診斷，制定調(diào)控方案。通過(guò)開(kāi)發(fā)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理手機(jī)APP進(jìn)行不同田塊、不同用戶的個(gè)性化技術(shù)和生產(chǎn)作業(yè)信息服務(wù)，最后通過(guò)農(nóng)業(yè)合作社依據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行生產(chǎn)全程的作業(yè)服務(wù)。

“我們的技術(shù)開(kāi)發(fā)已經(jīng)基本完成，大田的監(jiān)測(cè)體系已經(jīng)構(gòu)建起來(lái)了，從傳感器到無(wú)人機(jī)甚至到遙感技術(shù)，形成了一整套的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和技術(shù)、生產(chǎn)服務(wù)系統(tǒng)的雛形”歐陽(yáng)竹說(shuō)道。

為了適應(yīng)野外長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性，農(nóng)田關(guān)鍵要素采集通過(guò)新型超低功耗GPRSRTU產(chǎn)品及數(shù)據(jù)采集技術(shù)形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間水鹽動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)、氣象要素監(jiān)測(cè)的目的。研制的微功耗測(cè)控終端可廣泛用于野外、無(wú)線電源的現(xiàn)場(chǎng)，用鋰電池連續(xù)工作三年,體積小,方便安裝。

讓科研成果走出試驗(yàn)田，走向更廣闊的田野，讓更多的人使用先進(jìn)、便捷的技術(shù)，需要實(shí)現(xiàn)技術(shù)服務(wù)的“私人訂制”。“我們開(kāi)發(fā)了手機(jī)APP的云平臺(tái)，可以把關(guān)鍵要素的動(dòng)態(tài)信息快速形成的方案，通過(guò)有針對(duì)性的生產(chǎn)服務(wù)體系來(lái)服務(wù)到企業(yè)和農(nóng)戶?！睔W陽(yáng)竹說(shuō)道，“在這個(gè)平臺(tái)上可以提供大量的信息，很多的科學(xué)專家可以在里面參與，用這樣的平臺(tái)可以直接進(jìn)行個(gè)性化服務(wù)。所謂個(gè)性化就是對(duì)那個(gè)企業(yè)就是對(duì)那個(gè)企業(yè)，是對(duì)那個(gè)用戶就是那個(gè)用戶，根據(jù)你的生產(chǎn)特點(diǎn)需求，制定特定的方案，提供專用的信息服務(wù)?！?/p>

目前，生產(chǎn)全程管理手機(jī)APP云平臺(tái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了包括礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、采集模板管理系統(tǒng)、種植方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)、預(yù)測(cè)預(yù)警和技術(shù)方案推送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、地區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用戶信息管理系、即時(shí)通訊對(duì)接系統(tǒng)等八個(gè)功能。

在“渤海糧倉(cāng)”山東項(xiàng)目區(qū)全體科技人員的努力下，黃河三角洲鹽堿地已經(jīng)向 “大糧倉(cāng)”轉(zhuǎn)變?！安澈＜Z倉(cāng)”項(xiàng)目不僅要實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)增效，更要為“十三五”期間推動(dòng)四化同步、一二三產(chǎn)業(yè)融合，帶動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出示范。