摘要：鹽堿地是我國寶貴的后備耕地資源，進一步挖掘鹽堿地作物產量是我國農業(yè)生產的重要任務?；ㄉ俏覈饕慕洕陀土献魑?，開發(fā)利用鹽堿化耕地進行花生栽培促高產，對于鹽堿地農業(yè)增效、農民增收和保障食用油安全意義重大。本文簡述了鹽堿地改良的科學原理，結合山東省農業(yè)科學院花生課題組開展的一系列試驗，從花生抗鹽脅迫分子調控機理、物理和化學改良措施及農藝治理措施等方面概述了鹽堿地條件下緩解花生鹽堿脅迫及促進高產的研究進展，并進一步指出提升鹽堿地花生綠色生產所面臨的挑戰(zhàn)。本研究可為鹽堿地花生綠色高效生產提供有力的理論依據與技術支撐，對于保障國家糧油安全和改善鹽堿區(qū)域農業(yè)生態(tài)環(huán)境具有重要的參考意義。

關鍵詞：花生；鹽堿地；高產栽培；產量；挑戰(zhàn)

中圖分類號：S565.2 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2024）09-0142-07

鹽堿土是指含有過量可溶性鹽類（如鉀鈉鎂的氯化物、硫酸鹽、重碳酸鹽等）的土壤。一般認為，當土壤表層或亞表層水溶性鹽含量超過0.1％，或富含石膏的土壤水溶性鹽含量超過0.2％，或土壤堿化層的堿化度超過5％時就屬于鹽漬土范疇。鹽堿土壤溶液會通過增大滲透壓使植物產生生理干旱，導致其畸形或死亡。但是，鹽堿地又是我國重要的后備土地資源，據統(tǒng)計，我國共有各類鹽堿地約9 910萬公頃。2022年中央一號文件指出，積極挖掘潛力增加耕地，分類改造鹽堿地，推動由主要治理鹽堿地適應作物向更多選育耐鹽堿植物適應鹽堿地轉變。因此，鹽堿地土壤資源的優(yōu)化和合理開發(fā)利用是我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，對改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

花生是我國重要的經濟作物和油料作物。“十三五”期間，我國花生種植面積雖有波動，但基本穩(wěn)定在467萬公頃，種植面積約占世界花生總種植面積的20％，產量約占世界總產的40％％。花生含油率高達50％以上，是我國提高食用油自給率最具優(yōu)勢的品種。花生屬中等耐鹽作物，在鹽堿度0.3％以下的土壤條件下，花生莢果公頃產量仍可達6 000-7 500 kg。但是，花生萌芽期和幼苗期是鹽脅迫敏感時期，鹽脅迫會降低花生種子的發(fā)芽勢，延長出苗時間，土壤鹽含量超過0.45％時花生無法正常出苗?；ㄉ芍旰?，鹽堿土壤會抑制植株形態(tài)構建，降低株高，減少果針數，甚至導致葉片失綠、黃化、干枯和脫落。因此擴大鹽堿地花生種植范圍，因地制宜形成配套的鹽堿地改良與利用技術，是開辟我國鹽堿地改良利用和產能提升及生態(tài)保護相結合的新路徑。

我國現有的鹽堿地改良技術主要包括利用改良劑、新型材料、表層覆蓋技術、灌排技術改良和地下暗管排鹽工程等，但這些措施與花生生長的聯(lián)系并不緊密。本文圍繞花生生長特點，在充分了解鹽堿地鹽分變化規(guī)律的基礎上，從花生抗鹽脅迫分子調控機理、物理和化學改良措施及農藝措施等方面，深入全面梳理鹽堿地花生高產栽培方面的研究進展，并對相關大田試驗驗證的應用效果進行概述，以期為推動鹽堿地花生生產綠色高效發(fā)展提供參考。

1鹽堿地改良的科學原理

我國鹽堿地類型多，分布廣，包括各類鹽土、堿土、鹽化土壤和堿化土壤等類型。鹽堿地的形成除了受到氣候因素、地形地貌、水文地質等條件的影響，還與農業(yè)技術措施及耕作管理有關。鹽堿地的鹽分主要來自于土壤礦物風化、地表水、地下水以及人為灌溉，土壤水分是鹽分的溶劑，也是鹽分運動的載體，鹽分在土壤中運動具有“鹽隨水來，鹽隨水去”的特點。植物生長過程會發(fā)生土壤水分蒸發(fā)與作物蒸騰作用，若水分蒸發(fā)或蒸騰作用帶到土壤表層的鹽分多于降雨或灌溉入滲淋洗掉的鹽分，則土壤處于積鹽狀態(tài)；反之，則處于脫鹽狀態(tài)。一般情況下，區(qū)域內土壤含鹽量受季節(jié)氣象條件影響較大，通常春秋兩季降水量少、蒸發(fā)強烈，表層及根系層土壤以返鹽為主，土壤含鹽量較高：夏季雨水較多，鹽分以下行為主，也會因環(huán)境條件變化而呈現下行／上行交替過程。鹽堿地按照含鹽量可以分為輕度鹽堿地（含鹽量低于0.3％）、中度鹽堿地（含鹽量介于0.3％-0.6％）和重度鹽堿地（含鹽量高于0.6％）。土地鹽堿化會導致土壤物理性狀惡化，如容重高、通氣性差，間接影響植物生長，同時也會直接破壞植物組織，影響氣孔收縮和營養(yǎng)吸收，導致植物畸形甚至死亡。

鹽堿地的改良和利用需要在遵循水鹽運動科學原理的基礎上，結合作物生長特點，建立土壤鹽分條件和作物生長之間的有機聯(lián)系。理論上，要保證鹽堿土上作物的正常生長，需要控制作物根區(qū)含鹽量，對農田進行排鹽，使鹽堿土壤剖面上的鹽分平衡或脫鹽。作物生長多雨熱同季，降雨集中，地下水位淺且排水能力差，決定其必然受到鹽分脅迫和氧氣脅迫的交織影響。因此，解析根、土、水交互過程及其作用機理，因地制宜建立水鹽協(xié)同耕作制度，研發(fā)鹽堿地根層水肥鹽優(yōu)化環(huán)境營建與增碳培肥技術，每年將返上來的鹽分淋洗出根區(qū)，即可保證作物正常生長。

2鹽堿地花生抗鹽堿促高產研究進展

2.1鈣信號途徑通過分子調控提高花生抗鹽脅迫

土壤中過量的鹽離子主要通過增加滲透壓、離子毒性和氧化脅迫對植物造成傷害。細胞質中保持適當的Na+：K+比例是耐鹽植物在過量離子存在下的應激響應，Na+：K+穩(wěn)態(tài)主要由鹽過度敏感（SOS）信號轉導通路調節(jié)，這是一種Ca2+依賴性激活信號轉導通路。Ma等報道了NADPH氧化酶AtrbohD和AtrbohF在鹽脅迫下擬南芥活性氧（ROS）依賴性K+穩(wěn)態(tài)調控中的作用。NADPH氧化酶依賴于Ca2+和NAD激酶，由鈣調素（CaM）調節(jié)。然而，CaM本身沒有活性，只有結合并激活靶蛋白后才能夠調節(jié)植物細胞的分裂、伸長、生長、發(fā)育及抗逆性。目前關于CaM靶蛋白的報道多存在于酵母、動物和模式植物中，花生上很少見。

山東省農業(yè)科學院花生課題組首次發(fā)現花生中鈣調素與S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMSl）的互作關系，AhSAMSl定位于細胞核、細胞質和質膜，在多胺和乙烯的合成過程中起重要作用。一方面，花生中SAMS1顯著增加亞精胺和亞精胺的合成，降低乙烯含量，從而利于有效降低ROS積累：另一方面，AhSAMSl通過減少葉肉細胞對Na+的吸收和K+的外流，提高了植株對鹽脅迫的抗性。由圖1可知，AhSAMSl在ROS依賴的離子穩(wěn)態(tài)調控中的作用受Ca2+/CaM信號途徑正向調控，同時其誘導的甲基化也受CaM調節(jié)。這一發(fā)現為提高植物對鹽脅迫的耐受性提供了一種新的機制，也為通過施肥等技術調節(jié)鹽堿地花生的抗逆性提供了理論支撐。

2.2上糧下漁一花生帶狀輪作促進高效種養(yǎng)模式的實現

上糧下漁（圖2）是指采用工程措施，挖掘水塘構建臺田，一方面通過臺田田面高于原地表來相對降低地下水位、減少地下咸水中的鹽分通過土壤毛管水向地表輸送，達到改良土壤鹽堿程度的作用；另一方面從耕地生態(tài)系統(tǒng)角度出發(fā)，臺田配合周邊的深水池，使耕地沖洗出來的高濃度鹽堿水有處可排，合理消納。挖掘出的水塘，根據不同的鹽度和水類，進行羅非魚、南美白對蝦、梭魚等的養(yǎng)殖，臺田則開展各種利于土壤培肥增碳作物的種植?；ㄉ鳛樽陨痰魑?，生長過程中對氮素的需求量較小。以往的研究表明，臺田土壤的全氮含量要普遍低于大田土壤，這是由于臺田土壤經水分的反復沖刷，在淹水與落干的交替過程中，連續(xù)的礦化與反硝化作用會導致土壤氮素大量流失，因此臺面上若設置不同作物與花生間套作種植，在刺激農作物對氮等養(yǎng)分資源進行爭奪的同時，還可以起到促進花生固氮能力提高的作用。

2022年，山東省農業(yè)科學院花生課題組在東營黃河三角洲農業(yè)高新技術產業(yè)示范區(qū)（以下簡稱黃三角農高區(qū)）山東省農業(yè)科學院黃河三角洲現代農業(yè)研究院建立的臺田上開展了花生與玉米、谷子、油葵、高粱間作的定位試驗。通過對各種花生帶狀種植模式進行測產驗收發(fā)現，4行花生間作3行玉米模式（帶寬3.8 m）的產量效益最高，平均每公頃產玉米5 848.5 kg和花生2 464.5kg。因此，上糧下漁一花生帶狀輪作高效種養(yǎng)技術模式耦合農田和水域兩種景觀要素，有效實現了糧油供應、鹽堿地改良、休閑游憩等多種生態(tài)系統(tǒng)服務價值的動態(tài)平衡，為鹽堿區(qū)域打造出一條農業(yè)、漁業(yè)與生態(tài)修復合三為一的經濟循環(huán)鏈。

2.3微礦粉系列產品有效提升鹽堿地土壤健康水平

微礦粉是指利用微礦分離技術將含碳材料源在燃燒／轉化前濕法粉碎解離到微米級粒度，并經顆粒表面改性、多相流界面調控之后將含碳材料源中的微量元素及礦物質分離出去，將低質煤提煉出清潔固體燃料后剩下的土壤改良礦物質。施用礦物質調理劑是改良土壤的一種有效措施，但是目前關于微礦粉農業(yè)應用的研究較少。以往的研究表明，煤中礦物質（尤其是云母／白云石／鉀長石等）經高溫煅燒后施人土壤可顯著促進植株生長，其作用機理主要包括：（1）提供磷、鉀、鈣、鎂、硅等有益元素，增加植物所需養(yǎng)分；（2）調節(jié)土壤酸堿度，改善耕層物理、化學和生物性質；（3）促進土壤團粒結構形成，減少土壤鹽分殘留；（4）提高植物葉綠素含量，增強作物光合作用。微礦粉未經表土礦物質流失與污染，具有比表面積大、陽離子交換量高的特點，富含硅、鋁、鈣、鎂、鉀、硼、鐵等多種微量元素，礦質養(yǎng)分種類豐富，在花生種植過程中，可以起到改良鹽堿地土壤質地、減少土壤毛細管、增加土壤孔隙度、阻隔含鹽地下水向上移動的作用。

2021年，山東省農業(yè)科學院花生課題組在東營黃三角農高區(qū)山東省農業(yè)科學院黃河三角洲現代農業(yè)研究院開展了微礦粉系列肥料大田花生應用效果研究（圖3），結果表明，施用微礦生物有機肥的花生莢果產量達到5 049.0 kg/hm2，相比農民習慣施肥、優(yōu)化施肥和施用市售有機肥處理分別增產12.9％、14.0％和4.8％；花生品質檢測報告顯示，與優(yōu)化施肥量和施用市售有機肥處理相比，施用微礦生物有機肥可顯著提高花生籽仁中部分中微量元素（Fe、Ca和Mn）含量，降低硝酸鹽含量，且花生籽仁中各項重金屬指標無顯著變化。

因此，結合我國對世界做出的“雙碳3060”承諾，利用微礦粉系列產品探索能源行業(yè)減碳和農業(yè)領域碳匯對于實現鹽堿地土壤改良和促進雙碳目標達成具有重要意義。

2.4叢枝菌根真菌菌肥包衣助花生高產

叢枝菌根真菌（AMF）是自然界中普遍存在的一類土壤微生物，能與80％以上的陸生維管植物形成互惠共生體。研究表明，AMF可以通過菌絲體擴大植物根系對土壤中營養(yǎng)元素的吸收范圍，在增強營養(yǎng)物質吸收、促進植物生長發(fā)育和提高品質方面具有重要作用。在生態(tài)脆弱地區(qū)，菌根真菌與植物的共生關系有助于提高植物抗性宿主對生物和非生物脅迫的抗性，對植物抑制致病菌浸染、線蟲入侵、提高抗旱性、提升耐鹽堿耐重金屬能力有顯著的促進作用?；ㄉN子接種叢枝菌根真菌菌劑后，能有效改善作物根系形態(tài)狀況，刺激根系產生更多的內源生長素、細胞分裂素和乙烯等激素，促進細胞伸長生長、細胞分裂和發(fā)根；在土壤養(yǎng)分方面，會促進纖維素酶、蛋白酶和磷酸酶的釋放，加速土壤礦物溶解和有機質礦化，提高土壤中磷、鉀、鈣、鎂的生物有效性；在微生物方面，會影響根系和土壤中細菌和真菌類群的多樣性，明顯改變細菌和真菌群落的顯著差異物種，優(yōu)化根際土壤微生態(tài)環(huán)境。

山東省農業(yè)科學院花生課題組在東營黃三角農高區(qū)山東省農業(yè)科學院黃河三角洲現代農業(yè)研究院多年多點的大田試驗（圖4）結果表明，花生種子采用叢枝菌根真菌菌肥包衣處理后播種，比對照田節(jié)肥16.8％，增產20.2％。同時，叢枝菌根真菌菌肥包衣提高了土壤微生物細菌中脅迫應答相關功能組合豐度，促進根際土壤養(yǎng)分轉化，增強土壤肥力，提高籽仁蛋白質、油酸含量和油亞比，降低亞油酸含量。因此，鹽堿條件下利用叢枝菌根真菌提升花生綠色高效生產是土地資源可持續(xù)利用的重要措施，可為生態(tài)系統(tǒng)改良恢復和保障糧油安全提供參考依據。

2.5花生根域微地形種植模式實現有效抑鹽

鹽堿地土壤瘠薄、鹽離子脅迫共存，花生關鍵生育期內若出現季節(jié)性干旱或漬澇，根系吸水受阻，花生開花數減少，果針發(fā)育受抑，產量穩(wěn)定性差；種植模式不合理導致群體結構差，花生干物質積累量下降，莢果發(fā)育受抑，莢果不飽滿，百果和百仁質量下降，脂肪、蛋白質含量等降低；產量形成關鍵生育時期的根區(qū)和果區(qū)土壤微環(huán)境失衡，花生主莖高和側枝長的最大生長速率降低，植株易早衰，這些均是限制花生產量提升的瓶頸。因此，改善根區(qū)和果區(qū)土壤微環(huán)境，緩解土壤鹽分脅迫強度，保證最大的經濟產量，是突破鹽堿地花生抗逆高產的關鍵問題。

山東省農業(yè)科學院花生課題組圍繞上述問題，創(chuàng)建了花生寬壟覆膜4行大小行種植模式（圖5A），從種植方式和株行距配置方式兩個層面復合提升花生群體數量和質量。在花生耐鹽性較低的苗期通過寬壟覆膜營造人為“淡土”環(huán)境，阻止土壤中鹽分的積累，提高出苗率，促進齊苗。出苗后，由于單位面積植株覆蓋度增加，減少了土地裸露面的地表蒸發(fā)，降低棵間蒸發(fā)量，從而減少地表積鹽。然而，花生中后期莢果的發(fā)育受降水不均衡影響，遇澇時覆膜花生更易爛果，加劇衰老。因此，在花生產量形成關鍵生育時期，通過栽培措施形成根域溝壟微地形（圖5B），促進根層土壤氣液固三相協(xié)調，改善根區(qū)和果區(qū)生態(tài)環(huán)境及水肥條件，加速根區(qū)鹽分淋洗以達到根區(qū)避鹽的效果，增強根系活力，延緩植株衰老，提高果數和果重。

2022年，山東省農業(yè)科學院花生課題組將該技術與單粒精播技術融合，在東營黃三角農高區(qū)山東省農業(yè)科學院黃河三角洲現代農業(yè)研究院對該模式高產攻關田進行了實打驗收，實收鮮莢果16 374.0 kg/hm2，折合莢果產量9 284.1 kg/hm2（折干率56.7％），創(chuàng)造了鹽堿地花生實打驗收最高產量紀錄。這對于鹽堿地花生生產能力提升、我國油脂安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

3鹽堿地花生高產栽培面臨的挑戰(zhàn)

3.1水資源精準調控

鹽堿地花生產量直接受成苗率影響，鹽堿條件下花生種子能否正常萌發(fā)是花生高產栽培的基礎?；ㄉL前期土壤水分蒸發(fā)強烈，蒸發(fā)過程中溶解在水中的鹽分隨水輸送到土壤表層集聚，此階段應重視播種前進行大水壓鹽，以保證花生種子充分吸水萌發(fā)和順利出苗：花生生長后期蒸發(fā)強度減弱而蒸騰加速，加之進入雨季，土壤含水率增加，土壤鹽分易被淋洗，鹽堿脅迫對花生生長發(fā)育的影響逐漸降低，此階段應重視排水防澇。因此，鹽堿地花生高產栽培需要匹配科學的灌溉制度，完善排水系統(tǒng)，充分協(xié)調灌排關系，有效降低地下水位，在土壤中形成一個良好的水鹽運動循環(huán)系統(tǒng)。

3.2輕簡化機械化生產技術應用

區(qū)別于其他作物，花生是地下結果作物，鹽堿地土壤結構差和易板結等特點極易造成播種、中耕除草、地下莢果收獲難度大等問題，傳統(tǒng)的人工收獲方式或農機裝備已不適應鹽堿地高效農業(yè)生產需求，屢屢出現收獲效率不高、漏果多、收獲質量不穩(wěn)定、可靠性不高等問題。因此，依靠科技創(chuàng)新、信息技術手段提升來解決廣種薄收等粗放型耕種現狀，已擺在了鹽堿地花生栽培管理的重要位置。

3.3耕作與輪間作優(yōu)化

相對于夏玉米等糧食作物，花生具有抗旱、耐鹽性好、耗水量低、農田周期性返鹽程度輕等優(yōu)點，這也是鹽堿地栽培的關鍵所在，因此可以利用糧油作物寬幅間作、輪作等方式將花生引入種植體系，同時堅持糧油作物與耐鹽作物周期性輪作，冬季配置飼用油菜等綠肥作物，保持地表最大限度綠色覆蓋以減少蒸發(fā)，在鹽堿地經濟作物高效生產的同時，提高土地利用率，改善土壤環(huán)境，做到用養(yǎng)結合。

由此可見，深入認識鹽堿地花生綠色可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，通過提升精準性、集成性、規(guī)?；?、智能化和高值化的技術變革來滿足鹽堿地花生高產栽培的需求極為重要。

4小結

鹽堿地的合理開發(fā)利用和鹽堿化耕地的保護和提質，對保障14億人口的糧食安全和18億畝耕地紅線意義重大。在國內市場植物油和蛋白質供給嚴重不足的大背景下，花生產業(yè)發(fā)展在調整種植結構、保障有效供給、增加農民收入、促進農業(yè)生產良性循環(huán)、提升油料行業(yè)國際競爭力等方面均發(fā)揮了重要作用。因此，以鹽堿地改良和糧油安全保障為目標的鹽堿地花生栽培關鍵技術創(chuàng)新與應用迫在眉睫。

山東省農業(yè)科學院花生課題組在東營黃三角農高區(qū)山東省農業(yè)科學院黃河三角洲現代農業(yè)研究院開展的一系列鹽堿地花生高產栽培技術研究，結合花生生長特點，對現有的花生抗鹽脅迫的分子調控機理及鹽堿地物理、化學和農藝措施改良方法進行調整和優(yōu)化，以實際案例闡述了鈣信號途徑提高花生抗鹽脅迫、上糧下漁一花生帶狀輪作高效種養(yǎng)、微礦粉系列產品提升土壤健康、叢枝菌根真菌菌肥包衣促花生高產和花生根域微地形抑鹽種植等鹽堿地花生高產栽培研究進展，對推動花生產業(yè)發(fā)展和增加我國土地利用率具有重要意義。

但是，鹽堿地改良同時也是較為復雜的綜合治理體系，本文針對花生生長特點也提出了鹽堿地花生綠色可持續(xù)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)，進一步強調在作物種植過程中遵循自然規(guī)律、依靠科技創(chuàng)新，并以信息技術手段為依托，更好地推動鹽堿地地區(qū)生態(tài)、經濟和文明三位一體共同發(fā)展的重要性。