鹽堿地是重要的后備土地資源。我國鹽堿地分布廣泛,利用潛力巨大。鹽堿地的開發(fā)利用,不光在于土壤的修復(fù)治理,培育更耐鹽的“種子”,對于提高鹽堿地綜合開發(fā)效率、保障糧食安全具有重要意義。
近日,為加快耐鹽堿大豆品種選育推廣,國家耐鹽堿大豆品種試驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)班在山東省東營市成功舉辦,有關(guān)省(區(qū)、市)種子管理部門試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、耐鹽堿大豆品種試驗(yàn)承擔(dān)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、部分國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)大豆專業(yè)委員會(huì)委員,約80人參加了培訓(xùn)。會(huì)上,眾多業(yè)內(nèi)專家、種業(yè)管理部門負(fù)責(zé)人就我國大豆產(chǎn)業(yè)形勢、耐鹽堿基因挖掘利用、耐鹽堿品種試驗(yàn)技術(shù)研發(fā)、大豆分子設(shè)計(jì)育種研究、我國鹽堿地分布利用等展開交流探討。
鹽堿土利用措施趨于綜合適鹽種植可提高利用效率
鹽堿地或鹽漬土的改良與利用是國際土壤領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長李保國教授介紹,受氣候與鹽分地球化學(xué)過程影響,我國鹽堿地主要分布于長江以北平原與河谷盆地低洼地與沿海區(qū)域。目前,土壤鹽漬化是灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要威脅,全球10%耕地受土壤鹽漬化影響。有研究顯示,中國7%的土地已經(jīng)受到鹽堿化的影響。
“基于植物生長的反應(yīng)對鹽堿土的鹽堿化程度進(jìn)行等級的劃分,一般分為輕、中、重度級別至鹽土或堿土;基于土壤鹽分組成與含鹽量對鹽堿土進(jìn)行分類,一般劃分為鹽化(質(zhì))土、鈉質(zhì)(蘇打)土、鹽化-鈉質(zhì)土。”李保國介紹。
“1960年前,我國就完成了全國鹽漬土地理和發(fā)生分類的工作,1970至今鹽漬土與區(qū)域的水鹽運(yùn)動(dòng)研究越來越深入,鹽漬土改良利用從水鹽調(diào)控到培肥、到生態(tài)(保護(hù))、再到適鹽種植其措施越來越綜合。”李保國表示,我國的鹽堿地改良利用研究與實(shí)踐處于國際先進(jìn)行列。
“我國農(nóng)田中有鹽漬土約1億畝,受到次生鹽漬化威脅的潛在鹽漬土1.5億畝,非農(nóng)田中尚有鹽漬土約1.5億畝。”李保國指出,依據(jù)水鹽運(yùn)動(dòng)的科學(xué)原理,鹽堿地改良利用必須保證充足的水資源供給,局地鹽堿土地資源才能做到可持續(xù)利用。一定條件下,耐鹽植物利用或改良劑可提升資源利用效率或排鹽效率。
分子設(shè)計(jì)育新種鹽堿地里種出高產(chǎn)大豆
近年來,我國農(nóng)業(yè)科研教學(xué)單位、企業(yè)先后開展鹽堿地改良技術(shù)研究和耐鹽堿植物品種篩選及育種推廣工作,取得了積極進(jìn)展。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所研究員周新安指出,千方百計(jì)提升大豆產(chǎn)能,一個(gè)是提升單產(chǎn),另一個(gè)是擴(kuò)大種植面積。
“我國耕地資源有限,難以直接擴(kuò)大大豆種植面積,通過建立玉米-大豆輪作制度,大豆面積將得到穩(wěn)步恢復(fù)和拓展。同時(shí),還可以通過發(fā)展大豆與其他作物間作套種,提高復(fù)種指數(shù),并擴(kuò)大邊際土地利用,如鹽堿地、紅黃壤、沿海灘涂等。”
周新安介紹,我國有鹽堿地約占全球面積的1/10,是重要的后備土地資源,主要分布于我國北方及濱海新區(qū)在內(nèi)的17個(gè)省區(qū)。
但鹽害對大豆生長發(fā)育有諸多不利影響。“當(dāng)土壤含鹽量為5dS/m時(shí),產(chǎn)量下降20%;含鹽量為18-20dS/m時(shí),產(chǎn)量下降61.1%。”周新安指出,研究表明,高鹽脅迫不光會(huì)造成減產(chǎn),也會(huì)影響大豆萌發(fā)、出苗、農(nóng)藝性狀及蛋白質(zhì)含量。“大豆屬中低度耐鹽作物,需要引入外源耐鹽基因改良大豆耐鹽性。”
近年來,團(tuán)隊(duì)通過挖掘大豆耐鹽基因,深入解析大豆耐鹽分子機(jī)制,為耐鹽大豆育種打下了基礎(chǔ),進(jìn)一步提升了育種效率。經(jīng)試驗(yàn)顯示,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的耐鹽大豆新材料,在土壤含鹽量0.3%-0.6%的新疆鹽堿地,及土壤含鹽量0.4%-0.9%的天津中重度鹽堿地上,與對照品種相比,出苗快、長勢好,“耐鹽力”顯著增強(qiáng)。
耐鹽堿大豆選育一直是育種家關(guān)注的重點(diǎn)。近些年,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜團(tuán)隊(duì)致力于種質(zhì)資源的收集與創(chuàng)制。“在5‰-8‰的中重度鹽堿地上,在完全雨養(yǎng)的條件下,通過對8000份大豆遺傳材料連續(xù)4年的篩選,得到顯著耐鹽堿大豆種質(zhì)56份,其中特別優(yōu)異材料18份。”這份成果讓田志喜十分振奮。
除此之外,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了大豆分子“芯片”,進(jìn)行耐鹽堿大豆品種培育。2021年,經(jīng)過專家組產(chǎn)量鑒定,優(yōu)良品系TZX-805和TZX-1736在5‰鹽堿地實(shí)打?qū)嵤债€產(chǎn)分別達(dá)到263.3公斤和264.8公斤。
2022年,田志喜團(tuán)隊(duì)還在山東東營、寧夏銀川、內(nèi)蒙古巴彥淖爾等地開展大面積品種試驗(yàn)示范,不斷篩選鑒定新品系,開展耐鹽堿大豆育種研究。
專設(shè)區(qū)域試驗(yàn)讓優(yōu)質(zhì)“耐鹽”種子脫穎而出
近幾年,國家主要農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)中開設(shè)了水稻、小麥、大豆耐鹽堿品種試驗(yàn),先后推出了一批水稻、小麥耐鹽堿品種。
全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心副主任劉信指出,為促進(jìn)耐鹽堿品種的創(chuàng)新、篩選和推廣,自2017年起,我國鹽堿地主要區(qū)域先后開設(shè)了水稻、小麥、大豆等作物品種耐鹽堿區(qū)域試驗(yàn),分類制定了品種審定標(biāo)準(zhǔn)。
截至目前,已累計(jì)試驗(yàn)品種200多個(gè),審定8個(gè)水稻耐鹽堿品種和4個(gè)耐鹽堿小麥品種,水稻新品種在土壤含鹽量0.3%條件下畝產(chǎn)可達(dá)575公斤,小麥新品種在土壤含鹽量0.4%條件下畝產(chǎn)可達(dá)690公斤。“總的來看,我國耐鹽堿品種試驗(yàn)審定已經(jīng)初見成效。”
全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心品種區(qū)試處處長王玉璽指出,為完善耐鹽堿鑒定基地布局,確保品種評價(jià)科學(xué)準(zhǔn)確,耐鹽堿大豆品種區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)覆蓋了黃淮海濱海鹽堿區(qū)、東北松嫩平原鹽堿區(qū),涉及35家單位,參試品種38個(gè),試驗(yàn)點(diǎn)21個(gè),模擬試驗(yàn)點(diǎn)5個(gè)。
為充分發(fā)揮種子在鹽堿地利用中的重要作用,2022年8月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)了耐鹽堿作物品種選育示范工作方案,推動(dòng)開展耐鹽堿作物種質(zhì)資源篩選鑒定,加快培育耐鹽堿品種,推進(jìn)了耐鹽堿作物品種選育步伐。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司副司長楊海生指出,去年,按照種業(yè)振興行動(dòng)方案要求,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在國家育種聯(lián)合攻關(guān)等方面對耐鹽堿作物品種選育做出了安排部署,近期又印發(fā)了耐鹽堿作物品種選育示范工作方案,將更好支撐和服務(wù)鹽堿地綜合開發(fā)利用。
“但我們也要看到,我國耐鹽堿作物科研育種研究總體還處在起步階段,耐鹽堿基礎(chǔ)理論研究不夠系統(tǒng),鑒定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有待完善,充分挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力仍面臨不少問題和挑戰(zhàn),還有很長的路要走。”楊海生表示,下一階段,將在推進(jìn)種業(yè)振興的具體實(shí)踐中,加快提升我國耐鹽堿品種選育推廣水平,讓鹽堿地為保障國家糧食安全、端牢中國飯碗做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
推進(jìn)鹽堿地開發(fā)利用任重道遠(yuǎn)。劉信指出,要因地制宜制定品種試驗(yàn)方案、完善品種審定標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮品種審定“指揮棒”作用,引導(dǎo)耐鹽堿品種創(chuàng)新方向。同時(shí),做好耐鹽堿品種選育示范區(qū)域布局,加大耐鹽堿品種篩選力度,進(jìn)一步優(yōu)化耐鹽堿品種評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為鹽堿地產(chǎn)能提升提供優(yōu)良種源保障。
作者:農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者祖祎祎
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