最近,由中国农业科学院烟草研究所牵头完成的“基于耐盐植物和土壤调理剂的滨海盐碱地高效利用技术创制与应用”项目,拿到了2024年度青岛市科技进步奖二等奖。这项成果,给滨海盐碱地的综合治理和高效利用带来了“青岛方案”。
破解盐碱地难题,双维度创新技术体系
“滨海盐碱地一直存在不少问题,比如有机质和养分含量低、土壤质地差、微生物结构单一,而且适合生长的耐盐碱植物种类少、耐盐种植模式也不完善。”项目负责人李义强研究员介绍,团队从“用植物适应土地”和“改良土地适应植物”两个角度入手,围绕“耐盐植物优选+盐碱障碍消除”这一核心技术,做了一系列创新工作。
研究人员在察看苗情
在耐盐植物筛选与培育方面,团队开发出“NaCl-KCl-Na₂SO₄-NaHCO₃”渐渗盐碱缓冲体系和原土适生性评价体系,搭建起“萌发期-苗期-大田期”植物耐盐评价系统,画出了植物耐盐碱谱图,还建成了包含2400余份耐盐碱植物种质资源、上万份突变体材料的资源库,以及Biosaline Datebase数据平台。经过努力,筛选出10种适合青岛滨海盐碱地的特色植物,解决了青岛盐碱地产业可用植物资源少的难题。
同时,团队还深入研究了8个特异耐盐碱基因的机理,以及适度盐碱逆境胁迫能提高品质的调控网络,并把这些特异基因用到了育种中。比如,利用野大豆硫转运蛋白基因GmSULTR23.1培育出的高耐盐碱高蛋白大豆新品系“中盐豆1号”,已经参加2025年全国耐盐碱大豆品种审定区试。
创新改良技术,绿色投入品让土壤换新颜
在盐碱地土壤改良上,团队首次发现海藻活性物质和功能微生物一起使用,能增强植物抗逆性的特异匹配现象,还弄清楚了两者协同促进生物膜形成,通过在根际定殖来提高作物抗盐能力的分子机制。尤祥伟研究员说:“我们建立的‘国家农业环境微生物种质资源库(山东)’,收集保存了4000多株逆境环境下的微生物资源,从中筛选出300多株有滨海盐碱地改良应用潜力的功能菌株。这些功能微生物在根际的定殖能力提升了50%,对植物的促生水平提高了32%。”
团队还率先研究了生物质炭化方式对滨海盐碱地土壤碳氮循环的影响,证实了生物炭在固碳、减排和改良土壤团粒结构方面的作用,明确了外源碳对盐碱地有机碳矿化“负激发效应”的物理保护与微生物调控机制。基于这些研究,开发出4种抗盐剂、2种盐碱地土壤调理剂等盐碱地培肥改良系列产品,为盐碱地快速培肥和消减障碍提供了有力支持。
构建多维模式,盐碱地产业迎来新活力
通过整合盐碱地改良技术,团队形成了“耕层重构+生物强化+调水控盐”的土壤改良技术体系,研发出针对轻、中、重度盐碱地的“粮油-饲草-特色植物”差异化高效种植模式,让盐碱地改良成本降低了20%以上。
近两年来,这项技术在青岛地区改良了3万多亩盐碱地。示范区的土壤电导率平均降低28.5%,pH降低10.8%,有机质含量提高7.8%,团粒结构也有明显改善。徐宗昌副研究员介绍:“我们攻克了野大豆、罗布麻等盐碱地原生植物快速定植的规模化栽培种植技术,现在野大豆籽粒产量能达到180kg/亩,植株生物量达2000kg/亩。”
此外,团队还开发出罗布麻茶、野大豆面条等高值化盐碱地农副产品,提高了盐碱地农业产品的附加值,让单位面积产值增加500元以上。同时,构建了盐碱地特色产品的网络化平台合作推广模式,近两年来销售额达到87.66万元。
成果丰硕获认可,助力国家战略实施
该项目成果丰富,获得国内专利12件、国际专利1件、软件著作权5件,发表论文46篇,其中高水平SCI论文35篇,总影响因子超过180,单篇最高影响因子23.7;还出版了4部著作,获批1个省部级平台、2个调理剂产品证书,牵头制定了1项行业标准、4项地方标准。
其技术成果在青岛、东营等滨海盐碱地和内陆盐碱地推广应用了200多万亩,技术转化市场销售额达1.21亿元,取得了显著的经济、社会和生态效益。这次获得青岛市科技进步奖,是对该项目在盐碱地综合利用领域所作贡献的高度认可,也将进一步推动技术成果的转化与推广,为盐碱地综合利用国家战略及乡村振兴提供有力支撑。