科创中国

农、林、牧、渔业,农业

盐碱地综合治理与地力提升是干旱区农业可持续发展的必然需求。新疆灌区耕地总面积为3.99×106 hm2 ，其中盐碱化面积1.28×106 hm2，占灌区耕地面积总数的32.07%，其中受到中度、重度盐渍化威胁的低产田占总耕地的22.06%。长期以来，水资源短缺与土壤盐碱化已成为威胁新疆农业和生态环境的重要因素，严重影响当地社会经济的可持续发展。 石河子大学绿洲盐碱地改良团队针对重度盐渍化农田普遍存在着盐分表聚、耕作层板结严重、土壤肥力低下、农业综合生产能力严重不足等问题，开展粉垄耕作+春灌、粉垄耕作+改良肥、引进盐生植物，创新集成干旱区重度盐渍化农田生态修复技术-板结盐碱地粉垄深松改良技术。 通过本项目的实施，使土壤盐分下降10%，改善土壤结构和平衡酸碱度，改良土壤微生物环境，减少盐碱土壤对作物产生危害，提高出苗率和作物产量，作物出苗率由30%提升至60%，作物产量提高25%，田间管理成本减少10%，增加土壤有机质含量，极大程度地改良了当地的盐碱地，使当地土壤情况得到有效改善，地力明显提升，实现棉花稳产高产，促进农业生产上水平，实现新疆低产田的农业生产力提升和持续利用。

针对重度盐渍化土壤开发利用难的问题，团队着力解决以下问题： 1）南疆地区不合理的冬春灌淋洗方式、淋洗定额导致土壤始终处于洗盐-积盐-洗盐的恶性循环过程中。因此，项目组引进粉垄机械，60 cm粉垄深度+加400 m3/亩的春灌模式，棉田墒情较好、盐碱轻，棉花出苗率提高15%。 2）南疆地区盐渍化农田肥力低下、土壤板结严重，由此造成棉花出苗率低、产量低和品质差等问题。棉花灌头水随水滴施0.5 kg/亩强酸性水溶肥；黄腐酸钾在棉花全生育期施肥5次，每次随水滴施6 kg/亩，第一次灌水和最后一次灌水不施肥；蚯蚓肥氮素在棉花全生育期施肥8次，每次随水滴施5 kg/亩，第一次灌水和最后一次灌水不施肥。粉垄耕作+改良肥模式与当地传统模式相比较棉田产量提高26.92%。 3）重度盐渍化土壤物理结构不良、化学性质恶劣，导致作物生长缓慢或不能生存。对于南疆地区寸草不生的盐碱荒地，项目组引进盐地碱蓬改良技术，盐地碱蓬不仅能够正常生长，且能产生可观的生物量。基于“作物适应盐碱地”的学术思想，借助盐地碱蓬耐盐碱和吸盐能力，采用“边利用边改良”思路，盘活盐碱荒地，产生一定经济效益。

团队由包括环境、土壤、生态、仪器等领域的科研人员组成，研究团队现有教授4 人，研究员3 人，博士研究生12 人，硕士研究生14 人，依托石河子大学“国家节水灌溉工程技术研究中心（新疆）”、“现代节水灌溉兵团重点实验室”和“兵团绿洲生态农业国家重点实验室培育基地”，长期从事干旱区水资源应用的理论与技术研究。团队自2005 年开始从事节水理论与技术研究，先后参与过包括国家、省部级各类科研项目30 余项，包括已经主持参与完国家自然科学基金项目“覆膜-深耕-暗管排水立体调控土壤水盐运动的交互作用机制（52069026）”、国家自然科学基金“重盐碱地葡萄水盐养分运移机理与调控研究（U1403183）”、国家自然科学基金“ 膜下滴灌农田暗管排水技术土壤水盐运动机理研究（51669029）”、国家自然科学基金：滴灌农田暗管排水排盐条件下的水盐运移规律及暗管工程设计参数优化研究（41361071）、国家自然科学基金“极端干旱区矮化密植大枣对滴灌的适应性及水肥耦合作用研究（51269067）”等项目的研究工作。在该领域有扎实的理论和方法基础，积累了坚实的理论基础和丰富的实践工作经验。

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