新质生产力牧草标准化种植:引领盐碱地绿色转型的新路径
(陕西省国土整治中心 (陕西省土地科技创新中心) , 西安 710061)
摘要: 盐碱地治理是全球性难题。作为地球上特殊的土地资源, 盐碱地长期制约农业生产与生态环境的可持续发展。本文旨在聚焦牧草标准化种植发展新质生产力, 这一新型生态治理策略, 讨论其在盐碱地改良中的创新应用与实践效果, 强调其在推动盐碱地高质量发展实现土地资源绿色转型, “盐碱地变金山银山”愿景中的突出作用。通过结合陕西省盐碱地治理现状及其治理挑战, 提出以草本植物种植作为盐碱地改良的自然治理手段的重要方式, 论证其在提升土壤质量、促进生物多样性及带动地方经济多元化发展方面的独特优势。研究表明, 牧草标准化种植通过创新生态治理策略, 实现了盐碱地的绿色转型, 不仅有效利用和改善了大量闲置的盐碱地资源, 保障了国家粮食安全, 更为全球盐碱地治理提供了中国方案, 彰显了中国在应对全球环境挑战中的责任与担当。
关键词: 盐碱地治理, 牧草标准化种植, 新质生产力, 生态治理策略, 生物多样性
DOI: 10.48014/fcws.20240802002
引用格式: 江涛. 新质生产力牧草标准化种植: 引领盐碱地绿色转型的新路径[J]. 中国水科学前沿, 2025, 3(2): 5-11.
文章类型: 综 述
收稿日期: 2024-08-02
接收日期: 2025-05-26
出版日期: 2025-06-28
0 引言
盐碱土是盐土和碱土的统称,指在自然因素与人类活动共同作用下形成的不同程度盐碱化土壤类型。联合国教科文组织及粮农组织统计数据显示,全球范围内这类土壤分布面积已达10亿公顷(hm2),约占地球陆地总表面积的十分之一[1]。中国受盐碱地影响较为严重,盐碱土面积位居全球第三位,约为0.37亿hm2,其中西部六省区(陕、甘、宁、青、内蒙古、新)的盐碱土面积占全国盐碱土总面积的69.03%[2]。陕西省作为农业大省,其盐碱地面积达210万亩,对粮食安全与生态平衡构成严峻挑战。国内外学者在盐碱地治理方面已取得诸多成果。例如,澳大利亚实施盐碱化和水质管理国家行动计划;印度开展土壤健康管理计划,通过科学使用化肥从而促进土壤修复;国内研究则集中于物理化学改良和生物修复技术。然而,现有方法在成本效益和生态可持续性上仍存在局限,且针对区域性盐碱地(如陕西省原生与次生盐碱土并存的特征)的适配性研究较少。传统治理手段如水利工程、物理改良(如深翻换土,成本高达每亩数千元)、化学改良(如硫磺和氯化钙应用易引发地下水污染)虽短期有效,但存在成本高、持续性差、生态风险大等问题。例如,河北省沧州地区通过淡水淋盐治理盐碱地,单次工程投资超2亿元,且长期维护成本高昂[3]。因此,亟须探索生态友好、经济可持续的治理模式。本文聚焦牧草标准化种植这一新质生产力,结合陕西省实情,探讨其在盐碱地绿色转型中的创新路径。
1 陕西省盐碱地分布特征与治理挑战
陕西省地处中国中部黄河中游地区,南部是秦巴山地区。由于受土壤母质、气候、地形、水文条件和人为活动等影响,陕西省土地盐碱化程度比较严重。根据政府数据显示,全省盐渍化土地总量逾210万亩,占省域陆地总面积的7%。其中盐碱农耕地达124.86万亩(占全省耕地总面积的2.3%),主要集中于陕北榆林市与渭南市辖区,局部可见咸阳市泾惠灌区及周至县渭河滩地,陕西省盐碱土地分布面积如表1。陕西盐碱土有两种类型[4]:其一位于河流阶地地貌单元,包括关中平原三门峡库区、引洛灌区及东方红电力抽渭灌区,陕北无定河流域的榆林横山区至米脂段川道,以及靖边-神木湿滩带等区域。这类土壤多发育于低平阶地、槽形洼地等微地形,具有显著次生性质。其二是属于古今盐湖周边及地层含盐引发的积盐形成的土壤,如定边县内河流盆地盐碱土。大荔县的盐池洼和蒲城县的卤泊滩的盐碱土,具有原生性质。陕北榆林地区盐碱土以原生性为主,次生盐碱土面积较小,且演变过程相对稳定。关中地区除大荔县的盐池尘土洼和卤泊滩地属原生性外,大部分为次生盐碱化土壤。陕西省在干旱少雨、蒸发量大于降水量情况下,地下水中的可溶性盐分随着毛细管上升聚积到土壤表层,当水分蒸发后,可溶性盐分即浓缩沉积下来,使原生性的更加重,次生性的不断促生[5],陕西省部分气候数据如图1所示。
表1 陕西省盐碱土地分布面积(单位:万亩)
Table 1 Distribution area of saline-alkali land in Shaanxi province(unit:10000 mu)
|
地名 |
面积 |
地名 |
面积 |
|
定边县 |
100.5 |
绥德 |
0.2 |
|
靖边县 |
21.9 |
三门峡库区 |
36.38 |
|
横山区 |
2.1 |
引洛灌区 |
6.3 |
|
榆林市 |
8.5 |
东方红灌区 |
32.0 |
|
神木市 |
13.0 |
卤泊滩 |
8.0 |

图1 陕西省2012—2022年部分气候资料
Fig.1 Partial climate data of Shaanxi province from 2012 to 2022
2 盐碱地治理手段的分析
以往盐碱地治理手段主要包括物理改良、化学改良、生物改良和水利改良等方法[6]。这些方法在一定程度上改善了盐碱环境,但存在投入大、成本高、见效慢、可持续性差等问题。物理改良:通过土壤深翻、换土或混合河沙等物理方式进行改良,以降低土壤表层盐分浓度[7]。然而,该方式需耗费大量人力物力,每亩地的改造成本可高达数千元甚至上万元,对于大面积开展盐碱地治理来说,代价极为高昂。而且,这种方法只是暂时将盐分转移,长期来看盐分可能重新积聚于表层,持续性效果有限;化学改良:利用硫磺、氯化钙等化学物质调节土壤pH值和盐分组成,是化学改良的主要策略,然而,化学物质的使用虽能够在短时间起到作用,但容易造成一系列的环境问题[8]。例如,硫磺在土壤中氧化生成硫酸(H2SO4),短期内可中和碱性,但过量使用会导致硫酸盐(S
)在土壤中累积,通过淋溶进入地下水,造成硫酸盐含量超标(WHO限值为250mg/L),威胁饮用水安全;氯化钙(CaCl2)虽能快速置换钠离子(Na+),但其高溶解度的氯离子(Cl-)易随水分下渗,导致地下水矿化度升高,长期灌溉可能引发土壤次生盐渍化。生物改良技术是种植耐盐碱植物如碱蓬、盐地碱蓬等,通过其吸收盐分和改善土壤结构进行生物改良。虽然生物改良相对环保,但盐碱地治理初期往往需要高额投入(如土地平整、水利设施建设),而经济收益回报周期长、短期效益不明显,导致群众参与积极性不足,制约了治理规模扩大[9]。水利改良:建设排水系统和引淡磷盐是水利改良的关键措施。比如,河北沧州通过修建排灌渠系,实施淡水冲洗以降低土壤盐分。这类工程投资巨大,单个项目的总投资可能数亿元,且需长期维护,运维成本不容忽视。以陕西省为例,陕西省盐碱地主要集中在干旱半干旱地区,如陕北的榆林市、神木市等地,水利工程改良会大量消耗水资源,不仅对当地水文环境构成压力,更会造成生态环境失衡。而物理改良(如深翻换土)在黄土高原地形区易引发水土流失,进一步加剧生态风险。此外,盐碱地治理期间很难取得经济价值,也制约了大规模开展盐碱地治理的进度和群众参与的积极性。因此,亟须结合新质生产力理念,探索适配本地条件的创新治理模式。
3 新质生产力牧草在盐碱地治理中的科学实践
新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的当代先进生产力。作为新时代重大理论创新,“新质生产力”概念于2023年9月首度在习近平总书记黑龙江考察行程中提出,此后在诸多重要场合深入阐释[10]。新质生产力的“新”,是破解盐碱地治理的关键引擎。牧草标准化种植是一种基于现代农业生产体系的科学管理模式,其核心是通过品种筛选标准化、种植技术流程化、田间管理数字化,实现牧草生产的全链条规范化操作。具体而言,它依托耐盐碱牧草品种的定向选育、精准农艺参数(如播种密度、水肥配比)的定量调控,以及物联网技术对土壤盐分、水分、养分的动态监测与反馈,形成可复制推广的盐碱地生态治理技术体系。
多年科学实验和实践证明,牧草在盐碱地治理中具有显著的治理优势,不仅能有效改良盐碱地土壤,降低治理成本,还能在盐碱地变为耕地储备地之前,产生一定的经济价值,促进可持续发展。例如,苜蓿草、白三叶、皇竹草等牧草具有明显的压碱、调节土壤肥力的作用。以陕西省定边县为例,通过覆沙、覆秸秆和施加脱硫石膏等改良措施,结合黑麦草标准化种植,0~20cm 土壤含盐量降低 1.16~2.22g/kg,pH 值下降 0.05~0.94,黑麦草鲜草总产量提高 34.24%~92.04%[11]。这一实践表明,牧草标准化种植不仅能有效改善陕西省盐碱地的土壤理化性质,还能通过规模化种植实现生态与经济效益的双赢。通过标准化种植和管护的牧草,抗逆性强,不仅引入了多样化植物群落,吸引和培养更多有益微生物,增强生态系统自我修复能力,构建良性生态循环,而且其强大的根系能有效穿透盐碱层,促进土壤水分循环与养分活化,同时通过根际分泌物中和土壤盐碱,逐步改善土壤pH值与盐分含量。
与一般的盐碱地种植粮食作物相比,牧草具有生育期长、植被覆盖期长、养护期长、抑制密度大、抑盐防盐效果强、可持续性强、成本低等特点[12],如表2所示。实践表明,牧草标准化种植治理盐碱地模式不仅减少了人工对自然生态环境的过度干预,还实现了治理、改良、复绿的目标。随着牧草市场需求稳定增长,相较于传统作物,耐盐碱的牧草具有更高的经济价值,以美国、加拿大为代表的欧美国家将牧草产业作为农业发展的重中之重,并将其誉为“绿色黄金”,作为主要作物来栽培,以苜蓿草为例,紫花苜蓿是一种优良的豆科牧草,具有高蛋白质含量、耐盐碱、耐干旱、耐牧性等特性,是国内外主要的栽培牧草和饲料,如表3,是2017年—2022年我国苜蓿干草主要进口国单价,由表可知,我国苜蓿干草的进口价格逐年上升,同时根据我国畜牧学会估计,全国特级苜蓿草的产量只有160万t,高品质苜蓿的供给缺口高达40%~60%[13],因此在盐碱治理期间不仅能产生经济效益,还能为大范围地开展盐碱地治理提供资金收益,为农户增收,促进地方特色产业的发展,实现经济与生态双赢具有重要意义。同时,苜蓿不仅适宜栽种在盐碱地、贫瘠土地等地带,还能作为水土保持和护坡植物[14]。
表2 牧草治理盐碱地优点
Table 2 Advantages of forage management for saline-alkali land
|
治理手段 |
描述 |
优点 |
示例 |
|
|
牧草治理 |
种植苜蓿草、白三叶、 皇竹草等牧草 |
有效改良盐碱地土壤 降低治理成本 产生经济价值 促进可持续发展 引入多样化植物群落 增强生态系统自我修复能力 根际分泌物中和土壤盐碱 |
苜蓿 草种植 |
抑盐防盐效果强 可持续性强 成本低 高经济价值 促进农户增收 促进地方特色产业发展 草质优良 |
表3 2017—2022年我国苜蓿干草主要进口国单价
Table 3 Unit prices of major importing countries of alfalfa hay in China from 2017 to 2022
|
国家 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
2022 |
|
美国 |
282 |
304 |
331 |
341 |
367 |
437 |
|
西班牙 |
222 |
251 |
271 |
279 |
298 |
446 |
|
加拿大 |
240 |
308 |
337 |
305 |
312 |
405 |
|
南非 |
— |
251 |
240 |
271 |
322 |
440 |
|
意大利 |
245 |
— |
296 |
212 |
297 |
463 |
|
保加利亚 |
— |
— |
249 |
279 |
293 |
389 |
|
我国整体进口价格 |
283 |
314 |
342 |
358 |
378 |
511 |
数据来自中草金服平台,为全国牧草企业的产品信息展示平台,主要为缺少供销渠道的中小型养殖企业服务,兼供大型企业参考行情而决定批零差
4 盐碱地的可持续发展策略
为了充分发挥新质生产力苜蓿草在盐碱地治理中的优势,促进盐碱地治理的可持续发展,提出系统性解决方案,推动治理模式从单一改良向智能化、产业化升级:
一是要坚持系统思维下的综合治理。“系统思维+创新技术+转化应用+标准化推广”模式是实现盐碱地科学治理的根本途径。从系统性视角出发,整合土壤学、生态学与农业工程学等多学科理论,构建“监测-修复-维护”全链条治理框架。根据土壤盐分梯度(如轻度<0.3%、中度0.3%~0.6%、重度>0.6%)制定差异化方案进行分区治理。轻度区域可直接种植耐盐牧草(如紫花苜蓿),中重度区域需结合暗管排盐与生物炭调理,重度区域优先采用客土置换联合微生物菌剂(如假单胞菌)进行预改良。并利用智能监测技术,如多光谱无人机与物联网传感器实时监测土壤盐分、水分及植被覆盖度,通过AI算法生成动态治理方案。
二是坚持生态与经济双重效应。牧草标准化种植需兼顾生态恢复与经济价值转化,形成可持续的治理模式。例如,耐盐碱牧草如苜蓿草、皇竹草、白三叶等的种植,不仅能有效改善土壤结构,还能促进生物多样性的保护和生态平衡的维持。在经济效益方面,产业链的纵向延伸与市场机制创新至关重要。推动“草-畜-肥”循环农业模式。例如,牧草加工为青贮饲料后用于畜牧养殖,粪便发酵为有机肥反哺盐碱地,形成资源闭环,为农民带来可观收入,并推动当地经济发展。
三是加强盐碱地特色牧草品种的选育,耐盐碱牧草品种的选育是治理技术的核心突破口。现代分子育种技术的应用显著提升了品种适应性。通过转录组测序筛选耐盐基因(如SOS1、NHX1),利用CRISPR/Cas9技术靶向编辑,培育耐盐阈值>1.0%的高产苜蓿品种。区域性品种适配研究同样重要,针对干旱区与滨海县盐碱地特性,分别选育低需水量与高耐氯离子的牧草品种,为区域治理提供定制化解决方案。
四是打造推广盐碱地特色牧草标准化种植示范基地,示范基地的建设是技术推广与模式输出的重要载体。在核心示范区,集成物联网水肥一体化系统与无人机播种技术。在辐射带动区,推广轻简技术包(如免耕播种机、缓释肥一次性施用),降低亩均成本,提高农户参与率,形成规模化治理效应。技术扩散机制方面,通过“专家-技术员-农户”三级培训体系,每年组织田间培训,配套发放有关盐碱地牧草种植技术图解手册。
五是加强政策扶持和资金投入,政策与资金的双重保障是治理可持续推进的基础。专项政策设计需精准匹配治理需求,例如出台相关盐碱地治理财政补贴办法,按治理难度分级补贴,并对连续治理3年以上的主体给予额外奖励。从而降低农户种植成本和市场风险,为基础设施建设、长期的科学研究、技术推广提供充足的资金保障。
5 结论
将新质生产力牧草标准化作为盐碱地治理的重要方式,不仅能够有效利用和改善大量闲置的盐碱地资源,增加后备耕地资源,盘活闲置土地,提高国家粮食安全水平,而且通过发展盐碱地特色牧草产业,促进农村经济多元化发展,助力乡村振兴。而这种“绿色治理”模式,充分体现了生态文明建设理念,为盐碱地治理提供了中国方案和中国智慧,展现了中国在应对全球环境挑战中的责任与担当。
未来研究需在以下方面深化探索:其一,不同盐碱地类型(原生型/次生型、氯化物型/硫酸盐型)与牧草品种的适配模型尚未完善,需构建基于土壤盐分梯度-植物生长响应曲线的精准种植决策系统;其二,盐碱地牧草产业价值链延伸存在瓶颈,需开发高附加值产品(如药用提取物、生物基材料)并构建全生命周期碳足迹核算体系;其三,政策协同机制需要创新,建议探索“盐碱地治理碳汇交易”、“草牧业绿色金融”等市场化补偿机制。这些研究方向的确立,将为全球盐碱地治理提供更系统的理论支撑和技术储备,推动盐碱地治理从单一改良向系统化、智能化转型。
利益冲突: 作者声明无利益冲突。
[①] 通讯作者 Corresponding author:江涛,957807225@qq.com
收稿日期:2024-08-02; 录用日期:2025-05-26; 发表日期:2025-06-28
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New Productive Forces in Standardized Forage Cultivation:A Novel Pathway Leading the Green Transformation of Saline-Alkali Land
(Shaanxi Provincial Land Remediation Center, Xi'an 710061, China)
Abstract: Saline-alkali land remediation remains a global challenge. As a special land resource on Earth, Saline- alkali land has long hindered the sustainable development of agricultural production and ecological environments. This study aims to explore the innovative application and practical effectiveness of developing new quality productivity through standardized forage cultivation as a new ecological remediation strategy for saline-alkali land improvement, emphasizing its role in advancing high-quality development of saline-alkali areas and realizing the vision of “transforming saline-alkali land into valuable assets” through green resource transformation. By analyzing the current status and challenges of saline-alkali land remediation in Shaanxi Province, this paper proposes herbaceous plant cultivation as a natural remediation method. It demonstrates its unique advantages in enhancing soil quality, promoting biodiversity, and driving diversified local economic development. In conclusion, standardized forage cultivation, through innovative ecological strategies, achieves green transformation of saline-alkali land. This approach not only effectively utilizes and improves idle saline-alkali land resources to safeguard national food security but also provides a “Chinese solution” for global saline-alkali land remediation, showcasing China's responsibility and commitment in addressing global environmental challenges.
Keywords: Saline-alkali land remediation, standardized forage cultivation, new quality productivity, ecological governance strategy, biodiversity
DOI: 10.48014/fcws.20240802002
Citation: JIANG Tao. New productive forces in standardized forage cultivation: a novel pathway leading the green transformation of saline-alkali land[J]. Frontiers of Chinese Water Sciences, 2025, 3(2): 5-11.