構建現代生態循環農業模式，支撐鹽堿地農業高質量發展

文｜歐陽竹 王春晶 婁金勇 孫志剛

科技創新是推進農業農村現代化的根本動力。黨的二十大報告提出，加快建設農業強國，強化農業科技和裝備支撐。黨的十八大以來，農業科技發展受到高度重視，習近平總書記在吉林考察時強調，“農業現代化，關鍵是農業科技現代化。”“要加強農業與科技融合，加強農業科技創新，科研人員要把論文寫在大地上，讓農民用最好的技術種出最好的糧食。”加快實現高水平農業科技自立自強，既是全面推進鄉村振興和農業農村現代化建設的戰略支撐，也是建設社會主義現代化農業強國和科技強國的必然要求。

過去40年來，在人口壓力與糧食安全的雙重推動下，我國農業生產大幅提高，生產強度不斷提升；糧食產量增加近2.5倍，主要肉類產量增長約5.4倍；與此相應的是，化肥用量增長超過4倍，農藥用量增長2.3倍，作物CO2排放當量在1970年為1920萬噸，在2010年增長至3690萬噸；由畜牧業帶來的氨與溫室氣體排放總量增加了一倍。化肥、農藥的超負荷施用也導致了耕地質量下降、土壤退化、地表水與地下水硝酸鹽超標等其他環境污染問題。在此背景下，以和諧、高效、可持續為目標，加快現代生態循環農業轉型，強化農業科技在循環農業的核心引領機制，不僅是我國未來農業轉型升級的必然選擇，也是保障糧食安全、資源安全和生態安全的重要途徑。

我國現擁有耕地面積約19.18億畝，但超7成耕地質量仍屬于中低產田，農作物普遍面臨產量低且不穩、生產效益較差的問題。因此中低產田的生產力提升與生態效益協同，將是我國“藏糧于地，藏糧于技”國家戰略舉措的集中體現，更是國家糧食安全戰略保障體系的重要一環。在濱海鹽土、東北蘇打鹽堿土、西北內陸鹽堿土、南方低山丘陵紅壤、西南紫色土等低產田廣泛分布地區，更需要基于生態優先與綠色發展的原則，進行耕地產能擴增和生態效益提升。因此，加快構建低產農區的種養循環農業模式，加速關鍵技術攻關與集成，將為實現農業效能提升和生態環境保護的協調統一提供新的發展方向，也將是我國加速農業綠色轉型升級、加快農業強國建設的必經之路。

濱海鹽堿地生態循環農業模式的提出

作為濱海鹽堿地的核心區域，黃河三角洲地區未開發利用土地近800萬畝，鹽堿地超過270萬畝，而且重鹽堿比例高、鹽堿成因復雜，改良難度極大；同時還面臨著淡水資源不足、海陸環境質量統籌以及農業經濟效益兼顧等重要問題。因此，針對黃河三角洲鹽堿地農業發展面臨的挑戰，我們提出鹽堿地生態種養循環的高效農業發展新模式。即采用生態系統的理論和生態工程技術，以“宜糧則糧，宜草則草”為原則，建立鹽堿地種植制度，構建鹽堿地耐鹽牧草種植-養殖-生物有機肥生產-鹽堿地改良和肥力提升的生態循環農業生態系統，結合智能農機、現代信息技術，打造鹽堿地現代生態草牧業和鹽堿地現代精致農業。將鹽堿地按照高投入、高產出的精致種植模式，有效提高水肥利用效率，提高經濟效益，圍繞適宜鹽堿地種植的牧草業、高效設施種植、高效經濟作物種植，發展適宜鹽堿地種植的、草-畜-經濟作物循環的、“高質、高值、高效”的精致高效農業成為發展鹽堿地農業的重要模式。

濱海鹽堿地“草-牧-園”生態循環農業模式的構建

從種植系統生產的生物質資源全部參與循環，到實現能量物質在生態系統食物鏈中的流動和轉化，功能性有益微生物在轉化中起到關鍵的作用。

（一）分區規劃，著力提升鹽堿地產出能力

根據濱海鹽堿地土壤含鹽量及其季節性水鹽運移的分異規律，將區域內耕地分為輕度鹽堿、中度鹽堿、重度鹽堿3個等級；在輕度鹽堿區建立冬小麥-夏玉米糧食種植區；在中度鹽堿區建立優質耐鹽牧草種植區；在重度鹽堿區建立高效畜禽養殖和設施種植區。種植區分區時除了要考慮作物耐鹽性，還需要考慮水分利用效率、氣候適應性、可利用性等。在冬小麥-夏玉米糧食種植區，通過整合耕作措施、土壤改良技術與土壤微生物區系調控技術，持續提高土壤肥力，同時整合病蟲害生物防治技術與關鍵智能裝備技術，以實現精糧生產的提質豐產增效。在優質耐鹽牧草種植區，以長穗偃麥草、甜高粱、稗草等耐鹽牧草為主要作物，在整合糧食生產區集成技術的基礎上，針對中度鹽堿區返鹽現象等障礙因子，重點集成根區旋耕-間隙免耕與微地形作物根區控鹽技術、植物抗逆生長調節技術，實現土壤含鹽量由種植前11‰下降為2.6‰，土壤有機質提高25%左右，速效氮磷鉀養分提升50%以上，保證作物產量兼顧生態效益。

濱海鹽堿地“草-牧-園”生態循環農業模式的構建

改良前鹽堿地植被生長狀況

（二）延長鏈條，著力提振高值農業經濟效益

以重度鹽堿區高附加值農業為著力點，發展鹽堿地設施農業和草飼動物養殖業。一是發展高鹽設施種植，通過營造作物健康根系生境，建立土壤-植物系統的水、鹽、肥調控技術體系，實現作物果實產量、品質口感、水分和養分利用效率提升的目標。試驗示范結果表明，番茄果實蛋白質、番茄紅素以及蘋果酸含量顯著提高，產品的健康與營養品質提升，減少化肥和農藥使用量達到50%以上，同時減少面源污染。二是發展優質肉羊飼養，通過甜高粱、田菁、小黑麥等耐鹽牧草篩選與間套作組合等栽培技術研發，集成“小黑麥-甜高粱”輪作技術體系，結合蘆葦、野生大豆、鹽地堿蓬等本土優勢植物飼草化利用，開發肉羊等畜禽養殖的日糧均衡營養配方。三是開展優質肉羊品種選育。通過收集北方牧區綿羊群體相關譜系資源，開展優質肉羊品種選育選配，提高地方品種肉羊的整體生產性能，促進肉羊養殖良種化，實現肉羊養殖提質增效。

（三）循環模式構建，著力把資源變廢為寶

以畜禽養殖廢棄物、農田秸稈為主要原料，采用高效好氧厭氧兼用微生物發酵菌種，配套自動化發酵裝置，促進堆肥發酵充分、能耗降低，實現農業有機廢棄物利用率達到100%。集成畜禽糞便發酵的優質微生物菌種和發酵技術，研發對土壤改良、作物健康生長、抗病抗重茬、農產品質量安全功能明顯的高效生物有機肥的物料標準化配方。在設施種植中代替化肥改善土壤質量，化肥投入減少25%，速效氮磷鉀養分提升50%以上，提高植物抗逆性，進一步提高了作物產量與品質。此外，通過生物有機肥還田促進土壤團聚體的形成，配合牧草種植快速改善鹽堿地基礎地力。

重度鹽堿區設施蔬果種植

（四）技術優化集成示范，增強科技綜合服務能力

以核心技術創新為引領，將生態循環技術和信息技術、新型裝備、傳統實用技術優化集成，形成科技服務的成套技術，增強科技綜合服務能力，推進現代生態循環農業的發展。一是以黃河三角洲區域農業要素數字化平臺與現代循環農業優化方案數字化設計系統為基礎，定制鹽堿地農業系統結構優化方案、土壤改良方案、種植方案以及種植布局方案。結合農業生產和環境監測系列傳感器、農業氣象、蟲情等農業災害的預警、大田作業智能裝備和無人機“查打”一體農業監測作業系統，構建農業生產智能作業指揮系統，形成鹽堿地智慧農業新樣板。二是采用微生物青貯技術對秸稈、飼草等生物質資源進行飼料轉化，采用功能全面的高效微生物菌種，對畜禽糞污和作物秸稈等農業有機固廢資源進行肥料化處理，建立種養生態循環系統，實現重度鹽堿區設施番茄種植畝均產量2萬斤/年，年均收益超過4萬元，果實蛋白質、番茄紅素以及蘋果酸含量等營養指標顯著提高，畝均產值達8-10萬元；蔬果種植單位水分利用經濟效率超過50元/平方米，農業無機氮減排21%，化肥投入減少25%；農業有機廢棄物利用率達100%。建設的6000畝鹽堿地現代生態農業試驗示范平臺，集成構建了鹽堿地快速治理及高效、生態開發利用模式和技術體系，建設了“草-牧-園”鹽堿地生態循環模式示范樣板，重鹽堿地畝均純收益達1485元，循環農場千元產值環境影響指數約為0.021,顯著低于傳統養殖模式（0.03-0.06）與種植模式（0.57-0.60）。

濱海鹽堿地“草-牧-園”模式初見成效聯商帶農共同富裕

針對環渤海地區的鹽堿地土地資源稟賦和生態環境特征，通過“草-牧-園”農業模式，構建以經濟效益、水資源消耗與土壤質量為目標的循環農業系統，搭建了以大田耐鹽牧草種植，草飼動物養殖，鹽堿地葡萄、西瓜、南瓜等瓜果種植以及鹽堿地設施蔬菜瓜果種植的“三元”結構。通過土壤鹽堿消減與培肥技術，耐鹽牧草健康調控技術，改變了傳統鹽堿地治理模式，降低了改良材料與工程治理措施的投入。為我國濱海鹽堿地等中低產田生態開發利用提供了科技支撐。

基于“草-牧-園”濱海鹽堿地現代生態農業平臺，建立了黃河三角洲現代農業生產優化管理數字化平臺及其支撐數據庫，研發了一批可產業化的面向農業生產和環境監測的信息化產品，制定了農業生產時空格局優化及現代農業系統全要素效率提升的方案和技術途徑，為鹽堿地治理后生態產品價值的實現，提供系統解決方案和示范樣板。

潤松農業“林-草-畜-園”生態循環農業模式

實行“科研院所技術支撐+公司運營+農戶供地+合作社管理”的科技經營模式，在東營市現代農業示范區建設的6000畝濱海鹽堿地“草-牧-園”生態循環農業模式示范樣板，已成為考察、觀摩學習和培訓、研學的基地，前來參觀學習的農戶、經營戶累計超過2000余人次。國家發改委、農業農村部、山東省政協、山東省農業農村廳等部門多次對示范區實地調研。在示范樣板的輻射帶動下，2021年東營市墾利區永安鎮建成首批現代生態農業示范點，建成冬暖式日光溫室20棟，吸引50余戶種植戶參與；2022年，與“國家鹽堿地產業技術創新戰略聯盟”理事長單位勝偉集團進行合作，在黃河三角洲農業高新技術產業示范區建設鹽堿地“草-牧-園”高端肉牛養殖基地，助力打造鹽堿地“草-牧-園”產業園；與國家級林業產業化重點龍頭企業——山東潤松農業科技有限公司合作打造1萬畝鹽堿地“林-草-畜-園”產業模式。濱海鹽堿地“草-牧-園”生態循環農業模式正在黃三角地區輻射推廣，助力鹽堿地現代農業的發展和鄉村振興齊魯樣板的建設。

未來展望

2021年10月，習近平總書記在東營市考察，提出“開展鹽堿地綜合利用，對保障國家糧食安全，端牢中國飯碗具有重要戰略意義。”東營市“草-牧-園”濱海鹽堿地治理提升案例探索出了在鹽堿地上進行綠色開發、高效利用的新路子。以“鹽堿地耐鹽牧草種植-健康畜禽養殖-生物有機肥生產-鹽堿地改良和肥力提升-高質高值高效精致種植”為鏈條，構建起生態循環農業系統；以基礎地力提升為抓手，加強技術創新，發展生態種養，建立高效的農業生態循環模式并進行示范推廣，提升了鹽堿地農業開發科技水平和示范服務能力。“草-牧-園”濱海鹽堿地現代生態循環農業開發模式，實現了對鹽堿地生態功能的挖掘，通過生態優先、品質優先、循環利用優先等路徑，大幅度提高鹽堿地資源利用水平和生態農產品的附加值，對全國5億畝鹽堿地以及障礙低質土地的開發利用，具有重要的實踐意義和推廣價值。