——訪青島大學(xué)牛玉生教授
2025-06-19 09:27:45
2024年我國大豆進(jìn)口量9800萬噸；2022年我國牛羊肉產(chǎn)量為1242.55萬噸，需求量為1547.15萬噸，缺口為304.6萬噸。
近億噸的大豆需求量，現(xiàn)有技術(shù)下需要4億畝地才能滿足，而300萬噸牛羊肉又需要多少土地？這些巨量土地從哪里來？
“我國人口眾多，人均耕地面積相對(duì)不足，然而，我國鹽堿地面積廣大，可開發(fā)利用的面積就達(dá)到5億畝，向鹽堿地要糧、向鹽堿地要草，科學(xué)治理和高質(zhì)量發(fā)展鹽堿地，是保障我國糧食安全的一項(xiàng)重要舉措?！鼻鄭u大學(xué)牛玉生教授對(duì)記者說。
▲赤峰達(dá)里湖畔
▲吉林通榆縣
針對(duì)鹽堿地成因各異、類型復(fù)雜的現(xiàn)狀，以及目前鹽堿地改良過程中存在的成本高、效率低、效果差等難點(diǎn)和痛點(diǎn)，牛玉生率先提出“微生物＋多元驅(qū)動(dòng)鹽堿地改良與綜合利用”創(chuàng)新模式。該模式特點(diǎn)是：成本低（微生物原位改良，不用換土）、效率高（當(dāng)年改良，當(dāng)年高產(chǎn)）、效果好（長效持久）。該模式既注重“改”，又注重“用”，“改用結(jié)合，以用促改”，以一二三產(chǎn)融合產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值來回補(bǔ)鹽堿地改良所需的成本，以經(jīng)濟(jì)杠桿來驅(qū)動(dòng)社會(huì)資金投入到向鹽堿地要糧這項(xiàng)利國利民的偉大事業(yè)中來。
新模式改良鹽堿地
為了實(shí)現(xiàn)鹽堿地綜合治理保障我國糧食安全的目標(biāo)，牛玉生踏遍了黃河流域上中下游地區(qū)及新疆、吉林等鹽堿地較為典型的區(qū)域。青海省德令哈市、寧夏吳忠市紅寺堡區(qū)、內(nèi)蒙巴彥淖爾、赤峰、河北黃驊、唐山曹妃甸、山東東營、濱州、德州、濰坊、新疆喀什、阿克蘇、和田以及吉林白城等地區(qū)鹽堿地上都留下了他調(diào)研的足跡。
▲在各地調(diào)研隨拍
2024年5月，在東營市黃河入?？?，牛玉生團(tuán)隊(duì)利用“微生物+碳基材料機(jī)械化施工成套技術(shù)”，以低成本碳基材料為基礎(chǔ)原料，采用原創(chuàng)性的微生物改性、氧化塘氧化以及機(jī)械噴播等技術(shù)，快速有效提高鹽堿地有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀及其他微量元素含量，改良鹽堿地土壤肥力，該技術(shù)施工速度快，一臺(tái)機(jī)械一天可施工200畝地，節(jié)約人力成本，保障了農(nóng)時(shí)，適合規(guī)?；┕ぃ瑒?chuàng)新了低成本、高效率、肥效持久、快速施工的鹽堿地改良新模式。
牛玉生告訴記者，這項(xiàng)技術(shù)改良效果非常顯著，改良前地塊含鹽量較高，最高的地方達(dá)到了14%，低的地方也在7%以上，屬于重度鹽堿地，土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀含量都極低，經(jīng)過改良后，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高，最高的地方達(dá)到11%，各種營養(yǎng)元素含量提高，達(dá)到了作物生長的需求，作物出苗率達(dá)到95%以上，畝產(chǎn)達(dá)到1000斤以上，“實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年改良、當(dāng)年高產(chǎn)、當(dāng)年驗(yàn)收。”
據(jù)悉，該項(xiàng)工作被科技日報(bào)頭版報(bào)道，并被人民網(wǎng)、光明網(wǎng)、今日頭條等網(wǎng)站轉(zhuǎn)載。該技術(shù)發(fā)表多篇高水平SCI論文，授權(quán)/申請多項(xiàng)國家發(fā)明專利。
▲2024年9月在東營改良的鹽堿地上
交叉融合協(xié)同創(chuàng)新
“鹽堿地改良是一個(gè)系統(tǒng)性的綜合工程，靠單一學(xué)科難以實(shí)現(xiàn)理想的改良目標(biāo)，只有因地制宜，一土一方，綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、機(jī)械、生物等技術(shù)，“交叉融合，協(xié)同創(chuàng)新”才能達(dá)到成本控制且長效持久的改良目的?！迸Ｓ裆鷮?duì)記者說。他率先提出“微生物＋多源驅(qū)動(dòng)鹽堿地改良與綜合利用”創(chuàng)新模式開始顯現(xiàn)出巨大潛力。
在濱州國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，牛玉生團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“微生物+植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)”通過引入特定的微生物菌群和耐鹽堿植物，協(xié)同作用改良鹽堿地。
微生物菌群通過正負(fù)電荷吸引能夠 “鎖定”土壤中的金屬離子（鈉離子），減少金屬離子對(duì)植物的脅迫作用，同時(shí)改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力；耐鹽堿植物則通過根系分泌物和生物量積累，進(jìn)一步促進(jìn)土壤改良和生態(tài)恢復(fù)。
該項(xiàng)目試驗(yàn)示范取得優(yōu)異的成果，在未經(jīng)淡水洗鹽的情況下，在平均含鹽量7%的中重度鹽堿地上施用自主研發(fā)的“微生物+碳基材料”，再引進(jìn)優(yōu)質(zhì)高蛋白耐鹽堿牧草“桑根草”進(jìn)行種植，經(jīng)測產(chǎn)牧草畝產(chǎn)量達(dá)10噸，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐鹽堿性和豐產(chǎn)性。
▲2024年九月在濱州國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)牧草種植地上
原水加原土效果好
針對(duì)鹽堿地地區(qū)淡水資源缺乏的現(xiàn)狀，牛玉生跟合作伙伴一起研發(fā)了“微生物+原水原土”的鹽堿地改良技術(shù)。該技術(shù)利用表面帶負(fù)電荷的微生物對(duì)鹽離子的吸附作用，減少鹽離子對(duì)植物的脅迫，同時(shí)利用微生物代謝的有機(jī)酸、氨基酸、糖類、酶、激素等物質(zhì)促進(jìn)植物的生長，也有利于土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加土壤透氣性。
在濱州國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)鹽堿地上，團(tuán)隊(duì)將研發(fā)的微生物調(diào)理劑以一定比例混合到當(dāng)?shù)乜嘞虦\表水（礦化度在10%左右）中，用以灌溉作物，作物實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)，玉米產(chǎn)量在720公斤/畝，高粱產(chǎn)量在400公斤/畝，水稻、小麥、蘿卜、白菜等長勢都非常好。
▲2023年十月，濱州國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)試驗(yàn)田
全國普及遍地開花
在新疆喀什巴楚縣、阿克蘇阿瓦提縣，牛玉生團(tuán)隊(duì)做了大量棉花種植實(shí)驗(yàn)。在巴楚縣含鹽量6.2-9.6%的鹽堿地上，用經(jīng)過“微生物+調(diào)理劑”處理的含鹽量在8.5-10.9%的苦咸水灌溉，干播濕出種植棉花，棉花長勢特別好。
在河北省唐山市曹妃甸區(qū)，與二十二冶集團(tuán)合作完成曹妃甸高爾夫球場鹽堿地綠化場地改良示范項(xiàng)目，效果顯著。針對(duì)二十二冶集團(tuán)曹妃甸高爾夫俱樂部土壤鹽堿化嚴(yán)重，綠化植被死亡嚴(yán)重的現(xiàn)狀，牛玉生團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用“微生物+調(diào)理劑”在不換土、不洗鹽的前提下，成功種植菊花、萱草等植被，成活率在95%以上。
在東營市河口區(qū)，與東營職業(yè)學(xué)院、勝利石油管理局勝大分公司等合作共建鹽堿地綜合治理與高質(zhì)量發(fā)展科技小院，讓鹽堿地綜合治理先進(jìn)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶，走上田間地頭。
▲東營市河口區(qū)調(diào)研
在濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣，針對(duì)金鄉(xiāng)大蒜種植過程中出現(xiàn)的次生鹽漬化嚴(yán)重，影響大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)的情況，在金鄉(xiāng)縣水務(wù)局支持下，牛玉生團(tuán)隊(duì)與金鄉(xiāng)縣馬廟鎮(zhèn)政府聯(lián)合開展大蒜種植基地次生鹽漬化土壤生態(tài)修復(fù)，地塊選擇在馬廟鎮(zhèn)堿廠村種植戶賈繼超的大蒜種植地里。該地塊使用改良劑前，土地次生鹽漬化嚴(yán)重，地面見明顯白色鹽堿粉末，土地板結(jié)嚴(yán)重，大蒜長勢較弱，蒜葉明顯枯萎發(fā)黃。
2025年3月26日，使用“微生物+微量元素”開始進(jìn)行土壤生態(tài)修復(fù)。4月22日，經(jīng)過一個(gè)月修復(fù)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較，大蒜長勢強(qiáng)盛很多。5月12日，收獲測產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)組畝產(chǎn)3715.17斤，對(duì)照組畝產(chǎn)3340.20斤，產(chǎn)量增加374.97斤/畝，增產(chǎn)率為11.23%，價(jià)格按照2元/斤計(jì)算，每畝地增收750元，減去微生物菌劑的費(fèi)用，每畝地增收在500元左右，10萬畝大蒜種植基地，每年可增收5000萬元，另外，改良了土壤，提高了大蒜的品質(zhì)。
近年來，牛玉生團(tuán)隊(duì)共獲批山東省黃三角鹽堿地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院、山東省高等學(xué)校黃河流域鹽堿地綜合治理和高質(zhì)量發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心、青島市合成生物智造與鹽堿地改良工程研究中心等省市平臺(tái)，立項(xiàng)各類項(xiàng)目20余項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)，頒布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)兩項(xiàng)，發(fā)表SCI論文30余篇，獲省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)。
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