构建现代生态循环农业模式，支撑盐碱地农业高质量发展

文｜欧阳竹 王春晶 娄金勇 孙志刚

科技创新是推进农业农村现代化的根本动力。党的二十大报告提出，加快建设农业强国，强化农业科技和装备支撑。党的十八大以来，农业科技发展受到高度重视，***总书记在吉林考察时强调，“农业现代化，关键是农业科技现代化。”“要加强农业与科技融合，加强农业科技创新，科研人员要把论文写在大地上，让农民用最好的技术种出最好的粮食。”加快实现高水平农业科技自立自强，既是全面推进乡村振兴和农业农村现代化建设的战略支撑，也是建设社会主义现代化农业强国和科技强国的必然要求。

过去40年来，在人口压力与粮食安全的双重推动下，我国农业生产大幅提高，生产强度不断提升；粮食产量增加近2.5倍，主要肉类产量增长约5.4倍；与此相应的是，化肥用量增长超过4倍，农药用量增长2.3倍，作物CO2排放当量在1970年为1920万吨，在2010年增长至3690万吨；由畜牧业带来的氨与温室气体排放总量增加了一倍。化肥、农药的超负荷施用也导致了耕地质量下降、土壤退化、地表水与地下水硝酸盐超标等其他环境污染问题。在此背景下，以和谐、高效、可持续为目标，加快现代生态循环农业转型，强化农业科技在循环农业的核心引领机制，不仅是我国未来农业转型升级的必然选择，也是保障粮食安全、资源安全和生态安全的重要途径。

我国现拥有耕地面积约19.18亿亩，但超7成耕地质量仍属于中低产田，农作物普遍面临产量低且不稳、生产效益较差的问题。因此中低产田的生产力提升与生态效益协同，将是我国“藏粮于地，藏粮于技”国家战略举措的集中体现，更是国家粮食安全战略保障体系的重要一环。在滨海盐土、东北苏打盐碱土、西北内陆盐碱土、南方低山丘陵红壤、西南紫色土等低产田广泛分布地区，更需要基于生态优先与绿色发展的原则，进行耕地产能扩增和生态效益提升。因此，加快构建低产农区的种养循环农业模式，加速关键技术攻关与集成，将为实现农业效能提升和生态环境保护的协调统一提供新的发展方向，也将是我国加速农业绿色转型升级、加快农业强国建设的必经之路。

滨海盐碱地生态循环农业模式的提出

作为滨海盐碱地的核心区域，黄河三角洲地区未开发利用土地近800万亩，盐碱地超过270万亩，而且重盐碱比例高、盐碱成因复杂，改良难度极大；同时还面临着淡水资源不足、海陆环境质量统筹以及农业经济效益兼顾等重要问题。因此，针对黄河三角洲盐碱地农业发展面临的挑战，我们提出盐碱地生态种养循环的高效农业发展新模式。即采用生态系统的理论和生态工程技术，以“宜粮则粮，宜草则草”为原则，建立盐碱地种植制度，构建盐碱地耐盐牧草种植-养殖-生物有机肥生产-盐碱地改良和肥力提升的生态循环农业生态系统，结合智能农机、现代信息技术，打造盐碱地现代生态草牧业和盐碱地现代精致农业。将盐碱地按照高投入、高产出的精致种植模式，有效提高水肥利用效率，提高经济效益，围绕适宜盐碱地种植的牧草业、高效设施种植、高效经济作物种植，发展适宜盐碱地种植的、草-畜-经济作物循环的、“高质、高值、高效”的精致高效农业成为发展盐碱地农业的重要模式。

滨海盐碱地“草-牧-园”生态循环农业模式的构建

从种植系统生产的生物质资源全部参与循环，到实现能量物质在生态系统食物链中的流动和转化，功能性有益微生物在转化中起到关键的作用。

（一）分区规划，着力提升盐碱地产出能力

根据滨海盐碱地土壤含盐量及其季节性水盐运移的分异规律，将区域内耕地分为轻度盐碱、中度盐碱、重度盐碱3个等级；在轻度盐碱区建立冬小麦-夏玉米粮食种植区；在中度盐碱区建立优质耐盐牧草种植区；在重度盐碱区建立高效畜禽养殖和设施种植区。种植区分区时除了要考虑作物耐盐性，还需要考虑水分利用效率、气候适应性、可利用性等。在冬小麦-夏玉米粮食种植区，通过整合耕作措施、土壤改良技术与土壤微生物区系调控技术，持续提高土壤肥力，同时整合病虫害生物防治技术与关键智能装备技术，以实现精粮生产的提质丰产增效。在优质耐盐牧草种植区，以长穗偃麦草、甜高粱、稗草等耐盐牧草为主要作物，在整合粮食生产区集成技术的基础上，针对中度盐碱区返盐现象等障碍因子，重点集成根区旋耕-间隙免耕与微地形作物根区控盐技术、植物抗逆生长调节技术，实现土壤含盐量由种植前11‰下降为2.6‰，土壤有机质提高25%左右，速效氮磷钾养分提升50%以上，保证作物产量兼顾生态效益。

滨海盐碱地“草-牧-园”生态循环农业模式的构建

改良前盐碱地植被生长状况

（二）延长链条，着力提振高值农业经济效益

以重度盐碱区高附加值农业为着力点，发展盐碱地设施农业和草饲动物养殖业。一是发展高盐设施种植，通过营造作物健康根系生境，建立土壤-植物系统的水、盐、肥调控技术体系，实现作物果实产量、品质口感、水分和养分利用效率提升的目标。试验示范结果表明，番茄果实蛋白质、番茄红素以及苹果酸含量显著提高，产品的健康与营养品质提升，减少化肥和农药使用量达到50%以上，同时减少面源污染。二是发展优质肉羊饲养，通过甜高粱、田菁、小黑麦等耐盐牧草筛选与间套作组合等栽培技术研发，集成“小黑麦-甜高粱”轮作技术体系，结合芦苇、野生大豆、盐地碱蓬等本土优势植物饲草化利用，开发肉羊等畜禽养殖的日粮均衡营养配方。三是开展优质肉羊品种选育。通过收集北方牧区绵羊群体相关谱系资源，开展优质肉羊品种选育选配，提高地方品种肉羊的整体生产性能，促进肉羊养殖良种化，实现肉羊养殖提质增效。

（三）循环模式构建，着力把资源变废为宝

以畜禽养殖废弃物、农田秸秆为主要原料，采用高效好氧厌氧兼用微生物发酵菌种，配套自动化发酵装置，促进堆肥发酵充分、能耗降低，实现农业有机废弃物利用率达到100%。集成畜禽粪便发酵的优质微生物菌种和发酵技术，研发对土壤改良、作物健康生长、抗病抗重茬、农产品质量安全功能明显的高效生物有机肥的物料标准化配方。在设施种植中代替化肥改善土壤质量，化肥投入减少25%，速效氮磷钾养分提升50%以上，提高植物抗逆性，进一步提高了作物产量与品质。此外，通过生物有机肥还田促进土壤团聚体的形成，配合牧草种植快速改善盐碱地基础地力。

重度盐碱区设施蔬果种植

（四）技术优化集成示范，增强科技综合服务能力

以核心技术创新为引领，将生态循环技术和信息技术、新型装备、传统实用技术优化集成，形成科技服务的成套技术，增强科技综合服务能力，推进现代生态循环农业的发展。一是以黄河三角洲区域农业要素数字化平台与现代循环农业优化方案数字化设计系统为基础，定制盐碱地农业系统结构优化方案、土壤改良方案、种植方案以及种植布局方案。结合农业生产和环境监测系列传感器、农业气象、虫情等农业灾害的预警、大田作业智能装备和无人机“查打”一体农业监测作业系统，构建农业生产智能作业指挥系统，形成盐碱地智慧农业新样板。二是采用微生物青贮技术对秸秆、饲草等生物质资源进行饲料转化，采用功能全面的高效微生物菌种，对畜禽粪污和作物秸秆等农业有机固废资源进行肥料化处理，建立种养生态循环系统，实现重度盐碱区设施番茄种植亩均产量2万斤/年，年均收益超过4万元，果实蛋白质、番茄红素以及苹果酸含量等营养指标显著提高，亩均产值达8-10万元；蔬果种植单位水分利用经济效率超过50元/平方米，农业无机氮减排21%，化肥投入减少25%；农业有机废弃物利用率达100%。建设的6000亩盐碱地现代生态农业试验示范平台，集成构建了盐碱地快速治理及高效、生态开发利用模式和技术体系，建设了“草-牧-园”盐碱地生态循环模式示范样板，重盐碱地亩均纯收益达1485元，循环农场千元产值环境影响指数约为0.021,显著低于传统养殖模式（0.03-0.06）与种植模式（0.57-0.60）。

滨海盐碱地“草-牧-园”模式初见成效联商带农共同富裕

针对环渤海地区的盐碱地土地资源禀赋和生态环境特征，通过“草-牧-园”农业模式，构建以经济效益、水资源消耗与土壤质量为目标的循环农业系统，搭建了以大田耐盐牧草种植，草饲动物养殖，盐碱地葡萄、西瓜、南瓜等瓜果种植以及盐碱地设施蔬菜瓜果种植的“三元”结构。通过土壤盐碱消减与培肥技术，耐盐牧草健康调控技术，改变了传统盐碱地治理模式，降低了改良材料与工程治理措施的投入。为我国滨海盐碱地等中低产田生态开发利用提供了科技支撑。

基于“草-牧-园”滨海盐碱地现代生态农业平台，建立了黄河三角洲现代农业生产优化管理数字化平台及其支撑数据库，研发了一批可产业化的面向农业生产和环境监测的信息化产品，制定了农业生产时空格局优化及现代农业系统全要素效率提升的方案和技术途径，为盐碱地治理后生态产品价值的实现，提供系统解决方案和示范样板。

润松农业“林-草-畜-园”生态循环农业模式

实行“科研院所技术支撑+公司运营+农户供地+合作社管理”的科技经营模式，在东营市现代农业示范区建设的6000亩滨海盐碱地“草-牧-园”生态循环农业模式示范样板，已成为考察、观摩学习和培训、研学的基地，前来参观学习的农户、经营户累计超过2000余人次。国家发改委、农业农村部、山东省政协、山东省农业农村厅等部门多次对示范区实地调研。在示范样板的辐射带动下，2021年东营市垦利区永安镇建成首批现代生态农业示范点，建成冬暖式日光温室20栋，吸引50余户种植户参与；2022年，与“国家盐碱地产业技术创新战略联盟”理事长单位胜伟集团进行合作，在黄河三角洲农业高新技术产业示范区建设盐碱地“草-牧-园”高端肉牛养殖基地，助力打造盐碱地“草-牧-园”产业园；与国家级林业产业化重点龙头企业——山东润松农业科技有限公司合作打造1万亩盐碱地“林-草-畜-园”产业模式。滨海盐碱地“草-牧-园”生态循环农业模式正在黄三角地区辐射推广，助力盐碱地现代农业的发展和乡村振兴齐鲁样板的建设。

未来展望

2021年10月，***总书记在东营市考察，提出“开展盐碱地综合利用，对保障国家粮食安全，端牢中国饭碗具有重要战略意义。”东营市“草-牧-园”滨海盐碱地治理提升案例探索出了在盐碱地上进行绿色开发、高效利用的新路子。以“盐碱地耐盐牧草种植-健康畜禽养殖-生物有机肥生产-盐碱地改良和肥力提升-高质高值高效精致种植”为链条，构建起生态循环农业系统；以基础地力提升为抓手，加强技术创新，发展生态种养，建立高效的农业生态循环模式并进行示范推广，提升了盐碱地农业开发科技水平和示范服务能力。“草-牧-园”滨海盐碱地现代生态循环农业开发模式，实现了对盐碱地生态功能的挖掘，通过生态优先、品质优先、循环利用优先等路径，大幅度提高盐碱地资源利用水平和生态农产品的附加值，对全国5亿亩盐碱地以及障碍低质土地的开发利用，具有重要的实践意义和推广价值。