吉林省西部鹽堿地“光伏+農(nóng)業(yè)”發(fā)展模式探討

高明 田子玉 高峰 譚化 穆楠 王佳江 趙澤民

摘 要：該文以吉林省西部鹽堿地為例，對(duì)“光伏+農(nóng)業(yè)”的牧草種植、燕麥種植、打井種稻等幾種種植模式進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：鹽堿地;“光伏+農(nóng)業(yè)”;種植模式

中圖分類(lèi)號(hào) S214;F323.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）17-0156-03

“光伏+農(nóng)業(yè)”是將太陽(yáng)能發(fā)電與作物種植、畜禽養(yǎng)殖及水產(chǎn)養(yǎng)殖等相結(jié)合的一種新型業(yè)態(tài)。它集薄膜太陽(yáng)能發(fā)電，農(nóng)業(yè)光電子工程應(yīng)用推廣，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖、加工和綜合利用，農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖技術(shù)交流推廣，人才培訓(xùn)、觀光農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品物流等功能于一體，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)場(chǎng)變工廠、田間變車(chē)間的生產(chǎn)方式的變革，推動(dòng)了一二三產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比較，“光伏+農(nóng)業(yè)”的土地利用率高，使用壽命長(zhǎng)，耐候性強(qiáng)，對(duì)農(nóng)業(yè)高效規(guī)?；兄軓?qiáng)的示范作用，應(yīng)用在高附加值的生態(tài)農(nóng)業(yè)和觀光旅游領(lǐng)域，將會(huì)帶來(lái)更高的投資回報(bào)率。

白城市現(xiàn)有鹽堿地面積39萬(wàn)hm2，占全市國(guó)土面積的15%，且分布廣泛，土壤pH值在8以上，鹽分含量在3‰左右，土地貧瘠，嚴(yán)重影響著作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)出。在鹽堿地上建設(shè)光伏種植、養(yǎng)殖基地，可減少太陽(yáng)的直接輻射、有效減少地表水分的蒸發(fā)量，促進(jìn)鹽堿地區(qū)植被的恢復(fù)與生長(zhǎng)，改善當(dāng)?shù)刂脖?，改善生態(tài)環(huán)境。另外，光伏電站電池組件可有效降低夏季養(yǎng)殖區(qū)水域水溫，提高水域含氧量，降低水域有害藻含量，改變水域氨氮含量，改善區(qū)域水體質(zhì)量。

1 鹽堿地的成因、理化特性與利用途徑

1.1 成因 吉林省西部屬半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)，處于松嫩平原中西部低洼易澇鹽堿地與風(fēng)沙地交錯(cuò)分布區(qū)，是中國(guó)土地鹽堿化最嚴(yán)重的地區(qū)之一。各類(lèi)鹽堿地總面積170萬(wàn)hm2，占西部地區(qū)總面積的8%，鹽堿地主要為蘇打鹽堿土草甸草原。蘇打鹽堿土主要成因：（1）地形地勢(shì)因素。該區(qū)域地處大、小興安嶺與長(zhǎng)白山余脈即三面環(huán)山的凹陷地帶，土壤中的基鹽或成土母質(zhì)中釋放出的鹽分（鈉、鉀、鎂等離子）長(zhǎng)年無(wú)法排出土體而聚集。（2）氣候因素。由于該區(qū)域降水少，可溶鹽得不到淋洗。加上地表水分蒸發(fā)量大，地下水中的鹽分可隨著水分蒸發(fā)而聚集到土壤表面。由于上述原因，該區(qū)域土壤鹽化的同時(shí)也發(fā)生堿化，可表述為：土壤膠體-Ga+++2Na+→土壤膠體-2Na++Ga++。

1.2 類(lèi)型和特性 吉林省西部蘇打鹽堿土的類(lèi)型主要有蘇打草甸鹽土（含鹽量0.7%，多呈斑狀分布）、蘇打草甸堿土（堿化度≥45%）和鹽堿化草甸土3種類(lèi)型。由于上述土壤類(lèi)型在同一區(qū)域或同一地塊隨著地勢(shì)交替分布，因而將其地塊統(tǒng)稱(chēng)為鹽堿地。上述鹽堿土除具有微域性，即在一定范圍內(nèi)土壤類(lèi)型和性質(zhì)具有多樣性以外，主要特性是它的強(qiáng)堿性（以無(wú)機(jī)鹽的形式存在）。其鹽分組成主要為Na2CO3和NaHCO3，pH值高達(dá)10.5以上，其土壤通透性極差。粘粒礦物以蒙脫石為主，膠體高度分散，土壤質(zhì)地粘重，幾乎為不透水層，從而導(dǎo)致極重度鹽堿地幾乎寸草不生（俗稱(chēng)“光板地”），重度鹽堿地大多不適宜旱田利用，但適宜改良后作水田利用。

1.3 傳統(tǒng)利用方式 吉林省西部鹽堿地傳統(tǒng)的利用方式如下：（1）草原放牧。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民利用草甸草原長(zhǎng)有羊草、虎尾草和喜濕的蘆葦?shù)茸匀恢脖?，放牧牛、羊等草食?dòng)物。由于自然植被較為脆弱，加上常年過(guò)度放牧導(dǎo)致草原退化嚴(yán)重，現(xiàn)已禁牧，草原承包戶(hù)多是利用天然草場(chǎng)自然植被，通過(guò)打草出售以維系生計(jì)。（2）種植雜糧、雜豆。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民或草原承包戶(hù)在鹽漬化程度不高的地塊種植玉米、大豆、高粱及谷子、糜子、紅小豆、綠豆、蕎麥等雜糧雜豆。由于土地相對(duì)較為瘠薄，加上一定程度的鹽漬化和非標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模種植，種植收益不高、不穩(wěn)。

2 鹽堿地“光伏+農(nóng)藝”技術(shù)方案

根據(jù)鹽堿地理化性狀分析和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以得出如下結(jié)論：除極重度鹽堿地（俗稱(chēng)“光板地”）和地勢(shì)起伏較大地塊等不能改良成農(nóng)田或作為農(nóng)用設(shè)施建設(shè)用地（可用于架設(shè)光伏發(fā)電設(shè)施）以外，其余地塊可通過(guò)工程和農(nóng)藝措施對(duì)其進(jìn)行改良，使之成為農(nóng)田或作為農(nóng)用設(shè)施建設(shè)用地。遵循上述原則，鹽堿地除架設(shè)光伏發(fā)電設(shè)施以外的地塊，選定牧草種植、燕麥種植、打井種稻等種植模式加以改良利用。

2.1 牧草種植

2.1.1 選項(xiàng)理由 （1）鹽漬土的改良是世界性的難題，其改良方法也各不相同。采用耐鹽、濾鹽能力強(qiáng)、牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的多年生禾草作為改良生物，采用相應(yīng)的栽培措施建立人工草地，屬于生物改良方法。該方法具有成本低、見(jiàn)效快、效果顯著等特點(diǎn)。吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院草地研究所經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，可在蘇打鹽堿土上表土含鹽量1.0%以上的地塊種植堿茅，3年生堿茅草地含鹽量由1.0%降至0.22%～0.24%，使不毛之地形成“風(fēng)吹草低見(jiàn)牛羊”的景觀。（2）有些地塊土壤鹽漬化較重，表土層淺，且含堿量較大，含鹽量也較高，從而導(dǎo)致植被覆蓋度較低，多處地塊呈現(xiàn)虎尾草或角堿篷（鹽堿地最后一道植被）+光堿斑的景象，不適宜種植玉米、高粱、燕麥等較耐鹽堿的禾本科作物（開(kāi)發(fā)水田除外）。（3）在無(wú)良好排灌條件和強(qiáng)制性水田開(kāi)發(fā)的情況下，對(duì)鹽漬化程度較高的鹽堿地來(lái)說(shuō)，種植羊草和堿茅草以改良退化、半退化草場(chǎng)并建設(shè)人工草地，是最為經(jīng)濟(jì)有效的改良方法和開(kāi)發(fā)途徑。

2.1.2 主要技術(shù)方案

2.1.2.1 草種類(lèi)型的選擇 對(duì)土壤鹽漬化程度較高的地塊進(jìn)行生物改良，主要采取“羊草+堿茅草”的改良方式。羊草（Leymus chinensis）又稱(chēng)堿草，屬于禾本科、賴(lài)草屬、多年生牧草，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高（粗蛋白含量可達(dá)14%），且適口性好，被譽(yù)為草食動(dòng)物的“細(xì)糧”。羊草耐旱、耐鹽堿且產(chǎn)量高，產(chǎn)量一般在200～250kg/hm2。堿茅（Puccinellia），屬禾本科、堿茅屬、多年生草本植物，叢生，株高30～60cm，葉量大，花期粗蛋白含量為9.0%，牛羊等易喜食，是當(dāng)?shù)囟号?、羊補(bǔ)飼的主要牧草。其超強(qiáng)的耐鹽堿能力（由其是耐鹽能力），使其成為了鹽漬化程度較高地塊生物改良的首選牧草草種。

2.1.2.2 生物改良方式 對(duì)鹽堿含量不同的地塊要采取不同的改良方式。（1）對(duì)于中輕度退化的羊草草地，實(shí)施深松、補(bǔ)播與施肥技術(shù)。最佳作業(yè)時(shí)間是6月首次降透雨之后，采用松土施肥機(jī)，同步完成松土、切根、施肥、復(fù)土4項(xiàng)作業(yè)，施入氮磷復(fù)合顆粒肥200～300kg/hm2。（2）對(duì)于重度退化的羊草草地，采用建立羊草人工草地的技術(shù)。選擇在草甸土或鹽化草甸土及含鹽量在0.3%以下、pH值8.5以下的輕鹽堿地，于6月下旬至7月上旬降透雨之后，利用農(nóng)機(jī)對(duì)地塊進(jìn)行翻耙，施入氮磷復(fù)合顆粒肥200～300kg/hm2，機(jī)械或人工播種羊草種子，播種量20～30kg/hm2，再用釘齒耙覆土，用環(huán)形鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓。（3）對(duì)于重度、極重度鹽堿地，采用建立堿茅人工草地的技術(shù)。由于堿茅種子細(xì)小，頂土能力弱，因此一般在雨季來(lái)臨之前，對(duì)地塊進(jìn)行精細(xì)整地，播深不超過(guò)1cm，播后鎮(zhèn)壓，有條件地塊可播后灌水，有利于出苗。

2.2 燕麥種植

2.2.1 主要理由 （1）燕麥（拉丁學(xué)名：Avena sativa L.）為禾本科植物，耐寒，抗旱，對(duì)土壤的適應(yīng)性很強(qiáng)。燕麥富含膳食纖維，能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，利于排便，熱量低，升糖指數(shù)低，可降脂降糖。目前，利用燕麥開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品有燕麥米、燕麥粉、燕麥片、燕麥餅干等糕點(diǎn)食品。（2）部分地塊土壤條件較好，較為平整且鹽漬化程度不高，可將其整治后才成為農(nóng)田種植燕麥，提升種植經(jīng)濟(jì)效益。（3）燕麥作為一種優(yōu)質(zhì)的糧食作物和飼料作物，目前白城地區(qū)積極推廣“燕麥1年2季雙熟”種植技術(shù)，現(xiàn)已進(jìn)行的大面積的種植，具有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

2.2.2 種植技術(shù)要點(diǎn) “雙熟制”是在同一塊田地上1年內(nèi)接連種植2季作物的種植方式。實(shí)行雙熟制主要是根據(jù)當(dāng)?shù)毓鉄釛l件，選擇適宜二茬種植的作物品種，使2茬作物既能適時(shí)成熟，又充分利用了光熱資源。季節(jié)緊張的情況下，可采用二茬套種達(dá)到兩熟，是提高總產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。由于燕麥生長(zhǎng)期較短，因此，近年來(lái)積極推廣“燕麥1年2季雙熟”種植技術(shù)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)光熱資源和“燕麥2年2季雙熟”生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦采用如下2種種植模式：（1）“馬鈴薯+燕麥”復(fù)種模式：第1茬播種馬鈴薯，主要品種有：早50、柳克斯、荷蘭806等。第2茬在馬鈴薯收獲后播種燕麥，主要品種有：白燕2號(hào)、白燕8號(hào)等。（2）“燕麥+秋菜”復(fù)種模式：第1茬早春播種燕麥，第2茬夏秋在燕麥?zhǔn)斋@后，種植1茬秋菜。秋菜主要有：秋白菜、蘿卜、雪里紅等。

2.3 打井種稻

2.3.1 主要理由 （1）鹽堿地改良主要采用水利工程、物理方法、化學(xué)方法和生物改良方法等幾種方式，雖然改良方法不盡相同，但主要目的是去除或降低土壤中的無(wú)機(jī)鹽和堿的含量，有效地改善其理化性質(zhì)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤能被農(nóng)作物利用。目前，開(kāi)墾水田是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)最行之有效且開(kāi)墾后土壤可持續(xù)利用的鹽堿地改良方法，在有良好排灌的條件下，開(kāi)墾水田憶成為了鹽堿地改良的首選。（2）土壤鹽漬化程度較輕，土質(zhì)和肥力較好，表層土壤雖有一定鹽分，但含堿量不高，在有良好灌溉條件下，通過(guò)水洗（水利工程方法）和增施有機(jī)肥，將其改造成為可以永續(xù)利用的優(yōu)質(zhì)稻田。（3）新開(kāi)發(fā)的水田可謂是處女地，可通過(guò)綠色種植，開(kāi)發(fā)綠色甚或是有機(jī)稻米，提升產(chǎn)品附加值，并通過(guò)稻田養(yǎng)蟹，進(jìn)一步提升種稻的經(jīng)濟(jì)收益。

2.3.2 種植技術(shù)要點(diǎn)

2.3.2.1 水稻品種的選擇 選擇適合吉林省西部地區(qū)北方粳稻區(qū)種植的粳稻品種，主要選用吉林省農(nóng)科院和白城市農(nóng)科院培育的優(yōu)質(zhì)水稻品種。如“8945”（耐鹽堿，開(kāi)墾第1、2年使用）、“長(zhǎng)白9號(hào)”、“白粳1號(hào)”、“長(zhǎng)白15號(hào)”、“長(zhǎng)白16號(hào)”、“吉粳88號(hào)”和“農(nóng)大27號(hào)”等。

2.3.2.2 綠色種植技術(shù) 新開(kāi)墾的水田未曾或少受過(guò)污染，可通過(guò)綠色種植，開(kāi)發(fā)綠色甚或是有機(jī)稻米，以提升產(chǎn)品附加值。根據(jù)土壤、水質(zhì)等自然資源條件及開(kāi)發(fā)單位技術(shù)水平和能力，確定大宗水稻種植采用無(wú)公害種植的方式，種植生產(chǎn)綠色稻米。

2.3.2.3 稻田養(yǎng)蟹技術(shù) 開(kāi)墾的多數(shù)地塊，因土壤及地下水未受污染，可生產(chǎn)AA級(jí)綠色即有機(jī)食品，系在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)地，生產(chǎn)過(guò)程中不得使用任何有害化學(xué)合成物質(zhì)，如化學(xué)合成的肥料、農(nóng)藥、激素等，并按特定的操作程生產(chǎn)、加工、產(chǎn)品包裝及質(zhì)量檢測(cè)符合特定標(biāo)準(zhǔn)的食品。由于水稻種植過(guò)程中不使用任何有毒、有害化學(xué)合成物質(zhì)，因此水質(zhì)可滿(mǎn)足養(yǎng)殖稻田鴨、鵝、魚(yú)、蝦、螃蟹等禽類(lèi)或水產(chǎn)品。為提升水稻產(chǎn)品附加值和種植經(jīng)濟(jì)效益，建議選擇小地塊種植有機(jī)水稻，并兼養(yǎng)稻田蟹。稻田蟹養(yǎng)殖方式，建議采用每年購(gòu)買(mǎi)蟹苗，在插秧后將其放養(yǎng)于四周設(shè)置防逃雙層塑料薄膜的稻田內(nèi)，采食稻田內(nèi)一些浮游的動(dòng)植物，秋季水稻成熟前后即可收獲螃蟹。

3 結(jié)語(yǔ)

大力發(fā)展“光伏+農(nóng)業(yè)”，可帶動(dòng)農(nóng)牧漁及旅游觀光、供暖等相關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，助力地方脫貧致富和土地生態(tài)治理，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源綜合效益的最大化。但鹽堿地區(qū)發(fā)展“光伏+農(nóng)業(yè)”是一個(gè)新興的課題，依靠單一的方式不能解決根本性問(wèn)題，不僅需要多學(xué)科、系統(tǒng)性的技術(shù)方案與支撐，需要國(guó)家相關(guān)部委、各級(jí)政府、企業(yè)、農(nóng)戶(hù)共同參與、共同努力，也需要管理者根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況與生產(chǎn)需求，研究制訂有針對(duì)性的技術(shù)生產(chǎn)與管理方案，并且在實(shí)際實(shí)施與應(yīng)用過(guò)程中，不斷改進(jìn)、完善與提升。

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（責(zé)編：張宏民）