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《岱山全力推进盐碱地变身万亩“丰产田”》

  • 来源专题：耕地与绿色发展
  • 编译者： 张毅
  • 发布时间：2024-12-11

  • 浙江省舟山市岱山全力推进盐碱地变身万亩“丰产田”。

    加强科研攻关。应用新型土壤改良等技术，开挖深度排盐沟、连续种植水田及耐盐蔬菜作物，筛选出甬优1540等耐盐碱高产水稻品种，成功解决盐碱地土壤返盐问题。三年时间，复垦新增耕地5223亩，耕地水稻三年稳产400kg/亩。

    发展生态混养。探索“稻鱼”共生、“稻菜”轮作等模式，提升经济效应。稻虾、稻蟹共生亩均产值4000—5000元，水稻—西兰花轮种模式亩均产值8500元。

    推动链式发展。建设自动化育苗工厂、百亩连栋大棚项目、千亩大田蔬菜基地，装备4000立方米冷藏库、冷藏车等保险储运设施，布局智能化生产加工基地，推广订单式生产销售模式，打造海岛蔬菜聚焦区。目前年蔬菜种苗订单不少于600万株，西兰花年销售额不低于800万元。

  • 原文来源：http://www.amic.agri.cn/secondLevelPage/info/39/195916
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相关报告

  • 《东北茭白种植为盐碱地改良利用探索出新路径》
    • 来源专题：耕地与绿色发展
    • 编译者：张毅
    • 发布时间：2024-10-30
    • 盐碱地种植茭白后与未利用地形成鲜明对比。文波龙 摄 现场观摩会。文波龙供图 工人在打包刚采收的茭白。文波龙 摄 经过多年探索和实践，盛产于长江中下游的茭白在东北地区安了新家。近日，吉林省镇赉县茭白喜获丰收，最令人欣喜的是，它在盐碱地改良和综合利用方面展示出了巨大潜力。 茭白作为特色蔬菜，在中国长江流域及其以南地区种植广泛，浙江省缙云县是“中国茭白之乡”，经过20余年的发展，茭白产业已成为当地农业的主导产业和农民增收的重要途径。茭白被引入东北盐碱地种植是近几年才开始的事。吉林省西部有大量苏打盐碱地未被利用，茭白以其耐碱性走入科研人员视野，盐碱地种植茭白成为盐碱地生物改良与特色利用的新路径。 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地恢复与湿地农业研究团队为了解决盐碱地开发种稻过程中退水的资源化利用问题，2021年开始本土与南方多种水生经济植物在盐碱生境的对比栽种实验，初步筛选出具有很强耐盐碱能力和经济效益的茭白作为优先引种植物，并进行基础研究与栽种技术创新。与此同时，来自浙江的吉鹤农业股份有限公司，也在镇赉县进行茭白田间种植尝试。 2023年，双方合作在镇赉县五棵树镇盐碱地第一次实现规模化种植，存活率超40%，当年收获茭白50万斤以上，高产地块亩产超3000斤，验证了茭白在盐碱地种植的可行性和巨大经济潜力。今年，双方又在镇赉县建平乡盐碱地集中连片开展1000亩茭白栽种，实施了耐盐碱茭白品种优选、抗逆移栽、水肥高效管理与茭草还田等一系列关键技术示范。 近日，第三方专家测产显示，镇赉县盐碱地茭白主要农艺性状好，技术示范中产田茭白产量为1109.98公斤/亩，茭白地上鲜草产量3953.98公斤/亩。专家组一致认为，茭白耐盐碱性强、品质好、产量高，丰富的生物量，无论就地还田还是作为饲草都很可观，以茭白驱动的盐碱地改良与利用关键技术具有良好的经济和生态效益。 中国科学院东北地理与农业生态研究所副研究员文波龙介绍，团队对这片首次种植茭白的盐碱田块开展了全年系统性监测，并已经结合秋收完成了土壤、茭草、茭白、根系等样品采集。初步检测结果显示，种植茭白的田块表层土壤pH值从种植前的10.0左右降低到收获期的9.0左右，电导率也显著下降，而对照未种植地块土壤这些指标没有变化。 目前，中国科学院东北地理与农业生态研究所正结合这一具有良好前景的产业方向，深化技术攻关，特别是明确茭白种植、茭草还田等对盐碱地的改良作用和机制，建立种植茭白促进盐碱地改良、培肥和利用的技术方案。 文波龙认为，盐碱地种植茭白是一项经济、社会和生态效益显著的产业方向，但目前还有很多需要解决的技术和产业问题，相信经过科研单位、各级政府和企业的共同努力，将会积极促进盐碱地综合治理和高效利用事业的发展。
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  • 《我国科学家发《自然》，有望拓展对盐碱地的开发利用》
    • 来源专题：耕地与绿色发展
    • 编译者：张毅
    • 发布时间：2025-02-14
    • 通过对3万多株水稻遗传材料进行大规模交换个体筛选和耐碱、耐热表型鉴定，中国科学家最终定位克隆到两个水稻耐碱-热QTLs基因——ATT1和ATT2，其中，ATT2有望成为一个潜在的“后绿色革命”基因。 据上海交通大学1月31日消息，北京时间2025年1月30日凌晨，上海交通大学林尤舜研究团队与中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣研究团队合作在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)上发表题为“Fine-tuning gibberellin improves rice alkali-thermal tolerance and yield”的研究论文。 该成果创新性地提出了一个新概念，即精准调控赤霉素到最佳中等水平是同时提高水稻碱-热胁迫耐受性和产量的关键；并发现一个有望成为潜在的“后绿色革命”基因ATT2，它可以微调赤霉素到最佳中等水平，从而进一步同时提高半矮秆绿色革命水稻品种的碱-热耐受性和产量。研究团队介绍，这些新发现为应对全球气候变化引发的粮食安全问题提供了新的策略，对于盐碱地的开发利用和未来农业的可持续发展具有重要的意义。 上海交通大学林尤舜研究团队与中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣研究团队合作在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)上发表题为 “Fine-tuning gibberellin improves rice alkali-thermal tolerance and yield”的研究论文。 追溯到20世纪60年代，通过绿色革命基因(Sd1—Semi-dwarf1、Rht1—Reduced height-1)对谷类作物赤霉素浓度或信号的调控，从而实现水稻和小麦的半矮化育种，增强抗倒伏性。在大量施用化肥的条件下，大幅提高谷物产量，引发了农业“绿色革命”。半矮秆绿色革命品种在过去几十年里在全球广泛种植，在一定程度上确保了粮食安全，然而他们的环境适应性相对较低。由于温室气体排放，导致全球气候变暖、加剧耕地盐碱化，降低了作物的产量。 因此，挖掘作物中耐盐碱、耐热基因变得迫切，解析其分子机制，在现有的半矮秆绿色革命作物品种中进一步改良它们的抗逆性和产量，以满足未来人口不断增长对粮食更大的需求，这对于保障我国粮食安全具有重要的意义。 此次，研究团队成功分离克隆了水稻碱-热抗性新基因ATT1/2 (ALKALI-THEROMAL TOLERANCE 1/2)，阐明了它们调控耐盐碱、耐热性的新机制，并且为突破半矮秆绿色革命主栽品种的抗逆性与产量互相拮抗的瓶颈问题提出了新的解决方案。这也是该合作研究团队继成功挖掘出耐热TT3分子遗传模块（Science，2022年）之后，在作物抵抗非生物胁迫研究领域取得的又一项重大进展。 精准调控赤霉素显著增加水稻正常条件、碱胁迫和高温胁迫下的水稻产量。 该研究通过对3万多株水稻遗传材料进行大规模交换个体筛选和耐碱、耐热表型鉴定，最终定位克隆到两个耐碱-热的QTLs基因ATT1和ATT2。ATT1/Sd1和ATT2/GNP1作为一对同源基因，编码GA20氧化酶，参与控制活性赤霉素合成；进一步的分子机理研究表明，高浓度活性赤霉素会减少SLR1（DELLA）蛋白积累，降低过氧化物酶活性和活性氧清除酶基因表达量，在碱、热胁迫下，引起活性氧（ROS）的过量积累，使水稻表现出对碱-热胁迫敏感的表型；低浓度活性赤霉素会增加SLR1蛋白积累，并与NGR5互作，通过NGR5-LC2介导的组蛋白甲基化（H3K27me3），抑制耐盐碱胁迫（OsNAAT1等）和耐热胁迫基因（OsHsfA2d等）的表达，水稻同样也会表现出对碱-热胁迫敏感的表型。然而，在中等浓度活性赤霉素水平下，SLR1蛋白处于中等含量，平衡ROS与H3K27me3甲基化水平，使得水稻表现出强碱-热胁迫抗性。值得注意的是，研究团队发现ATT2的功能比ATT1弱，因此更适合通过生物工程的方法来实现对赤霉素的精准调控，进一步提高半矮秆绿色革命水稻品种的抗逆性和产量，因此ATT2有望成为一个潜在的“后绿色革命”基因。 精确调控赤霉素水平同时提高籽粒产量和抗逆性的模型 在正常大田环境下，维持体内中等浓度活性赤霉素，相比于高浓度和低浓度活性赤霉素，水稻表现出较高的产量，小区产量分别增加29.8%、15.4%；在半矮秆绿色革命水稻品种中，提高ATT2的表达量，可以适量增加活性赤霉素含量，与对照品种相比，水稻表现出小区产量增加18.8%-20.3%。在碱性土壤种植条件下，在半矮秆绿色革命水稻品种中提高ATT2的表达量，会明显增加水稻在碱胁迫下的产量，与对照品种相比，小区产量增加77.9%-100.9%；由于碱胁迫抑制活性赤霉素合成，使高秆水稻材料的活性赤霉素含量由高浓度转变成中等浓度，也表现出增加小区产量；通过对在碱胁迫下的半矮秆绿色革命水稻品种体外施加适量的赤霉素，能够弥补碱胁迫带来的产量损失。在田间高温环境下，相比于高浓度和低浓度活性赤霉素的水稻株系，中等浓度活性赤霉素的水稻株系会表现出显著提高小区产量，分别增产84.7%、23.6%。 在上海松江农场，pH值达9的高碱性土壤中种植的水稻生长情况，含中等浓度活性赤霉素的水稻株系其耐碱性较强（右边）。 综上所述，该研究发现了两个水稻耐碱-热QTLs基因——ATT1和ATT2，它们控制赤霉素（GA）合成，调控SLR1蛋白丰度来调节ROS和H3K27me3水平，以响应碱-热胁迫；该研究还发现通过精准调控水稻品种的活性赤霉素至中等水平，可以最大程度地减少环境胁迫对产量造成的损失。在此基础上提出了两种微调赤霉素到中等水平的方法：1)通过对可能的“后绿色革命”基因ATT2的遗传工程改良来提高ATT2的表达量或增强ATT2的功能；2)外源施加适量的植物生长调节剂（赤霉素“920”）。这些方法有望在水稻、小麦、玉米等主粮作物的育种改良中发挥重要作用，不仅能提高作物的抗逆性，维持其在盐碱、高温等不利环境下的产量稳定，还可以在正常田间条件下进一步提高谷物产量。这些研究结果为育种家培育“高产高抗”作物新品种提供重要的理论依据，同时也为大面积盐碱地的开发利用提供新的策略。 中国科学院分子植物科学卓越创新中心已毕业博士研究生郭双琴（上海交通大学博士后）和博士研究生陈亚鑫为本文第一作者，林鸿宣研究员和上海交通大学林尤舜副教授为本文通讯作者。该中心的单军祥正高级工程师、叶汪薇高级实验师和董乃乾副研究员等参与了该项研究工作。该工作得到了农业生物育种国家科技重大专项、国家基金委基础科学中心项目、国家重点研发项目、上海交通大学“2030”项目、上海市现代种业协同创新中心、岭南现代农业广东省实验室等的资助。
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