山东农业大学生命科学学院"芹芹垦垦"新型耐盐促生剂研发实践团队近几年多次前往山东东营、泰安等地试验田及盐碱地分布区,开展盐碱地作物增产与土壤改良实践活动。
国内盐碱地总面积约15亿亩,主要分布在东北、黄河中游、西北内陆、滨海和华北五大区域。其中,具有较好农业开发价值的盐碱地面积约1亿亩。土壤盐渍化严重影响农作物生长及质量,导致作物减产甚至无法存活,成为限制当今作物产量的重要环境因素之一。"芹芹垦垦"团队历时多年,走访山东东营、泰安等地农户1000余户,调研盐碱地面积2000余亩,发现盐碱胁迫导致的作物出苗率低、长势弱、产量下降是困扰盐碱地种植户的头号难题。针对这一问题,团队成员进行了深入探讨,创新性地提出从植物本身出发寻找耐盐物质的思路,将实验室基础研究转化为田间应用技术。
团队成员来到东营市盐碱地试验田与当地农户进行深度交流。通过交谈得知,当地土壤含盐量较高,春播作物出苗率普遍不足50%,玉米、小麦等主粮作物减产严重,部分地块甚至撂荒弃耕。农户们尝试过大水洗盐、施用化学改良剂等传统方法,但成本高、见效慢,难以持续。在泰安市郊区盐碱化耕地,团队调研发现类似问题,设施农业中因灌溉水含盐量偏高导致的次生盐渍化同样普遍。

▲图为团队成员观察作物成苗期表型
针对以上问题,团队迅速拟定了方案。团队首次在谷子中成功构建生物活性物质资源库,包含3000余种生物活性物质,从中系统筛选耐盐活性物质。通过多浓度梯度试验与上百种组合试验,确定芹菜素等安全无害、成本低廉的耐盐促生物质及其最优复配方案。在实验室条件下完成机理验证后,团队将产品带到东营和泰安的大田试验基地进行实地检验。
在山东东营盐碱地试验田中,团队选取了谷子、小麦等作物开展浇灌和喷施试验。在泰安试验基地同步开展多种作物的应用验证,观察成苗期表型并统计产量数据。田间试验表明,外源施用芹菜素可使小麦、谷子等作物显著增产。产品使用浓度安全、无副作用,不会对植物造成伤害或造成体内积蓄,也不会影响食用安全。此外,团队还针对设施农业中因灌溉水含盐量偏高导致的次生盐渍化问题,在泰安试验田等设施大棚中进行了应用验证,发现产品同样适用于经济作物的耐盐促生。
再次踏上这片土地,团队成员们前来验收应用成效。通过记录作物长势,观察使用耐盐促生剂后作物的生长情况,发现处理组作物的出苗率、株高、根长和鲜重均显著优于对照组。而在持续跟踪不同地块的作物产量数据后,同样发现促生剂处理地块的作物产量持续向好。实验证明,团队研制的芹菜素溶液可以有效提高玉米、小麦、谷子、烟草等多种作物抵御盐胁迫的能力,施用范围广,普适性高。
目前,团队已申请国家发明专利5项,授权2项,相关成果已发表于国际学术期刊。"芹芹垦垦"团队表示,将继续研发利于土壤盐碱化改良的新产品、新技术,基于"盐随水来,盐随水去"的理论依据,将活性物质浇灌、喷施等技术培训推广到更多盐碱地分布区域,达到土地与盐碱地和谐共生的目的。(通讯员:张雨蓬)

▲图为团队成员合影




