洪范八政,食为政首。粮食安全是“国之大者”,耕地是粮食生产的“命根子”。最近,在萧经开江南科技城辖区内顺坝村这块10.5亩大的土地上,浙大杭州国际科创中心(简称科创中心)种出了新的色彩。
今年4月,顺坝村划出盐碱地改良试验区,由科创中心土壤污染控制与修复创新工坊曹利锋研究员团队承接进行治理试验。从正式施工到今天,整片农田上已长出健康蔬菜作物,草莓苗也处在现蕾期,预计12月底就能新鲜上市。
变废为宝,盐碱地上大丰收
顺坝村紧依钱塘江,村庄自围垦而来。1980年冬天,村居环河建造起来,村民也开始在此居住。近年来,顺坝村一直是萧山“唱好生态文明曲,铺就乡村振兴路”的范例。
治理前庄稼长势情况
令村民揪心的是村里的地块盐碱化。“地里的作物在上半年长势还算正常,8月份持续高温的大雨后,地块表层土壤上出现一层白白的盐,作物就开始长势不佳或是死了,地块上苗木类在长期种植后不会长大,也不旺盛。”
治理前盐斑
曹利锋团队长期从事土壤污染修复与盐碱地改良技术研发,他们对该地4至9月份土地取样调查发现:这里地下水全盐量最高可达到3350 mg/L,是《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2021)标准数值的3倍以上。经过夏季强降水,地块的地下水显著抬升,地下水埋深仅50cm左右;又因7、8月份天气热蒸发量大,含盐地下水通过毛细作用上升到耕作层,导致土壤剖面的盐分达到重度盐渍化水平,表层土出现盐斑;同时,钱塘江大潮抬升地块的地下水位也使含盐地下水到达耕作层发生盐渍化。
针对顺坝村土地盐碱化成因,团队决定采用暗管排盐与化学改良相结合的措施进行治理。“铺设暗管是为了排盐排水,地下水位低时起到排盐的作用,在汛期时则可控制地下水位,在降雨或灌溉措施下将盐以‘盐随水来,盐随水去’的原理带入暗管排走;同步利用脱硫石膏改良土壤,利用石膏提供钙离子置换出土壤胶体上可交换态钠离子,使其不易板结,有利于植物扩大根系、吸收水分、增强土壤肥力。”曹利锋解释道。
团队在实际实践过程中,还注重提高土壤保水保肥性能,通过增施有机肥与生物炭,改善土壤空隙状况提高透水性,以及升级水利设施提升农田抗洪抗涝的能力等。如今,村民撒下去的第一把蔬菜种子已经成熟,也有一些草莓成熟了。“我们的草莓十二月底会上新,到时诚邀大家来尝尝!”
把论文写在祖国大地上
对于科创团队来说,这篇“论文”是种出来的。“目前盐碱地改良试验区的各项土壤理化指标都显示,我们的治理是有效的,这部分地块盐碱化问题也得到了解决。
通过与没有铺设暗管的地块对比发现,铺设暗管后仅1个月,能够有效抑制盐分在表层的积累。土壤剖面电导率数据显示盐分得到淋洗,仅在暗管埋深以下(暗管埋深约100 cm)的土壤中检测出盐渍化,这说明暗管以上土壤的盐分逐渐被暗管带走,起到了控制盐害的效果。
草莓地四条沟槽的土壤剖面(0~100 cm)电导率数据显示只有第一条和第二条沟槽土壤剖面极少数点位的土壤电导率达到盐渍化程度,pH值几乎都小于8.0,这也表明施工时间对阻止草莓地发生盐渍化过程合适。
治理后蔬菜长势情况
曹利锋说:“夏天时候我们来村里埋暗管,面朝黄土背朝天,一天下来衣服都能湿好几套。这块地治理好了,不仅让村民农耕看到了希望,也使我们的治理措施得到大自然验证。未来,我们将利用顺坝-科创中心盐碱地改良试验基地,积累更多的成功实践经验,为地方的盐碱地综合改造利用贡献出科创力量。”
作为市校共建的重大创新平台,浙大杭州国际科创中心始终坚持高质量赋能区域新质生产力发展,有意识地结合地方需求、产业优势开展攻关,推动更多科技成果落地转化,全面助力区域社会经济发展。