盐地碱蓬综合利用研究进展
Research Progress on Multipurpose Utilization on Suaeda salsa

作者: 赵振勇 , 张 科 , 田长彦 :中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐; 孙 栋 , 崔松山 , 李 刚 , 罗 会 :新疆油田公司造林减排作业区,新疆 克拉玛依; 蔺秋花 :新疆广陆工程建设有限公司,新疆 克拉玛依;

关键词: 盐碱地盐地碱蓬综合利用Salt-Effected Soil Suaeda salsa L. Multipurpose Utilization

摘要:

我国盐碱地面积大且分布广,其盐生植物资源丰富,以盐生植物开发带动盐碱地的治理和开发,潜力巨大。盐地碱蓬是菜/饲/油多用途的潜在作物,为超耐盐的真盐生植物。本文总结了近年来盐地碱蓬的栽培技术、食用价值、饲料化利用,以及在盐碱地生物改良等方面的研究进展,并展望了盐地碱蓬的研究方向:水肥优化管理、农田高盐排水利用、生物质产品开发,以及新型生物盐青贮饲料开发等,以期为盐碱地生物改良、盐生植物资源化利用提供技术支撑。

Abstract: The area of salt-effected land and number of halophytes are all large in China. Biological measure is considered as the most economical and effective way to improve salt-effected land. Suaeda salsa, a euhalophytic herb which is a potential food/forage/oil crop. This paper reviewed the technology progress of Suaeda salsa on exploitation and utilization on salt-effected land in recent years, such as, the cultivation techniques, edible value and product development, feed value and product de-velopment, and biological salt removal effect. In the future, it still needs to further research direc-tion on Suaeda salsa, such as mechanized seeding, farmland drainage water comprehensive utili-zation, biomass product development, forage development. This study will provide technical sup-port for salt-effected land bio-improvement and halophytes utilization.

1. 引言

目前我国拥有各类可利用盐碱地约3666.67 × 104 hm2,其中具有农业利用前景的有1233.33 × 104 hm2,包括未治理盐渍化耕地213.33 × 104 hm2、盐碱荒地1020 × 104 hm2 [1]。如何在开发利用盐碱土地的同时控制耕地土壤次生盐渍化,是我国农业生产迫切需要解决的问题。目前,世界盐碱地改良利用已形成两类主导技术:一是通过灌排技术改良土壤;二是发展耐盐植物利用盐碱土 [2]。面对淡水资源缺乏、排水不畅、土壤和地下水资源盐化等问题,人们开始思考通过种植耐盐或盐生植物改良和利用盐碱地 [3] [4],耐盐碱植物资源的开发利用势必推动盐渍土资源的开发利用。

盐地碱蓬(Suaeda salsa),又名翅碱蓬或黄须菜,为藜科碱蓬属一年生草本植物,在我国滨海、东北、华北及西北盐碱区均有分布。盐地碱蓬是一种潜在的优质蔬菜 [5]、饲草 [6] 和油料 [7] 作物。盐地碱蓬耐盐能力极强,甚至被引种到含盐量近30%的盐土上种植 [8]。作为盐碱地先锋植物,盐地碱蓬种植后对土壤起到积极的修复作用 [3] [9]。因盐地碱蓬在次生盐碱地治理中效益突出 [10] [11],被国家重点研发项目“新疆干旱区盐碱地生态治理关键技术研究与集成示范(2016YFC0501400)”作为以生物修复技术为核心的盐碱地高效资源化利用的主选植物品种 [12]。

本文总结了盐地碱蓬多用途综合开发利用的研究进展,以期为盐土农业的发展提供理论和技术支撑。

2. 国内外研究进展

2.1. 盐地碱蓬规模化种植技术

种子萌发是植物生长与种群建成的重要阶段,也是对逆境的敏感时期 [13] [14]。盐地碱蓬种子在盐浓度500 mmol/L水平下发芽率仍高于50%,即使在海水盐浓度下发芽率也能达到38% [15]。盐地碱蓬种子萌发最适温度为20℃~35℃,在5℃~35℃温度范围内,发芽速度随温度升高而增加 [16]。种子萌发期的高耐盐性使盐地碱蓬能够适应各类盐渍化土地。在北方地区,通常4月前后播种,用作设施蔬菜可以全年种植。

降水丰沛地区,盐地碱蓬播种通常采取制畦、灌底水、撒种等常规小粒种子蔬菜的播种模式 [17]。在新疆干旱区,科研人员总结出一套盐地碱蓬规模化种植技术 [18] [19]:间隔0.6~1.0 m开设深度10~15 cm的“V”型沟,沟底放置滴灌带,将盐地碱蓬种子掺沙土拌匀或直接撒在“V”型沟内滴灌带的两侧,开沟、布设滴灌带、播种可选择联合播种机一次性完成;播种完后即滴水,出苗期可间隔1~2天滴水1次,每次滴水以沟内水面至“V”型沟缘但不溢出为判断。这种开沟滴灌方式便于创造盐地碱蓬种子萌发所需的低盐湿润土壤环境,播种2~3天后出苗。研究表明 [20],增施氮肥能显著提高盐地碱蓬生物量,增加盐地碱蓬对Na+、K+、Ca2+、Mg2+的累积(P < 0.05)。通过品种筛选,人们可以找到适合不同需要的品种 [21] [22]。

2.2. 盐地碱蓬食用技术开发

盐地碱蓬是一种食用价值和药用保健价值都很高的野生植物。盐地碱蓬茎叶含大量的人体所必需的氨基酸、维生素、胡萝卜素和Ca、P、Fe、Cu、Zn、Mn、Se等微量元素,其中许多指标都高于螺旋藻 [23] [24]。盐地碱蓬种籽油中不饱和脂肪酸占总脂肪酸的90%以上,其中亚油酸占70%,亚麻酸占6.08% [7]。盐地碱蓬膳食纤维达到11.65%,远高于常规蔬菜,有延缓碳水化合物消化吸收、增强肠道蠕动和降低胆固醇的功效 [5]。盐地碱蓬既可开发做时令蔬菜,也可深加工生产罐头、盐渍品 [25],还可以制作成饮料 [26]。盐地碱蓬地上部分制干后,还是开发生物盐的理想材料。作为一种符合现代营养学对健康饮食观念的野生植物,盐地碱蓬有望成为盐碱地上的未来蔬菜作物和油料作物。

2.3. 盐地碱蓬饲料化利用

盐地碱蓬能否资源化利用是其大规模种植的前提,其中饲料化利用是重要选项。盐地碱蓬最佳收割期为初花期,粗蛋白10.75%、无氮浸出物在41.18%、粗脂肪1.25%、甜菜碱3.28%、粗灰分31.51% [27],盐地碱蓬粗灰分主要以矿物质盐为主,Na含量6.75%、Cl为11.14%、Ga为1.57%、Mg为2.17%、K为0.15%、P为0.11%、S为0.86% [27]。盐地碱蓬的矿物盐可满足家畜对盐分的需要,但不适合单一饲喂,可作为饲料添加剂或与常规的青贮料,如玉米、高粱等按比例混配青贮利用。盐地碱蓬作为饲料添加剂可以显著提高肉仔鸡的日增重和饲料利用率 [28]。日粮添加适量盐地碱蓬可提高生猪育肥性能和经济效益,提高机体免疫力 [29]。将盐地碱蓬按比例添加到日常精料中饲喂羊,可以提高羊的日增重,降低料肉比,提高净肉率,降低胴体脂肪率 [30]。开发盐地碱蓬将其作为饲料,将带动大面积盐碱地的开发利用。

2.4. 盐地碱蓬对盐渍化土壤的修复作用

盐碱土的植物修复方法,其核心就是依靠耐盐碱植物的生长发育吸收土壤中的盐碱成分来达到修复盐碱地的目的。盐地碱蓬是一种茎叶肉质化吸盐植物,只要土壤含有大量可置换的Na+,不论Na+与氯Cl、SO2− 4或CO2− 3相结合,都对其生长有利 [31]。盐地碱蓬叶片可以积累大量的Na+和Cl,并能将这些离子区隔化在液胞中作为渗透调节物质 [32] [33] [34],盐地碱蓬地上部干物质中Na+含量可达16.9% [35]。节水滴灌种植条件下,盐地碱蓬地上生物量可达19.12 × 103 kg/hm2,地上部分刈割移除灰分盐达5.18 × 103 kg/hm2,与种植期比,收割后0~30 cm土壤总盐下降了32.98%,30~60 cm土壤总盐下降了29.16% [3]。另外,种植盐地碱蓬后,土壤中的N、P、K,有机质以及土壤微生物数量都有增大的趋势 [36],其主要原因是盐生植物枯枝落叶、残留根系、根系分泌物等均有利于土壤有机物质的增长。大量的试验研究已充分说明,盐地碱蓬对盐渍土有很好的生物修复功能。

3. 展望

发展适应性种植,提高盐碱土地生产力和生态效益已成为重要共识。土壤中过多的盐分对大多数作物生长发育都有抑制作用,是限制农田生产力提升和农业可持续发展的主要障碍因素。盐地碱蓬作为一种耐盐性强、生物产量高、经济价值高的潜在作物品种,其综合开发利用研究对于盐碱地治理和开发利用意义重大。今后,研究人员需要多关注盐地碱蓬综合利用技术,如盐地碱蓬种植的水肥优化管理,农田高盐排水再利用,生物质产品开发,适应不同养殖业饲料产品开发及其对畜禽肉质的影响等的研究,为我国盐碱地的治理与开发提供理论与实践参考。

基金项目

国家重点研发计划项目(2018YFE0207200,2016YFC0501400),中国科学院西部之光“一带一路”团队项目(2019-YDYLTD-001)。

NOTES

*通讯作者。

文章引用: 赵振勇 , 孙 栋 , 蔺秋花 , 崔松山 , 李 刚 , 罗 会 , 张 科 , 田长彦 (2020) 盐地碱蓬综合利用研究进展。 土壤科学, 8, 164-168. doi: 10.12677/HJSS.2020.84024

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