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总书记的嘱托,青岛这支创新团队五年前就在 [复制链接]

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文/图风口财经记者王好景毅(署名除外)

“我们成立专门的团队探索了五年,到今天感觉找到了灯塔!”这几天,位于青岛市崂山区的中国农业科学院烟草研究所“滩涂资源保护与利用创新团队”首席科学家李义强研究员很是激动。以滩涂盐碱地为突破口,通过海洋资源农业化应用,在耐盐植物资源评价和盐碱地综合利用方面,他们已经默默耕耘了五年多。而就在最近,接连释出的*策信号,让盐碱地成为了农业科研创新的新风口。

近日,山东省人民*府、农业农村部制定印发《共同推进现代农业强省建设方案(-年)》,推动山东由传统农业大省向现代农业强省转变,引领全国农业高质量发展。其中明确,鼓励东营、滨州、潍坊等市挖掘盐碱地粮食增产潜力。建设国家盐碱地农业科学观测试验站、生物资源与评价利用重点实验室和农业综合科研试验基地,加快先进成熟技术成果转化。而此前,习近平总书记在东营*河三角洲农业高新技术产业示范区考察调研时强调,开展盐碱地综合利用对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义。

盐碱地综合利用,科技创新是关键。顶层设计推动之下,让科研团队在课题方向上吃下了“定心丸”,而更让他们信心倍增的是,在滩涂盐碱地这一细分领域,他们已经率先“出圈”。

创新

瞄准海洋宝库勇闯种植“雷区”

盐碱化的土壤含盐量高、土壤板结严重,影响作物正常生长。在严重的盐碱土壤地区,几乎寸草不生,堪称农作物种植“雷区”。

我国是盐碱地大国,由于气候地理条件、土壤质地和地下水、耕作管理不当等众多成因,目前我国盐碱地总面积达14.87亿亩,占国土面积的10.3%,包括西北、东北、华北及滨海地区在内的17个省区都有分布,其中可以利用的盐碱地面积为5.5亿亩。

作为重要的土地后备资源,如何让盐碱地“重现生机”,解决盐碱地利用的“卡脖子”问题,做大粮食“基本盘”,长期以来一直是农业科研工作者们的攻坚目标。

事实上,在各种不同成因的盐碱地中,有一个颇为神奇的存在,那就是滩涂盐碱地。团队执行首席张成省研究员告诉记者,与大多数盐碱地土壤有机质缺乏、微生物种类单一不同,滩涂作为海水影响的特殊生态带,兼有海洋和陆地两个生态系统特征,无论是地表或地下泾流带来的有机物,还是潮起潮落带来的海洋中的营养物质,都会在滩涂中不断汇集沉积下来,从而孕育了地球生态系统中最有生机的部分之一。

而瞄准滩涂资源利用和生态修复,通过种质挖掘选育和种植技术创新,让盐碱地成为更多植物生长的“乐土”,正是团队五年来一直在做的事情。更让他感到使命重大的是,这是一次没有“前人”的探索之旅。

“我们选择了滨海滩涂这一研究领域,作为对盐碱地农业开发综合利用的突破口,这在以前是没有人做过的。”谈及“滩涂生物资源保护利用”创新团队的成立初心,烟草研究所王元英所长颇为感慨。

位于胶州湾底的滩涂盐碱地(魏*摄)

他告诉记者,中国农业科学院现任院长、中国工程院院士吴孔明年曾对烟草所领导班子提出希望:“中国农业科学院烟草研究所作为国家科研院所的驻青单位,青岛是特色海洋城市,海洋里有那么多的天然产物,是非常大的资源宝库,而青岛的海洋资源优势十分突出,烟草所作为中国农科院的单位,又是专门从事农业科学研究的,理应打破传统思维,在海洋农业探索工作方面有更多作为,建议你们成立专门机构进行研究。”

创业

从2人到38人的“最强团队”

正是院领导的指示,点燃了研究所“学科拓展”的思想火花。年5月,烟草研究所结合青岛的地理位置优势和中国农科院面向农业科技主战场的战略定位,成立海洋农业研究中心。创立之初,团队只有张成省研究员和邹平博士两位成员。

此后,研究所抓住科技创新工程实施的有利时机,以学科发展和团队建设为重点,及时向中国农科院申报“滩涂生物资源保护利用”创新团队,并于年8月获得批复。团队谋划了“滩涂资源评价与利用”、“海洋活性物质高值应用”、“滩涂生态环境修复”三个发展方向,在科技创新工程的指引下,学科、平台、人才、团队、项目等多维度工作扎实推进。

作为烟草所唯一一个不搞烟草的新拓展团队,全新的学科领域,既意味着更多的创新机会,同时也必须面对资源少、基础弱的现实困难。不过,立足“后备耕地地力提升”和“海洋资源农业应用”国家重大需求的基本定位,很快让他们获得了所在单位和地方*府的认可。从烟草所到中国农科院,在组织构架和团队发展方面成为了这支初创团队的“最强后盾”;从青岛市到山东省,在科技项目立项方面体现了对团队的“精准支撑”。

例如,中国农科院“十三五”新增科研团队申报,全院分布在全国的34个研究所提出申请的团队超过了40个,他们的“滩涂生物资源保护利用”创新团队成功获得批复,成为新增的17个科技创新团队之一,获得国家“科技创新工程”经费长期稳定支持。又如,每年所里都会向财*部、农业部申请国家仪器设备修缮购置专项,“这两年的仪器设备修缮购置专项向我们团队做了重点倾斜,从而在研究条件方面给了我们很好的保障”。先后获得国家自然基金-山东省联合基金“豆科植物-微生物共生体系改良中重度滨海盐渍土机理与模式研究”重点项目,以及青岛市科技惠民示范引导专项“基于耐盐植物和土壤调理剂的滨海盐渍土改良模式与应用”重点项目的支持,对团队的研究方向进行了系统引导。

李义强向记者介绍团队试验情况

在各方面支持下,团队的科研人才队伍建设不断壮大。从最初的两人,发展到目前包含在编职工、博士后、科研辅助、研究生不同层次人员的科研团队。目前共有人员38人,其中在编人员12人,全部具有博士学位(留学归国博士1人),平均年龄35岁,是研究所平均年龄最小、学历最高的创新团队。

李义强向记者介绍团队成员

坚持

走遍全省海岸线,用脚步为滩涂盐碱地画像

有了科研经费和人才队伍支撑,五年多来,团队在滩涂盐碱地综合利用方面,可谓突破不断。

为了查明山东滨海滩涂植物种类与分布情况,从东营河口、垦利、广饶、寿光、昌邑到莱州、龙口、蓬莱、长岛、威海、荣成、海阳他们几乎走遍了全省的滩涂盐碱地区域。

作为团队创始成员之一的邹平博士至今还记得第一次去东营野外调查采样的经历,“那是我参加工作后第一次见到那么大面积的滩涂盐碱地,成片的碱蓬红彤彤的配上泛着盐碱的白茫茫的土地,那种感觉既美丽又苍凉。”不过随着野外调研的持续开展,团队再也没有欣赏景色的心情了。

中国农业科学院烟草研究所(以下简称“烟草所”)“滩涂资源保护与利用创新团队”科研人员在寻找收集耐盐碱植物

“滩涂盐碱地不比耕地,全都在荒野郊外,汽车只能开到就近的路边,大家需要徒步寻找耐盐碱植物,采集植株和种子。那时候,大家每天动辄要走几万步,朋友圈步数稳稳的位居前列。”张成省研究员回想起调查滨海滩涂植被的经历,现在仍感觉很有意义。除了全省的滩涂盐碱地,团队把青岛本土的滨海滩涂也进行了细致调查。借助青岛科技惠民示范引导专项的实施,他们把青岛东起即墨丁字湾西至西海岸大场绵长的海岸线划分为11片区域,分区域逐个进行实地调查采样。

经过几年不懈努力,团队系统调查了野大豆、罗布麻、北沙参和补血草等重要滩涂植物资源,收集、鉴定、保存了耐盐碱植物种质材料份,并将调查结果集结成书。这本《山东滨海滩涂植物》也成为国内调研集纳滨海滩涂植物最全面的著作。

科研人员寻找收集耐盐碱植物

不仅如此,为了掌握更大范围的盐碱地植物生长状况,团队更一路西行,行程数千公里,远赴甘肃、宁夏、陕西等沿*流域收集耐盐植物以及调查相同植物在不同盐碱区域生长所表现出的不同性状,以期对耐盐植物的抗逆、抗病、抗旱等基因进行深入挖掘利用。

突破

海洋微生物帮忙盐碱地种花生增产超20%

“正是有了这些前期下的这些“笨功夫”,才给盐碱地综合利用等后续工作提供了宝贵的资源基础。”逆境微生物方向青年学科带头人赵栋霖介绍,截至目前,除滩涂耐盐碱植物种质资源库,他们还建设了滩涂农用微生物菌种资源库,已经收集和保存了微生物株。这其中,一些来自滩涂和海洋的微生物等活性成分已经成功转化为科研成果,成为了解决盐碱地作物长势差、产量低等农业生产“痛点”的好帮手。

就在上个月,位于东营垦利区盐碱地的实验田里,作为“盐碱地区重要经济作物提质增效技术集成研究与示范”项目的参与单位,团队研发的一款土壤调理剂帮助花生喜获丰收。“盐碱地花生产量普遍较低,亩产一般在公斤出头,而我们今年示范田的平均亩产达到了公斤,增产20%以上。”盐碱地改良方向青年学科带头人尤祥伟特聘研究员是“滩涂生物资源保护利用”创新团队的早期成员之一。他告诉记者,虽然较普通地块的花生产量尚有差距,但对于地力较差的盐碱地而言,能够让传统农作物产生如此大幅的产量提升,对于国家粮食增产意义非凡。更重要的是,此次试验再次证明了海洋资源在种植业领域应用的光明前景。“这款土壤调理剂以滩涂植物秸秆、农田废弃物和畜禽粪便等为原料,海藻活性物质、功能微生物等为辅料,再次验证了滩涂海洋物质对于陆地盐碱地土壤改良的效果。”

“盐碱地区域重要经济作物提质增效技术集成研究与示范”土壤调理剂示范区

花生伴随土壤调理剂在盐碱地种植喜获丰收

产业

技术创新助野大豆产量倍增

除了土壤改良,让盐碱地适合更多农作物生长,如何让有利用价值的耐盐碱作物提质增产,让背负着贫瘠标签的盐碱地变身农业规模化种植和产业化开发的“金土地”,也是团队正在突破的重点。

众所周知,大豆是我国重要的粮油饲兼用作物,在保障国家粮油、饲料与食品安全中具有重要战略地位。而作为世界上最大的大豆进口国,年,我国大豆进口量首次突破1亿吨。与大豆生产先进国家相比,我国大豆生产在产量、品质、种植效益等方面都有明显差距。

与此同时,分布在*河滩涂上的亩耐盐碱植物——野大豆,无疑于称得上是帮助我国大豆生产实现赶超的隐形“宝藏”。为此,瞄准野大豆产业化痛点,团队开始了从种植技术到营养成分挖掘,再到提取工艺的立体化创新。

科研人员在种植野大豆的盐碱地上取样

野大豆与饲用麻盐碱地间作栽培开发新型饲料

例如,他们针对野大豆由于攀援生长导致的人工栽培困难问题,张成省研究员借助联合基金项目的实施,创新仿生设施辅助栽培技术。通过立架辅助茎秆直立的种植技术,常规每亩地只有30-40公斤的野大豆可以达到-公斤,产量不仅翻了好几番,甚至超过了去年我国大豆平均亩产量(.4公斤)。此外,徐宗昌博士还针对具有降血糖、血压、血脂功效的耐盐碱植物罗布麻进行了栽培技术研究和功能成分挖掘,发明了罗布麻的芽培方法,保证了成活率和成苗质量,提升了功能保健型罗布麻茶品质。

技术上的创新,为实现野大豆、罗布麻等耐盐碱植物大规模种植和产业化开发提供了可能。而这背后,盐碱地综合利用的更大经济价值正待释放。

活性物质利用学科青年学术带头人荆常亮副研究员告诉记者,通过滩涂特色植物活性成分挖掘及小鼠饲喂实验,他们验证了野大豆、罗布麻及其多糖、多酚等活性物质具有抗氧化、降血糖、降血脂、改善小鼠肠道微生物菌群的功效,并且建立并优化了野大豆、罗布麻等滩涂特色植物活性成分提取工艺。此前,有大型医药上市企业在

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