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責(zé)任編輯:馬寶濤
九曲黃河從山東入海。滔滔黃河,哺育了齊魯兒女,潤澤了山東大地。近日,大眾日報記者連續(xù)蹲點黃河入海口,深入鹽堿地、黃河灘,走進勝利油田、碳捕集企業(yè),采訪生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展的最新實踐,講述動人的“黃河故事”。
《鹽堿地農(nóng)業(yè)新概念》,圍繞貧瘠的鹽堿地如何產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品展開,詳細刻畫了科研突破,改造鹽堿地把鹽堿地變成豐產(chǎn)田,黃河三角洲地區(qū)百姓夢想照進現(xiàn)實的艱辛過程。
《“碳捕手”成長記》,圍繞二氧化碳捕集、利用封存的全產(chǎn)業(yè)鏈條采訪,將兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的探索深入采寫,形成報道。
兩個整版蹲點調(diào)查報道及系列新媒體產(chǎn)品,深度呈現(xiàn)山東扎實推進黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展的探索,為您帶來一線故事和實踐思考,敬請關(guān)注。
鹽堿地農(nóng)業(yè)新概念
記者 李振
◎從“改地適種”到“改種適地”
“改種適地”關(guān)鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊支撐
把鹽堿地變成豐產(chǎn)田,一直是黃河三角洲地區(qū)百姓的夢想,而實現(xiàn)夢想的路徑,以往就是一條——改造鹽堿地。但“改地適種”的弊端也明顯:成本高,每畝改造費用數(shù)千元甚至更多;維護難,有的地塊甚至要壓四遍水才能種植。不同于“改地適種”以挖溝修渠等工程方式為主,“改種適地”的關(guān)鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊的支撐。本土研發(fā)力量有限,東營搭建高層次平臺,吸引大院大所,引入高層次人才,在黃河口形成種業(yè)“科技會戰(zhàn)”。
◎想出好成果,就得把科研環(huán)境打造好
不同機構(gòu)之間分工明確、協(xié)同合作,方能達到效果最優(yōu)
一方面,選育耐鹽堿植物,種質(zhì)資源的收集、保護和鑒定評價又是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),需要科研工作者有敢于吃苦、甘坐“冷板凳”的精神。另一方面,想讓科研出好成果,就得把科研環(huán)境打造好,解決科研人員急難愁盼的問題。為吸引大院大所落戶,東營推出優(yōu)厚條件——向進駐的科研院所提供500-1500畝不等的試驗用地。育種涉及許多學(xué)科,不同機構(gòu)之間分工明確、協(xié)同合作,方能達到效果最優(yōu)。
◎利用得當(dāng),鹽堿地也能發(fā)揮出大潛力
“越是在鹽堿地這種逆境條件下,風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生得就越多,口感就會越好”
貧瘠的鹽堿地也能產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品?答案是肯定的!帮L(fēng)味物質(zhì)是植物本身的一種抗逆的反應(yīng),越是在鹽堿地這種逆境條件下,風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生得就越多,口感就會越好!比绱丝磥,鹽堿地雖是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要制約因素,但只要利用得當(dāng),鹽堿地也能發(fā)揮出極大的潛力。黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱,在這里進行農(nóng)業(yè)開發(fā)不得不考慮到環(huán)境的承載力。
紫中透亮的中紫4號紫米,維生素A和維生素B6含量分別比普通白米高出5倍和10倍;東航-D95大豆又被稱為豆?jié){大豆,打出的豆?jié){醇香綿密沒有腥味;濃味西紅柿維生素C、蛋白質(zhì)、番茄紅素等營養(yǎng)指標(biāo)比普通西紅柿高20%以上……你可能想不到,這些品質(zhì)優(yōu)異、營養(yǎng)豐富的農(nóng)產(chǎn)品,都產(chǎn)自黃河三角洲的貧瘠鹽堿地。
鹽堿地一度被稱為土地的“絕癥”。中國的鹽堿地面積約為15億畝,其中可利用的鹽堿地約5.5億畝,是一筆“沉睡”的寶貴資源。開展鹽堿地綜合利用,對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。東營擁有鹽堿地面積340萬畝,是我國乃至世界范圍內(nèi)規(guī)模最大、利用難度最高的鹽堿地之一。如何使鹽堿地兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益?日前記者來到東營蹲點采訪。
從“改地適種”到“改種適地”
“改種適地”關(guān)鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊支撐
11月6日上午,東營市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)(以下簡稱“示范區(qū)”),中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員王建林屏氣凝神,注視著稻田里專家們選點、測量面積、示意收割機啟動收割……
11月6日,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所邀請相關(guān)專家對該所選育的耐鹽粳稻新品系“鹽黃香粳”進行測產(chǎn)。
“‘鹽黃香粳’在示范區(qū)含鹽量為6‰的鹽堿地上用微咸水灌溉,實現(xiàn)了515.31公斤的平均畝產(chǎn),外觀品質(zhì)達到了一級米。”經(jīng)過實打測產(chǎn)和品質(zhì)分析,當(dāng)天下午,水稻育種專家、中國工程院院士陳溫福代表專家組宣布測產(chǎn)結(jié)果,現(xiàn)場掌聲不斷——適宜鹽堿地的優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物家族,又增添了一個新成員。
“鹽黃香粳”是鹽堿地孕育新生機的縮影。
“示范區(qū)的土地以中重度鹽堿地為主,以前它們是這里的‘主宰’。”站在示范區(qū)的創(chuàng)新大道旁,示范區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人指向路邊一簇火紅的堿蓬!暗F(xiàn)在向兩側(cè)看,基本都是各類耐鹽植物的試驗田!表樦种傅姆较蛲ィ瑬|側(cè)有可以做飼料用的偃麥草,西側(cè)有能產(chǎn)橡膠的蒲公英,遠處是剛剛收割完的耐鹽堿水稻。
示范區(qū)規(guī)劃建設(shè)了黃河三角洲種業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園,在耐鹽糧食、耐鹽蔬菜、耐鹽林草等方面開展試驗示范,目的就是要培育黃河三角洲自主的種子品牌。目前由中國農(nóng)科院作科所、中科院植物所、山東省農(nóng)科院共同培育的 “中紫4號”高營養(yǎng)水稻完成水稻新品種認(rèn)定,大豆材料TZX-805和TZX-1736剛剛完成實收測產(chǎn),畝產(chǎn)分別達263.3公斤和264.8公斤,鹽堿地大豆創(chuàng)高產(chǎn)。
把鹽堿地變成豐產(chǎn)田,一直是黃河三角洲地區(qū)百姓的夢想,而實現(xiàn)夢想的路徑,以往就是一條——改造鹽堿地。
新中國成立后,國家在黃河三角洲地區(qū)啟動了以引黃灌渠為代表的大型水利工程建設(shè)和以黃淮海平原農(nóng)業(yè)資源綜合開發(fā)為代表的土地整治,采取了包括挖溝排鹽、種稻改鹽、臺田降鹽、上農(nóng)下漁等多種措施模式,一定程度上改善了鹽堿地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。
但“改地適種”的弊端也明顯:成本高,每畝改造費用數(shù)千元甚至更多;維護難,有的地塊甚至要壓四遍水才能種植。而隨著“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”理念推進,傳統(tǒng)大水漫灌壓堿的水成本越來越高,選育耐鹽堿植物適應(yīng)鹽堿地成為重要選擇。
不同于“改地適種”以挖溝修渠等工程方式為主,“改種適地”的關(guān)鍵在于育種,離不開育種人才尤其是高層次科研團隊的支撐。
位于廣饒縣的黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)(以下簡稱“農(nóng)高區(qū)”),現(xiàn)代化的科研大樓矗立在廣袤的鹽堿地上,116支科研團隊在此扎根,開展農(nóng)作物、林木、土壤等鹽堿地綜合利用的各類研究。
本土研發(fā)力量有限,東營搭建高層次平臺,吸引大院大所,引入高層次人才,在黃河口形成種業(yè)“科技會戰(zhàn)”。
東營市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局副局長婁維佐介紹,依托農(nóng)高區(qū)、示范區(qū)、東營市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院三大平臺,東營與中國科學(xué)院、中國農(nóng)科院、中國林科院等機構(gòu)合作,建設(shè)國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心、耐鹽作物研究基地、黃河三角洲種業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園等一批科技創(chuàng)新平臺,已有一系列高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的耐鹽作物新品種、新品系陸續(xù)問世。
“改種適地”初見曙光,東營建設(shè)了耐鹽堿功能糧食、耐鹽飼草、食藥同源作物等種質(zhì)資源圃669畝,為鹽堿地種業(yè)創(chuàng)新奠定了種質(zhì)基礎(chǔ)。
耐鹽品種的推廣,讓越來越多的農(nóng)民嘗到了甜頭!斑@些都是中國農(nóng)科院作科所選育中飼系列的品種,中飼1877、中飼3297、中飼1640,都是優(yōu)質(zhì)飼草!敝修r(nóng)東營耐鹽作物研究中心負(fù)責(zé)人曹愛禮,帶記者來到播種剛一個月左右的小黑麥田!熬湍弥酗1877來說,能在含鹽量3‰左右的土壤中生存,畝產(chǎn)優(yōu)質(zhì)青貯飼草1.8噸,而且粗蛋白含量、纖維素質(zhì)量顯著優(yōu)于玉米秸稈,受到奶牛飼養(yǎng)戶的歡迎,養(yǎng)殖戶的訂種電話一天能接兩三個。”他告訴記者,今年秋種前,中飼1877的種子就全部訂完了,銷售超過5萬斤。今年中飼1877一共推廣12000畝,預(yù)計明年還能增加15000畝。
曹愛禮給記者拿出一本印發(fā)于今年6月的小黑麥種植技術(shù)培訓(xùn)會培訓(xùn)材料。翻開這本圖文并茂的小冊子,小黑麥的特性、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢、生產(chǎn)配套技術(shù)等信息介紹得清清楚楚。曹愛禮說,從2018年開始,園區(qū)專門安排小黑麥推薦會,邀請中國農(nóng)科院的專家現(xiàn)場為種植大戶、合作社、基層農(nóng)機人員等介紹技術(shù)規(guī)范、種植流程等知識,發(fā)放介紹材料,帶他們現(xiàn)場參觀,提高了新品種的推廣速度。
想出好成果,就得把科研環(huán)境打造好
不同機構(gòu)之間分工明確、協(xié)同合作,方能達到效果最優(yōu)
走進東營市農(nóng)科院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所實驗室,仿佛進入一間大豆博物館。栽培大豆、野生大豆、大豆植株、大豆籽粒、長期保存的、短期保存的、明年播種的……近2000個樣本整齊碼放。
拿出幾個密封盒,分裝著紅色、綠色、黑色等顏色各異、大小不一的種子!斑@就是野生大豆的籽粒。”鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所所長徐化凌小心翼翼地把幾粒種子攤在掌心,“它們雖然個體小,但具有很高的育種價值。”
2017年,鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所把在黃河口采集的200多份野生大豆樣本送到中國農(nóng)科院作科所進行基因檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有樣本全部含有苗期耐鹽基因。“近期前沿研究發(fā)現(xiàn),黃河三角洲的野生大豆進化出一種類似‘鹽腺’的組織,能夠把吸收進去的鹽通過‘鹽腺’排出!毙旎枵f。
選育耐鹽堿植物,種質(zhì)資源研究是基礎(chǔ),其中種質(zhì)資源的收集、保護和鑒定評價又是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。這一過程周期長,見效慢,出成果、發(fā)論文的機會少,需要科研工作者有敢于吃苦、甘坐“冷板凳”的精神。
東營市農(nóng)科院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所所長徐化凌觀察大豆樣本。
2016年開始,徐化凌帶領(lǐng)團隊在黃河三角洲開展系統(tǒng)性的野生大豆資源搜集。荒地灘汽車開不進,只能徒步,科研人員背著鐵锨、網(wǎng)兜、標(biāo)簽,一邊開路一邊尋找樣本,最終從217個點位成功采集到510多份樣本資源。經(jīng)過指紋圖譜分析最終在這些樣本中確定了74份遺傳性唯一的樣本,目前均已納入黃河三角洲野生大豆核心種質(zhì)資源庫,得到了異位保護。
“不同地區(qū)的野生大豆特點不同,開展育種工作最好盡量多地拓展親本庫。”徐化凌說,前期他們的搜尋范圍基本在黃河三角洲,下一步,計劃去省內(nèi)的南四湖以及省外一些地區(qū)搜集更豐富的育種材料。
徐化凌帶領(lǐng)的團隊已有一個飼用大豆通過審定,一個飼用大豆待審。不過,他最為期待的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大豆,尚未誕生新品種。
“眼下處于即將迎來新品種的‘前夜’!毙旎枵f,目前他手上已有一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大豆材料穩(wěn)定下來,最快的明年能進入?yún)^(qū)域試驗,區(qū)域試驗2-3年后就可以爭取審定,“跨過了這道門檻,就能進入連續(xù)出品種的良性循環(huán)階段!
想讓科研出好成果,就得把科研環(huán)境打造好,解決科研人員急難愁盼的問題。
育種專家最缺什么?大多情況下,是一片好的試驗田。
“我2017年進駐示范區(qū),一方面看中這里開展鹽堿地研究得天獨厚的自然條件,另一方面就是示范區(qū)優(yōu)厚的土地供給!蓖踅终f,示范區(qū)給中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所提供了1000畝實驗地,鹽堿程度覆蓋高中低三類,便于研發(fā)團隊根據(jù)不同的土壤類型開展田間試驗。
對于鹽堿地研究來說,黃河三角洲濱海鹽堿地的自然條件得天獨厚,示范區(qū)內(nèi)的土地更是各種類型兼具,且以中重度鹽堿地為主,是絕佳試驗場。此外,示范區(qū)屬于國營農(nóng)場改制單位,土地成方連片、權(quán)屬清晰,規(guī);a(chǎn)條件成熟,能夠?qū)崿F(xiàn)集約利用。為吸引大院大所落戶,東營推出優(yōu)厚條件——向進駐的科研院所提供500-1500畝不等的試驗用地。
育種涉及許多學(xué)科,不同機構(gòu)之間分工明確、協(xié)同合作,方能達到效果最優(yōu)。
徐化凌說,在育種工作中有時會發(fā)現(xiàn)一些新的性狀,可以觀察到,但無法解釋其發(fā)生的機理,這就需要與大院大所開展合作,交由他們開展基因?qū)用娴难芯亢徒忉尅?/p>
鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所正與省內(nèi)一家高校的生命科學(xué)院開展合作,他們開展常規(guī)的雜交后代分離,高校完成后期的實驗室分子標(biāo)記,把分子育種這一前沿技術(shù)應(yīng)用到耐鹽作物選育中來。
平臺也要盡可能搭建橋梁,為進駐其中的科研機構(gòu)提供交流和便利。今年得知中科院地理所規(guī)劃建立鹽生植物園,需要引入一批耐鹽苗木,示范區(qū)工作人員電話打給同在示范區(qū)內(nèi)、正推廣新品種的中國林科院黃河三角洲綜合實驗中心。在示范區(qū)的牽線搭橋下,綜合實驗中心的200棵檉柳和70棵華健榆順利交付鹽生植物園。
記者采訪發(fā)現(xiàn),在一些基層育種機構(gòu),科研用人緊張的情況依然存在。某事業(yè)單位性質(zhì)的研究機構(gòu)長期以來一直維持5人編制,想要招聘人才擴大規(guī)模,但編制數(shù)量無法突破,成為開展科研工作的瓶頸——該機構(gòu)目前承擔(dān)了3項省級課題,而其他同樣很有研究潛力的課題因為人員有限只能忍痛放棄。該機構(gòu)負(fù)責(zé)人表示,該所最近幾年每年開展的雜交組合數(shù)量在130個左右,如果再增加一名研究人員,就能多開展組合數(shù)量十余個,發(fā)現(xiàn)有價值材料的可能性也隨之增加。
利用得當(dāng),鹽堿地也能發(fā)揮出大潛力
“越是在鹽堿地這種逆境條件下,風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生得就越多,口感就會越好”
抓一把“鹽黃香粳”,米粒顆顆飽滿,呈半透明狀!熬К撎尥刚f明大米中含有的堊白粒少!蓖踅纸忉!胞}黃香粳”的堊白粒率僅為0.3‰,而按照國家標(biāo)準(zhǔn),堊白粒率在10%以下即達到一級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn),“鹽黃香粳”可謂優(yōu)中之優(yōu)。
貧瘠的鹽堿地也能產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品?“是的。”王建林給出了肯定的回答。他拿水稻舉例,雖然大米中淀粉、蛋白質(zhì)的含量在99%以上,但甾醇、芳烴等極微量物質(zhì)才是決定大米口感的風(fēng)味物質(zhì)。“風(fēng)味物質(zhì)是植物本身的一種抗逆的反應(yīng),越是在鹽堿地這種逆境條件下,風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生得就越多,口感就會越好!
如此看來,鹽堿地雖是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要制約因素,但只要利用得當(dāng),鹽堿地也能發(fā)揮出極大的潛力。
東營市中天農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司育種家靳振東,已經(jīng)看到了鹽堿地作物抗逆反應(yīng)的“錢”景。11月3日下午,收割機隆隆作響,這是今年收割的最后一片大豆,靳振東走進豆田,摘下幾個豆莢仔細查看,籽粒圓潤飽滿。靳振東在農(nóng)高區(qū)種植了700畝航天大豆,其中東航-D95畝產(chǎn)可達200公斤以上,蛋白質(zhì)含量48%,而且沒有豆腥味,十分適合制作豆?jié){,目前零售價格達16.8元/斤,是普通黃豆的3倍還多!跋乱徊接媱澭邪l(fā)富硒黃豆、抗氧化黃豆等特色品種,滿足不同層次的消費需求!
黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱,在這里進行農(nóng)業(yè)開發(fā)不得不考慮到環(huán)境的承載能力,尤其是水資源。如何能做到既挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力,同時又節(jié)約水資源,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展?科研人員們正從不同角度求解。
“鹽黃香粳”就是一個節(jié)水型的水稻品種。王建林說,這種水稻能夠生長在含鹽量為6‰的鹽堿地上,并用含鹽量3‰左右的微咸水灌溉,每畝地的淡水消耗在300-400立方米,僅為種植普通水稻的三分之一左右。
“如果某地區(qū)的年平均降水量是500毫米,一種作物的耗水量大約800毫米,我們除了額外增加一部分淋洗水量,只需要再補充灌溉水300毫米就行!币姷街袊茖W(xué)院煙臺海岸帶研究所博士董世德時,他正在農(nóng)高區(qū)的一塊試驗田里,指導(dǎo)工人布設(shè)灌溉管道。
這是他即將開展的一項耐鹽作物耗水規(guī)律研究,通過摸清特定作物對水的準(zhǔn)確需求,實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉、節(jié)約用水。
“灌溉水過多會造成地下水位上升,不能及時排泄,反而會加重土壤的鹽堿化。”董世德說,從這個意義上說,精準(zhǔn)灌溉也能夠起到控制鹽堿、改良土壤的作用。
“改種適地”不意味著完全放棄對鹽堿地的治理。黃河三角洲地區(qū)的土地不僅含鹽量高,而且還存在板結(jié)、瘠薄的問題,要讓其成為優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物的良田,對土壤的生態(tài)化改良之路還要繼續(xù)走下去。
依托黃河三角洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站,眼下,煙臺海岸帶研究所有綠肥輪作還田改善鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)、土壤改良劑添加、土壤健康檢測平臺建設(shè)3個研究課題正在推進。
“短期我們關(guān)注的是土壤結(jié)構(gòu)的改變和肥力快速提升。”董世德指向一片開展綠肥輪作還田的試驗田說,中長期更將關(guān)注土壤綜合環(huán)境的改善和作物的產(chǎn)量品質(zhì)狀況,目標(biāo)就是把中低產(chǎn)田改造為高產(chǎn)田。
“通過采取鹽堿地‘凹凸栽培法’,今年能多收棉花4萬斤!崩蛎藁ǚN植大戶王春儒經(jīng)營的5000畝棉田都是鹽堿地,過去棉花都是種在平地上,每到5月份的棉花苗期,返鹽使得表土積累大量鹽堿,鹽堿會把苗“毒死”,進入雨季后又會因大量積水產(chǎn)生澇災(zāi)。
山東省農(nóng)科院經(jīng)濟作物研究所棉花栽培生理創(chuàng)新團隊設(shè)計的鹽堿地抗鹽防澇“凹凸栽培法”,解決了他的困擾:播種時開溝,將棉花種在溝里并蓋上地膜,溝里的土壤鹽分低,容易出苗和正常生長;盛蕾期前后,再將壟土培到棉苗基部,原來的壟變溝、溝變壟,便于雨后排水,既防澇也防倒。一凹一凸之間,每畝地就能增產(chǎn)籽棉80多斤。
“黃河三角洲不僅是重要的棉花生產(chǎn)基地,也是棉花生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新基地,山東的棉花生產(chǎn)技術(shù)可以從這里走向全國,走向其他產(chǎn)棉國!鄙綎|省農(nóng)科院棉花首席專家董合忠說,挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力除了改種改地,種植技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化也很關(guān)鍵。眼下發(fā)源于山東的“凹凸栽培法”,已累計推廣100多萬畝,并走入巴基斯坦、塔吉克斯坦等“一帶一路”沿線國家。
記者在采訪中發(fā)現(xiàn),鹽堿地相關(guān)科研項目涉及的學(xué)科專業(yè)繁雜,參與的科研院所機構(gòu)數(shù)量龐大,涵蓋國家、省、市、區(qū)多個層級,如果缺乏全盤統(tǒng)籌,容易使項目課題重合、研究碎片化,導(dǎo)致科研資源的浪費!坝械臋C構(gòu)長于鹽堿地障礙消減,有的長于水肥統(tǒng)籌,有的則在養(yǎng)分管理方面有優(yōu)勢,跨機構(gòu)、跨地域、跨學(xué)科進行課題的聯(lián)合攻關(guān),比一家一戶單打獨斗效率更高。”有專家建議,應(yīng)從頂層設(shè)計上加大對鹽堿地相關(guān)科研統(tǒng)籌,各地各機構(gòu)明確科研主攻方向,并以此為基礎(chǔ)進行合作。
“挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力,一定要把經(jīng)濟效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一,樹立系統(tǒng)觀念!倍现液粲酰瑢}堿地要走分類開發(fā)的路子,重度鹽堿地種植耐鹽性強的植物,不宜過分強調(diào)經(jīng)濟效益,要以生態(tài)保護為主;中度的可搭配種植耐鹽作物,如棉花、高粱、油菜、藥用植物等;輕度鹽堿地可以開展糧油作物種植,但要改變過去“小麥+玉米”的單一種植模式,提倡糧食作物與棉花、大豆、花生等間作、輪作,用養(yǎng)結(jié)合,培肥地力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
。ā跤浾 賈瑞君 李廣寅 李明 參與采寫)
科學(xué)開發(fā) 尊重自然
記者 李振 賈瑞君 李廣寅 李明
走進黃河三角洲,深切感受到這片土地上孕育的希望。
土壤表層泛起的白色鹽漬,絲毫擋不住綠意與生機。全國各地鹽堿地科研工作者會聚于此,掀起“科技會戰(zhàn)”,育種、土壤改良、節(jié)水灌溉……切入點各異而萬象歸一,一條條科學(xué)開發(fā)利用鹽堿地的新路徑在這里誕生,并以此為起點走向全國、走向世界。
我國鹽堿地總面積約15億畝,占國土總面積的10%左右,其中可利用鹽堿地資源約5.5億畝,具有較好農(nóng)業(yè)開發(fā)價值的鹽堿地集中分布在東北、中北部、西北、濱海和華北五大區(qū)域。黃河三角洲地區(qū)擁有未利用土地近800萬畝,其中鹽堿地270萬畝。后備土地資源是守牢18億畝耕地紅線的重要保障。從這一角度看,黃河三角洲鹽堿地具有深遠的戰(zhàn)略意義。
挖掘鹽堿地潛力的同時也要看到,濱海鹽堿地區(qū)植物資源相對貧乏,歷史上經(jīng)歷粗放耕作、盲目墾殖等人為活動,加上水資源緊張,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性差、易受外界干擾,開發(fā)利用必須牢牢守住生態(tài)保護這條底線。要科學(xué)評估鹽堿地的開發(fā)適宜性,宜農(nóng)則農(nóng)、宜水則水。同時精準(zhǔn)劃定適宜保護性開發(fā)的鹽堿地區(qū)塊及其規(guī)模,摸清未利用地中需要限制開發(fā)的地類和規(guī)模,確定不同鹽堿程度的區(qū)塊適宜種植的植物種類,推廣耐鹽品種要因地制宜,循序漸進,不搞“一刀切”。
火紅的堿蓬、雪白的蘆花,深秋的黃河三角洲顯露出最美的一面。這美好,值得我們好好珍惜與呵護。我們應(yīng)以敬畏之心,尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然,實現(xiàn)生態(tài)資源環(huán)境與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,在黃河尾閭構(gòu)建人與自然和諧共生的美好家園。
“碳捕手”成長記
記者 趙豐
◎“吃”進二氧化碳驅(qū)出石油
二氧化碳驅(qū)油既能提高石油產(chǎn)量,還減少了二氧化碳排放
“將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳尾氣分離、提純,再通過注氣站注入油藏,可以增加原油流動性,驅(qū)替油藏微孔中的原油,大幅提高石油采收率! 二氧化碳驅(qū)油效率比水驅(qū)高40%,采油成本比水低20%,封存率一次能到60%-70%。由此,既能提高石油產(chǎn)量,還減少了二氧化碳向空氣中的排放,兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。
◎“三年注一口井”實現(xiàn)突破
勝利油田已在7個區(qū)塊規(guī);茝VCCUS項目,累計注入二氧化碳43萬噸
當(dāng)?shù)貙訅毫_到一定條件,二氧化碳密度和原油密度相當(dāng),就能像水和酒精一樣融在一起,實現(xiàn)二氧化碳混相驅(qū)替,能達到開發(fā)效果。“接到二氧化碳混相驅(qū)試井通知是2013年2月,試井成功就到了2016年12月! 目前,勝利油田已在7個區(qū)塊規(guī);茝VCCUS項目,累計注入二氧化碳43萬噸,封存40萬噸,增油達10萬噸。
◎成本問題是關(guān)鍵
碳捕集成本能否隨著技術(shù)進步逐漸下降,成為提高二氧化碳回收率的關(guān)鍵
油田CCUS所需要的是高純度的二氧化碳,必須由特定裝置捕集、提純,運輸或輸送后才能注入井下。這樣的二氧化碳在市場上還屬于相對稀缺的資源。省內(nèi)氣源零散,價格波動大,每噸200元到1000多元的情況都有。
成本問題也困擾著二氧化碳捕集企業(yè)。因為成本問題,企業(yè)所捕集的二氧化碳占自身二氧化碳產(chǎn)生量的比例并不高。碳捕集成本能否隨著技術(shù)進步逐漸下降,成為提高二氧化碳回收率的關(guān)鍵。
液態(tài)二氧化碳運輸成本也高。長距離管道建設(shè)可能還會遇到一些難題。
◎“窗口期”期待更多政策
激發(fā)市場主體主動作為,政策引導(dǎo)很關(guān)鍵
今后的5-8年是CCUS發(fā)展的“窗口期”。應(yīng)適當(dāng)超前,布局CCUS示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè)。 “持續(xù)的節(jié)能降耗減排是企業(yè)一直要做的,碳捕集、利用、封存對環(huán)境肯定是好的! 激發(fā)市場主體主動作為,政策引導(dǎo)很關(guān)鍵。近年來,當(dāng)?shù)爻安季,出臺政策鼓勵企業(yè)低碳發(fā)展,以爭取主動。
二氧化碳,最常見的溫室氣體。我國提出,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和!半p碳”目標(biāo)之下,看待二氧化碳應(yīng)有更多視角。
二氧化碳捕集、利用與封存(簡稱CCUS),被認(rèn)為是化石能源實現(xiàn)碳中和的重要途徑。不久前出臺的碳達峰碳中和頂層設(shè)計文件要求,推進規(guī)模化碳捕集利用與封存技術(shù)研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。近年來,勝利油田通過二氧化碳驅(qū)提高石油采收率,兼具經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。圍繞CCUS發(fā)展現(xiàn)狀、前景等問題,記者蹲點勝利油田及二氧化碳捕集企業(yè),進行了調(diào)查采訪。
“吃”進二氧化碳驅(qū)出石油
二氧化碳驅(qū)油既能提高石油產(chǎn)量,還減少了二氧化碳排放
12月1日,記者來到勝利油田萊113區(qū)塊。湛藍的天空之下,兩個巨大的白色儲罐密密連接著多條管線,管線上或上或下或左或右的紅色箭頭,格外引人注意。
勝利油田注氣技術(shù)服務(wù)中心二氧化碳項目部1#站站長李剛,這些天一直在這里值守!斑@兩個儲罐儲存的是二氧化碳,每個儲罐能存50噸。罐內(nèi)高壓低溫,二氧化碳呈液體狀態(tài)!贝蜷_儲罐旁控制面板,李剛讀出了罐內(nèi)實時數(shù)據(jù):溫度零下20℃、液體高度1.106m。
記者注意到,儲罐下挨著一處閥門的管線上結(jié)了一圈1厘米多厚的冰,表面堅硬,且異常平滑。
管線向右延伸的箭頭連接的是液態(tài)二氧化碳注入泵,通過增壓向附近油井注入二氧化碳。10月1日起,正式向兩口油井注二氧化碳。
二氧化碳注入油井,有什么用?
“將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳尾氣分離、提純,再通過注氣站注入油藏,可以增加原油流動性,驅(qū)替油藏微孔中的原油,大幅提高石油采收率。”勝利油田高級專家呂廣忠說,二氧化碳驅(qū)油效率比水驅(qū)高40%,采油成本比水低20%,封存率一次能到60%-70%。由此,既能提高石油產(chǎn)量,還減少了二氧化碳向空氣中的排放,兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。
截至12月1日下午,兩口油井已累計注入4200多立方米二氧化碳。
注入油藏的高純度二氧化碳哪兒來的?“來自于東營市港城熱力有限公司!崩顒傊钢鴥尴路降囊惶庨y門告訴記者,油田下屬的一家運輸企業(yè)每天派4到5個罐車從港城熱力運回捕集提純后的二氧化碳,每車裝25立方米,約5小時來一車,以保證24小時持續(xù)注入。
距離萊113區(qū)塊近百公里的港城熱力有限公司,地處東營港經(jīng)濟開發(fā)區(qū),是當(dāng)?shù)匚ㄒ灰患覠犭娐?lián)供企業(yè)。12月2日,記者來到港城熱力有限公司。廠區(qū)內(nèi),兩個巨大的球罐每個能存儲500立方米液態(tài)二氧化碳,油田的罐車就是從這里裝車。
圖為港城熱力有限公司儲存液態(tài)二氧化碳的球罐。記者 趙豐 報道
“2019年,公司與大連理工大學(xué)合作,投資建設(shè)了鍋爐煙氣二氧化碳捕集及同步制氮項目,2019年年底建成試運行,2020年3月正式運行!备鄢菬崃τ邢薰靖笨偨(jīng)理張健說,該項目二氧化碳年捕集能力達10萬噸,正常每年捕集四五萬噸。
這套二氧化碳捕集裝置整體占地約20畝,成排高聳的柱狀罐體和管道交叉連接。采訪中,“撲哧撲哧”的聲響不絕于耳。張健介紹,這是變壓吸附過程中排出低純度氣體產(chǎn)生的聲響。
液化二氧化碳屬于危化品,裝卸、運輸有嚴(yán)格要求!捌湮:υ谟谌绻孤犊赡軙驖舛韧蝗辉龈,給人帶來窒息危險!崩顒傉f,卸料管線兩頭專門裝配了防脫鏈,并用吊帶把軟連接捆綁,防止脫落,并且管線使用兩年就要強制更換。
勝利油田萊113區(qū)塊,存儲能力達50噸的二氧化碳儲罐。記者 趙豐 報道
連接好管線后,所有工作人員都要撤到5米之外,拉上警戒線,放上“高壓管線,禁止跨線”的警示牌。卸車時,工作人員將便攜式二氧化碳報警儀放在工服褲口袋里,檢查是否有泄露。區(qū)塊監(jiān)控室可遠程監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題遙控關(guān)掉閥門。罐車上也有緊急切斷閥,危化品安全員全程跟車,與司機實行雙人監(jiān)護。
“三年注一口井”實現(xiàn)突破
勝利油田已在7個區(qū)塊規(guī);茝VCCUS項目,累計注入二氧化碳43萬噸
至今,回想起用三年多時間注一口井的日子,勝利油田勘探開發(fā)研究院氣驅(qū)試驗室主任高安邦仍然激動不已,“接到二氧化碳混相驅(qū)試井通知是2013年2月,試井成功就到了2016年12月。”
之所以要進行混相驅(qū)試驗,勘探開發(fā)研究院專家兼氣驅(qū)試驗室經(jīng)理張傳寶解釋說,室內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)貙訅毫_到一定條件,二氧化碳密度和原油密度相當(dāng),就能像水和酒精一樣融在一起,實現(xiàn)二氧化碳混相驅(qū)替,能達到開發(fā)效果。這一研究需要進場試驗確認(rèn)。
2013年,高安邦所在的部門是原現(xiàn)代試井室,只有遇到“重點井”“難井”時,團隊十幾個人才整班人馬拉出來。試井團隊在高青縣境內(nèi)的樊142-7-斜4井組(6口油井、1口注氣井)展開試驗,油井始終處于關(guān)井狀態(tài),注氣井源源不斷地注入二氧化碳。
“我們要實時記錄油井下每一分鐘的壓力情況,傳回后方,以便跟蹤分析礦場動態(tài),掌握二氧化碳在油藏中的運移規(guī)律!备甙舶钫f,想到過會很難,但沒想到會這么難,更沒想到難題會出現(xiàn)得這么快:剛剛把高精度壓力計送到井下幾個小時,地面上就讀不到數(shù)據(jù)了。
“調(diào)整了幾次都不行,后來發(fā)現(xiàn)問題在于密封。井底30兆帕(大約300個大氣壓)的高壓和150℃的高溫,密封壓力計的橡膠圈在井底像爆米花一樣爆開,隨后又恢復(fù)原狀,但其實已不工作了!备甙舶钫f。
拆掉報廢的橡膠圈,換上新的,來來回回開井、拆裝很耗時間。隨后,試井團隊改進測試工藝,將壓力計釋放出來掛在油管的內(nèi)壁上,解決了問題。
就這樣,這個團隊一直在井口24小時值守,吃住都在車上。
“之前團隊試井最長紀(jì)錄是42天。這次遠遠超過最長紀(jì)錄,很辛苦!睔怛(qū)試驗室黨支部書記、院試井專家李友全說,并不是生活環(huán)境帶來的問題,而是試井同時,其他工作也要干。
后來,經(jīng)過技術(shù)改造,團隊實現(xiàn)了遠程讀取數(shù)據(jù)。李友全調(diào)侃,這些技術(shù)進步都是“懶”出來的。
一直注氣、監(jiān)測了兩年時間,終于實現(xiàn)了混相,但一混相就開井,也沒有達到預(yù)期效果。
接著“悶”!不達到40兆帕,堅決不開井!
又過了一年半。2016年12月,注入1.9萬噸二氧化碳后,油井地層壓力終于升至40兆帕,油井自噴生產(chǎn),單井日產(chǎn)油由原來的1噸升為6噸-9噸,以日均產(chǎn)油5噸的水平穩(wěn)產(chǎn)了兩年。
壓力監(jiān)測又延長了兩年半時間。由此,堅定了勝利油田推廣二氧化碳驅(qū)油的信心。
CCUS作為化石能源降碳減排的重要途徑,越來越被重視。勝利油田也加快了CCUS的研發(fā)與布局。
圖為勝利油田勘探研究院工作人員向記者展示模擬二氧化碳驅(qū)用到的巖心。它們從地下3000米取出,看似差不多,但滲透率情況差別很大。記者 趙豐 報道
“我們自主研發(fā)了氣驅(qū)非均質(zhì)長巖心物理模擬系統(tǒng),利用從地下3000多米采的巖心樣本進行模擬試驗,包裹連接起來的巖心像個金箍棒一樣,最長的有2米!睆垈鲗氄f。
今年7月以來,更是大動作頻出。中國石化碳捕集、利用與封存(CCUS)重點實驗室在勝利油田揭牌;齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目,由齊魯石化捕集提供二氧化碳運送至勝利油田進行驅(qū)油封存,實現(xiàn)二氧化碳捕集、驅(qū)油與封存一體化應(yīng)用,可年減排二氧化碳100萬噸,相當(dāng)于近60萬輛經(jīng)濟型轎車停開一年,預(yù)計年底將投產(chǎn)運行。
目前,勝利油田已在7個區(qū)塊規(guī)模化推廣CCUS項目,累計注入二氧化碳43萬噸,封存40萬噸,增油達10萬噸。
成本問題是關(guān)鍵
碳捕集成本能否隨著技術(shù)進步逐漸下降,成為提高二氧化碳回收率的關(guān)鍵
雖然勝利油田在CCUS技術(shù)層面越來越成熟,但也為二氧化碳氣源問題苦惱。
可能會有人疑問,空氣中、工業(yè)生產(chǎn)中二氧化碳不是很多嗎,不正是二氧化碳排放量巨大,才有的“雙碳”目標(biāo)嗎?
殊不知,油田CCUS所需要的是高純度的二氧化碳,必須由特定裝置捕集、提純,運輸或輸送后才能注入井下。這樣的二氧化碳在市場上還屬于相對稀缺的資源。
勝利油田開發(fā)管理中心牽頭二氧化碳氣源開發(fā)的一位負(fù)責(zé)人表示,省內(nèi)氣源零散,價格波動大,每噸200元到1000多元的情況都有,而且一般具有相對穩(wěn)定的客戶。油田自有的勝利電廠煙氣二氧化碳濃度低,現(xiàn)有技術(shù)條件下捕集成本每噸也要350元-450元。從2018年開始,油田找碳排放大戶談,但根據(jù)規(guī)定的盈虧平衡點倒推出來的205元/噸的價格太低,對方看不著利潤,安全上又增加了要求,來來回回四五次沒能談攏。
成本問題也困擾著二氧化碳捕集企業(yè)。
“向油田提供捕集提純后的二氧化碳,其實我們并不賺錢,最多是不賠不賺。”張健說,早在五六年前公司就調(diào)研過碳捕集,但按照當(dāng)時的技術(shù)路線,成本太高。后來相關(guān)技術(shù)有所突破,公司很快就上馬了碳捕集項目。2020年3月正式運行的鍋爐煙氣二氧化碳捕集并同步制氮項目(一期)投資達9000萬元,目前捕集率達到80%,純度達99.5%。半負(fù)荷運轉(zhuǎn)下來,年營業(yè)額能達2000萬元,盈利在兩三百萬元。
這個項目之所以還能持續(xù),關(guān)鍵在于這套裝置既能捕捉二氧化碳,又能同時或單獨捕捉氮氣。
“公司的鍋爐煙氣中二氧化碳濃度只有10%左右,濃度較低,捕集成本相對較高,而氮氣占80%左右,按照熱電企業(yè)一年運行在8000個小時以上來算,每年有上億立方米的氮氣產(chǎn)量,而開發(fā)區(qū)企業(yè)眾多,0.4元/立方米的售價比企業(yè)自制氮氣還要便宜。”張健說,每小時產(chǎn)生的氮氣中公司自用2000多立方米,其他企業(yè)用6000多立方米,近期又與幾家企業(yè)簽訂了每小時供3000多立方米的協(xié)議。
同樣位于東營港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的?迫鹆只び邢薰居辛硗庖粋思路。2019年上半年開始碳捕集后,考慮到碳市場波動較大的情況,把二氧化碳一部分賣給油田,一部分賣給附近化工企業(yè)。
該公司總經(jīng)理許勝軍說:“公司二氧化碳回收裝置投入了4000萬元,碳捕集能力達到15萬噸/年,回收率能到98%。通過進一步提純,捕集的二氧化碳可以直接作為工業(yè)原料賣到園區(qū)化工企業(yè),以生產(chǎn)高附加值的碳酸二甲酯等產(chǎn)品。碳價高的情況下,幾年就能回本!
記者注意到,因為成本問題,港城熱力和海科瑞林兩家企業(yè)所捕集的二氧化碳占自身二氧化碳產(chǎn)生量的比例并不高。其中港城熱力最大捕集能力不到總量的二十分之一,?迫鹆只厥盏亩趸颊寂欧帕康12%到15%。因此,碳捕集成本能否隨著技術(shù)進步逐漸下降,成為提高二氧化碳回收率的關(guān)鍵。
液態(tài)二氧化碳運輸成本也高。呂廣忠估算,目前通過罐車運輸,1噸二氧化碳運送1公里需要0.8元-1元,而使用管道運輸成本至少能降一半左右。但因為二氧化碳是;饭芾矸懂,長距離管道建設(shè)可能還會遇到一些難題。
“窗口期”期待更多政策
激發(fā)市場主體主動作為,政策引導(dǎo)很關(guān)鍵
齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)二級研究員、山東省生態(tài)文明研究中心主任周勇,長期從事低碳發(fā)展與應(yīng)對氣候變化等領(lǐng)域研究。周勇認(rèn)為,今后的5-8年是CCUS發(fā)展的“窗口期”。應(yīng)適當(dāng)超前,布局CCUS示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè)。從減碳量來說,未來直接封存(CCS)的潛力與作用同樣大,應(yīng)加大研究力度。
呂廣忠也認(rèn)為,按照勝利油田科研成果“推廣一代、攻關(guān)一代、儲備一代”的要求,目前CCUS需要推廣示范,鑒于勝利油田地下封存潛能達20億噸,CCS需要繼續(xù)攻關(guān),實現(xiàn)技術(shù)儲備。
他分析,勝利油田周邊石化企業(yè)特別多,二氧化碳氣源豐富,封存需要打井,而油田開發(fā)已經(jīng)打了好幾萬口井,可以說有很好的源匯匹配優(yōu)勢。CCUS需要跨行業(yè),目前CCUS產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成,因此雖然煉廠、化工廠多,煙氣中二氧化碳濃度高,但現(xiàn)實中較少有捕集的。
港城熱力有限公司作為首批納入全國碳交易市場的電廠,在二氧化碳排放量配額核算時,并沒有把今年捕集的二氧化碳量考慮在內(nèi)。“如果核算,需要進行二氧化碳捕集、利用、封存整個鏈條的核算,對不同環(huán)節(jié)企業(yè)降碳減排量分類確定。”張健說。
“持續(xù)的節(jié)能降耗減排是企業(yè)一直要做的,碳捕集、利用、封存對環(huán)境肯定是好的!痹S勝軍注意到,今年7月開展重點行業(yè)建設(shè)項目碳排放環(huán)境影響評價試點,9月確定在產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)評中開展碳排放評價試點。
激發(fā)市場主體主動作為,政策引導(dǎo)很關(guān)鍵。石化行業(yè)是碳排放大戶,東營港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)擁有62家規(guī)上石油化工企業(yè),碳減排任務(wù)重、空間大。近年來,當(dāng)?shù)爻安季,出臺政策鼓勵企業(yè)低碳發(fā)展,以爭取主動。
“今年6月開發(fā)區(qū)對技改項目獎補評選方案進行了優(yōu)化,重點節(jié)能減排、直接減碳的項目系數(shù)都提升了10%,讓低碳企業(yè)在評比中更有優(yōu)勢。直接減碳的港城熱力與海科瑞林兩個碳捕集項目,按照每捕集1萬噸獎補10萬元的標(biāo)準(zhǔn)進行獎勵!睎|營港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展局局長陳濤說,通過典型示范政策引導(dǎo),轄區(qū)內(nèi)個別電廠也計劃上碳捕集裝置。
近日,港城熱力有限公司通過銀企專向?qū),?1萬噸的碳排放權(quán)質(zhì)押貸款2000萬元,盤活了碳配額資產(chǎn),解決了企業(yè)現(xiàn)金流問題。年捕集能力15萬噸的二期項目也即將啟動,還計劃利用一家企業(yè)的光熱技術(shù)與公司現(xiàn)有設(shè)備耦合,降碳減碳。
“目前,勝利油田正在循環(huán)注入進行科研攻關(guān),籌備建設(shè)國家CCUS技術(shù)策源地,打造全流程標(biāo)準(zhǔn)體系!眳螐V忠說,前景值得期待。