中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 我國人均耕地資源缺乏，2016?年我國耕地總面積為?20.3?億畝，人均僅?1.3?畝，且每年持續(xù)減少約?99?萬畝。2020?年我國進(jìn)口糧食總量達(dá)?14?262.1?萬噸，其中大豆為?10?032.7?萬噸，相當(dāng)于向國外延伸了?7.76?億畝耕地的產(chǎn)能（按?2019?年我國大豆平均畝產(chǎn)?129.3?千克計(jì)算）。預(yù)測?2030?年我國?3?種主要谷物（水稻、小麥、玉米）自給率為?90%，大豆為?39%，油料為?60%。因此，保障我國未來糧食安全需要兼顧現(xiàn)有耕地產(chǎn)能提升和后備耕地資源合理開發(fā)利用。

邊際土地是保障我國糧食安全的戰(zhàn)略后備耕地資源。邊際土地是指在強(qiáng)烈的土壤障礙因子限制、水熱資源約束或地形條件局限下，農(nóng)業(yè)產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益低下、生態(tài)脆弱的土地。我國的邊際土地總面積約?11.7?億畝，包括尚未開發(fā)的耕地后備資源（8.5?億畝）和現(xiàn)有低等耕地（3.2?億畝），其限制因子包括氣候條件（干旱、寒冷）、地形條件（海拔高、坡度大）、土壤條件（土層淺薄、鹽分高、酸度大、有機(jī)質(zhì)低、養(yǎng)分瘠薄）、資源條件（缺乏灌溉）等。其中，鹽堿土、風(fēng)沙土、黃綿土、紅壤、紫色土等?5?大類邊際土壤總面積約?3.376?億畝，主要分布在南方丘陵區(qū)（1.548?億畝）、黃土丘陵區(qū)（0.347?億畝）、北方沙地區(qū)（0.445?億畝），半干潤區(qū)和西北干旱區(qū)（0.8576?億畝）、黃河三角洲濱海鹽堿區(qū)（0.179?億畝）（圖?1?和表?1）。然而，我國現(xiàn)有耕地質(zhì)量提升技術(shù)及現(xiàn)有耐逆品種不足以支撐邊際土地的改良和生態(tài)利用，需要協(xié)同突破邊際土地的改良工程體系與農(nóng)作物育種技術(shù)體系。

提升邊際土地產(chǎn)能和生態(tài)效益的重要意義

邊際土地是實(shí)施“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的重要耕地資源補(bǔ)充

我國存量耕地多處于高強(qiáng)度利用狀態(tài)，現(xiàn)有?6.3?億畝高產(chǎn)田進(jìn)一步提升產(chǎn)能的空間不斷收窄，難度不斷加大。邊際土地可作為我國平抑耕地和糧食缺口的戰(zhàn)略應(yīng)急資源。邊際土地中的?3.2?億畝低產(chǎn)耕地，目前標(biāo)準(zhǔn)糧產(chǎn)量低于?200?千克/畝，經(jīng)改造培育提升后產(chǎn)量達(dá)到?300?千克/畝，可增加糧食產(chǎn)能?0.32?億噸；邊際土地中易開發(fā)的?3.4?億畝后備耕地資源加以合理使用，可提供糧食生產(chǎn)潛能?0.68?億噸（按低等地產(chǎn)能計(jì)算）。兩者合計(jì)約?1.0?億噸，能夠彌補(bǔ)我國糧食缺口，在國家糧食充裕時(shí)可藏糧于地，而在國家糧食短缺時(shí)恢復(fù)產(chǎn)能。

我國邊際土地主要特點(diǎn)是土壤障礙強(qiáng)烈（如土層淺薄、鹽分含量高、酸堿性強(qiáng)、風(fēng)蝕水蝕嚴(yán)重、極度干旱等），治理難度大，開發(fā)利用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)高，但潛在的產(chǎn)能提升空間大。建立突破邊際土地極端限制因素、擴(kuò)增邊際土地產(chǎn)能效益的理論與技術(shù)，一方面能夠?yàn)榈彤a(chǎn)耕地改造、產(chǎn)能提升提供理論和技術(shù)支持，發(fā)揮“藏糧于技”的效果，提高我國糧食、油料等農(nóng)產(chǎn)品的自給率；另一方面能夠?yàn)楹髠溥呺H土地資源應(yīng)急啟用建立明確的開發(fā)目標(biāo)和成熟的技術(shù)模式，發(fā)揮“藏糧于地”的戰(zhàn)略支撐作用。

邊際土地的產(chǎn)能效益擴(kuò)增與生態(tài)保護(hù)是發(fā)展區(qū)域特色農(nóng)業(yè)、鞏固精準(zhǔn)扶貧成果、支撐鄉(xiāng)村振興和農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

一方面，邊際土地主要分布在貧困落后地區(qū)，這里農(nóng)民人均收入低、增收難度大，是國家精準(zhǔn)扶貧的重點(diǎn)區(qū)域。邊際土地適宜生產(chǎn)特色農(nóng)產(chǎn)品，涵蓋糧油棉麻、瓜果蔬菜、茶葉煙葉、花卉苗木、中藥材、林產(chǎn)品等；同時(shí)，也適宜發(fā)展草牧業(yè)等種養(yǎng)新模式。例如，在北方地區(qū)種植甜高粱、羊草和苜蓿等，在南方草山草坡種植優(yōu)質(zhì)牧草等，將邊際土地對農(nóng)作物生產(chǎn)的劣勢變?yōu)榘l(fā)展牧草種植的優(yōu)勢，建立起與土地資源環(huán)境承載力相匹配的生態(tài)農(nóng)業(yè)新格局。通過改良邊際土地，提高單位產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而加快推進(jìn)區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，將帶動(dòng)農(nóng)民留鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)和持續(xù)增收。另一方面，一些邊際土地分布于生態(tài)脆弱的山地丘陵和干旱區(qū)，易受水土流失、干旱、風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害影響，土地資源利用效率低，這是制約我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)。通過發(fā)展邊際土地的集約開發(fā)理論，集成邊際土地的資源節(jié)約、環(huán)境友好和生態(tài)保育技術(shù)模式，遵循鄉(xiāng)村發(fā)展順應(yīng)自然規(guī)律，推進(jìn)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、傳承傳統(tǒng)文化和保護(hù)綠水青山有機(jī)融合，帶動(dòng)生態(tài)與休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展，使農(nóng)村成為農(nóng)民幸福生活的美好家園，助力鄉(xiāng)村振興。

邊際土地改良和生態(tài)利用研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向

開展邊際土地關(guān)鍵土壤障礙時(shí)空演變機(jī)制與快速消減原理研究，集成邊際土地養(yǎng)分高效利用的生物物理調(diào)控技術(shù)體系

在土壤質(zhì)量演變機(jī)制和調(diào)控方面積累了深厚的理論基礎(chǔ)

中國科學(xué)院長期開展農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和耕地保育理論和技術(shù)研究，先后承擔(dān)實(shí)施了“973”項(xiàng)目“土壤質(zhì)量演變規(guī)律與可持續(xù)利用”“我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)重要過程與調(diào)控對策”和“糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)田地力提升機(jī)理與定向培育對策”等，以及國家基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)“我國土系調(diào)查與《中國土系志》編制”，開展了“土壤-微生物系統(tǒng)功能及其調(diào)控”專項(xiàng)研究。針對南方低山丘陵紅壤區(qū)、黃淮海平原沙性潮土區(qū)、東北平原黑土區(qū)、華東濱海鹽堿土區(qū)，在土壤發(fā)生和系統(tǒng)分類、土壤質(zhì)量形成機(jī)制、土壤肥力和生物功能、肥料高效利用和植物營養(yǎng)原理方面開展了系統(tǒng)性研究，建立了我國土系數(shù)據(jù)庫，揭示了不同管理措施下黑土、潮土、紅壤和水稻土質(zhì)量的演變規(guī)律；通過對我國主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分和水分循環(huán)過程的長期定位和聯(lián)網(wǎng)研究，建立了不同氣候區(qū)農(nóng)田有機(jī)養(yǎng)分再循環(huán)增產(chǎn)增效調(diào)控技術(shù)；研究了中低產(chǎn)田障礙因子消減與地力修復(fù)機(jī)理、促進(jìn)高強(qiáng)度利用農(nóng)田地力提升的土壤培育和生物調(diào)控機(jī)制，建立了高強(qiáng)度利用下土壤團(tuán)聚體-有機(jī)質(zhì)-微生物協(xié)同提升地力原理和技術(shù)；“黃淮地區(qū)農(nóng)田地力提升與大面積均衡增產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用”和“我國典型紅壤區(qū)農(nóng)田酸化特征及防治關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建與應(yīng)用”，分別獲?2014?年和?2018?年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

在農(nóng)田土壤微生物分布、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)機(jī)制和生物培肥技術(shù)方面取得一批新成果

闡明了我國主要農(nóng)田、森林、草地生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物的組成與格局，解析了土壤碳、氮、磷循環(huán)的微生物調(diào)控機(jī)理，揭示了農(nóng)田土壤地上-地下生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同作用和調(diào)控機(jī)制，形成了土壤微生物功能研究的技術(shù)體系。識別了典型旱地土壤和水稻土的核心功能微生物組成，證實(shí)了溫度促進(jìn)微生物演替的“代謝理論”機(jī)制。在區(qū)域尺度上發(fā)現(xiàn)不同土壤生物（細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和線蟲）的體型大小與豐富度、擴(kuò)散速率和生態(tài)位寬度負(fù)相關(guān)，較大體型的生物群落構(gòu)建趨向確定性過程。提出瘠薄土壤大團(tuán)聚體生物培肥理論，發(fā)現(xiàn)紅壤食細(xì)菌線蟲對選擇性捕食微生物提升生物網(wǎng)絡(luò)的固碳、促氮、調(diào)磷功能；揭示了低產(chǎn)潮土長期施用有機(jī)肥促進(jìn)具有豐富代謝多樣性的?Bacillus asahii?成為“領(lǐng)軍者”，促進(jìn)潮土有機(jī)質(zhì)累積和磷素循環(huán)；發(fā)現(xiàn)大豆根構(gòu)型和外源根瘤菌協(xié)同調(diào)控了根際微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，接種根瘤菌提高大多根際有益微生物豐度。

研究方向：邊際土地關(guān)鍵土壤障礙演變機(jī)制和快速消減原理

目前，需要在不同時(shí)空尺度上全面揭示邊際土地的關(guān)鍵土壤障礙演變機(jī)制和快速消減原理，揭示逆境條件下土壤生物群落結(jié)構(gòu)形成的環(huán)境篩選過程、物種競爭生態(tài)位過程和隨機(jī)過程；深入研究不同活性的有機(jī)物（包括穩(wěn)定性腐殖質(zhì)類物質(zhì)）在土壤生物活躍區(qū)（根際、團(tuán)聚體）重組、優(yōu)化和馴化土壤功能生物的機(jī)制，研發(fā)土壤生物菌劑和配套定殖措施，集成邊際土地養(yǎng)分高效利用的生物調(diào)控措施。

從植物基因型及其與微生物間互作方面全面挖掘植物抗逆功能，建立適合邊際土地逆境的植物品種與微生物組匹配組裝技術(shù)

選育了一批耐逆適生的作物品種

中國科學(xué)院實(shí)施了“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，在分子模塊設(shè)計(jì)育種方面，開展了水稻、大豆、小麥、玉米等高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效性狀的分子模塊解析，在水稻中解析了粒寬分子模塊?GW7?與?GW8，粒長粒寬分子模塊?GLW7/OsSPL13、耐冷分子模塊?COLD1、抗病分子模塊?Pigm、氮高效利用分子模塊?NITR1.1。在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)同改良、感受與抵御低溫、廣譜持久抗稻瘟病與產(chǎn)量平衡、氮高效利用、高產(chǎn)性狀雜種優(yōu)勢機(jī)制等方面取得了重要成果，“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”獲?2017?年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

深入開展了植物逆境生理和功能基因組學(xué)研究

解析了水稻、小麥、玉米、高粱、芒草等對鹽堿、干旱、酸性、貧瘠等逆境的響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制。發(fā)現(xiàn)水稻?osa-miR1848?通過調(diào)控靶基因?OsCYP51G3?的表達(dá)影響植物甾醇和油菜素內(nèi)酯的生物合成，參與調(diào)解水稻生長發(fā)育及鹽脅迫響應(yīng)。揭示了中國特有芒草種南荻通過改變寒冷和干旱脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)，提高光合和水分利用效率^[17]；通過調(diào)節(jié)脅迫和光合相關(guān)基因的表達(dá)，響應(yīng)鹽脅迫。發(fā)現(xiàn)水稻耐鋁和不耐鋁品種分別偏好銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，而控制水稻耐鋁和氮素利用的一些遺傳位點(diǎn)位于染色體相同區(qū)域，為協(xié)同調(diào)控提供了可能途徑。

探討了植物微生物群落組裝技術(shù)

深入研究了微生物協(xié)助作物抵抗鹽堿、干旱、病害脅迫的機(jī)制，探討了植物微生物群落組裝技術(shù)。發(fā)現(xiàn)適應(yīng)高鹽環(huán)境的堿蓬根系細(xì)菌基因組中富含大量抗鹽相關(guān)的基因，并能幫助其他植物耐鹽。揭示了脂肪酸是植物為菌根真菌提供的主要營養(yǎng)形式，發(fā)現(xiàn)?RAM2?和?STR-STR2?蛋白參與脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)過程，通過降低植物脂肪酸合成可以抑制白粉病病原真菌的致病性。解析了植物?PRR?免疫受體識別病原微生物的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)重要模式識別受體?CERK1?通過胞外?LysM?結(jié)構(gòu)域二聚化完成對真菌細(xì)胞壁組分長鏈幾丁質(zhì)多糖的感應(yīng)，使其胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域磷酸化并激活下游防衛(wèi)反應(yīng)信號通路。利用改進(jìn)的高通量微生物培養(yǎng)技術(shù)從擬南芥中分離出近?8?000?個(gè)細(xì)菌，揭示了擬南芥三萜類化合物對根系微生物組的調(diào)控規(guī)律。發(fā)現(xiàn)秈稻根系比粳稻根系富集更多參與氮循環(huán)的微生物類群，揭示了水稻通過?NRT1.1B?調(diào)控根系具有氮轉(zhuǎn)化能力的微生物，影響秈粳稻田間氮肥利用效率。

研究方向：邊際土壤逆適生品種與微生物組匹配技術(shù)

目前，亟待利用?GWAS、RNA-Seq?和代謝組（含植物激素）分析等研究方法，全面開展對高耐鹽水稻資源（如耐鹽?0.5%—0.6%?的“海稻?86”），以及偃麥草與小麥遠(yuǎn)緣雜交形成的系列小偃麥種質(zhì)的耐鹽基因鑒定和應(yīng)用；深入解析水稻耐酸抗鋁與養(yǎng)分高效利用之間協(xié)同調(diào)控機(jī)制，揭示玉米和小麥干旱信號傳遞過程與生長發(fā)育之間的耦聯(lián)機(jī)制，以及提高水分利用效率的機(jī)理。全面開展水稻、小麥、玉米根系促進(jìn)作物抗逆的關(guān)鍵微生物識別，深入研究不同逆境下植物基因型與微生物間互作對根系微生物組結(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)制，建立適合邊際土壤逆境的植物微生物組的組裝技術(shù)。通過增強(qiáng)植物的適生抗逆能力，挖掘邊際土地生產(chǎn)潛力。

分區(qū)研究邊際鹽堿地多水源灌溉下?GSPAC?系統(tǒng)水-鹽-養(yǎng)分協(xié)同運(yùn)移機(jī)制，研發(fā)持續(xù)控鹽和綠色高效邊際土地開發(fā)利用模式

集成鹽堿地改良和抗逆作物品種技術(shù)，建立和示范了渤海糧倉增產(chǎn)增效技術(shù)模式

環(huán)渤海低平原區(qū)有?4?000?多萬畝的中低產(chǎn)田和?1?000?多萬畝的鹽堿荒地受淡水資源短缺和土壤瘠薄鹽堿制約。為實(shí)現(xiàn)?2020?年增產(chǎn)?500?萬噸糧食潛力，科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院聯(lián)合河北省、山東省、遼寧省、天津市于?2013?年實(shí)施了“渤海糧倉科技示范工程”，以擴(kuò)面積、增單產(chǎn)、水保障作為工程實(shí)施核心，以增糧拓棉作為實(shí)施重點(diǎn)，發(fā)展現(xiàn)代高效糧食產(chǎn)業(yè)，建成“渤海糧倉”。

示范工程構(gòu)建了適水灌溉制度，配套了農(nóng)田多水源高效利用技術(shù)。利用該項(xiàng)技術(shù)成果，河北環(huán)渤海低平原可實(shí)現(xiàn)地下水壓采目標(biāo)下的糧食生產(chǎn)能力提升?327?萬噸。示范工程選育了一批耐鹽高產(chǎn)的小麥和玉米品種，如小偃麥品種“小偃?81”和“小偃?60”分別適宜在含鹽量?0.2%?和?0.3%?以下的中輕度鹽堿地種植，并且“小偃?60”比對照品種“冀麥?32”平均增產(chǎn)7.9%—11.4%。示范工程審定了“海檉?1?號”“鹽杞”和“海杞”等耐鹽植物品種，研制了系列鹽堿地肥料與改良劑，發(fā)明了咸水冬季結(jié)冰灌溉改良鹽堿地的方法^[26]，構(gòu)建了鹽堿地微域調(diào)控降鹽耕作栽培技術(shù)體系，形成了鹽堿地水稻種植技術(shù)體系，全面支撐了濱海鹽堿地改良和地力提升；其中，“濱海平原鹽堿地適生種植技術(shù)集成研究與示范”獲?2015?年度河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，“蘇打鹽堿地大規(guī)模以稻治堿改土增糧關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用”獲?2015?年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

在此基礎(chǔ)上，開展了農(nóng)牧結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)模式研發(fā)，初步構(gòu)建了互聯(lián)網(wǎng)+渤海糧倉，為環(huán)渤海發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。“渤海糧倉科技示范工程”已在河北、山東、遼寧、天津的?70?余縣市建立示范區(qū)?90?多個(gè)，示范推廣?8?016.7?萬畝，累計(jì)推動(dòng)區(qū)域增糧?1?047?萬噸，增效?186.5?億元，節(jié)水?43.5?億立方米；形成了院-部-省聯(lián)動(dòng)的協(xié)同推進(jìn)機(jī)制和政府引導(dǎo)、科技支撐、企業(yè)和專業(yè)合作社主體、農(nóng)民參與的示范推廣機(jī)制，帶動(dòng)了種業(yè)、加工業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)的發(fā)展。

研究方向：鹽堿地綠色高效開發(fā)利用模式

鹽堿地是我國主要的邊際土地類型，分布跨越東部沿海濕潤區(qū)到西北干旱區(qū)。不同區(qū)域鹽堿地水鹽運(yùn)動(dòng)復(fù)雜多樣，需要分區(qū)探明鹽堿地在多水源灌溉利用過程中地下水-土壤-植物-大氣連續(xù)體（GSPAC）系統(tǒng)水鹽運(yùn)移與氣候條件和作物生長發(fā)育間的關(guān)系，研究植物適應(yīng)鹽漬環(huán)境的生理生態(tài)機(jī)制，深入研究不同類型鹽堿地開發(fā)利用過程土壤水鹽和養(yǎng)分的協(xié)同遷移和平衡，研發(fā)鹽堿地低成本、規(guī)模化的咸水灌溉技術(shù)，建立持續(xù)控鹽和綠色高效鹽堿地開發(fā)利用模式。

關(guān)于未來我國邊際土地產(chǎn)能和生態(tài)效益提升的建議

基于生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展原則，制定我國邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升行動(dòng)方案

邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升行動(dòng)屬于支撐國家“藏糧于地”發(fā)展戰(zhàn)略的公益性計(jì)劃。由于我國邊際土地分布區(qū)域廣、改造面臨的問題多、投資需求大、管理復(fù)雜，該行動(dòng)涉及農(nóng)業(yè)農(nóng)村、自然資源、生態(tài)環(huán)境、水利、科學(xué)技術(shù)等多個(gè)部門，亟待多部門的協(xié)同組織管理。建議由自然資源部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、科學(xué)技術(shù)部和國家鄉(xiāng)村振興局等共同牽頭，根據(jù)國家發(fā)展總體戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展重點(diǎn)需求，制定邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升行動(dòng)方案，充分發(fā)揮我國“邊際土地”資源生態(tài)利用潛力。

針對分布于生態(tài)脆弱的山地丘陵和干旱區(qū)的邊際土地，其產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升行動(dòng)需要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展原則，兼顧經(jīng)濟(jì)合理性與綜合效益最大化，以問題為導(dǎo)向進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與綜合治理。基于區(qū)域山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性和動(dòng)態(tài)性演變規(guī)律，綜合考慮相對完整的自然地理單元和行政區(qū)劃，合理確定邊際土地治理工程實(shí)施范圍和規(guī)模。綜合運(yùn)用科學(xué)、法律、政策、經(jīng)濟(jì)和公眾參與等手段，統(tǒng)籌國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃行動(dòng)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)與山水林田湖草生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目的資金，以財(cái)政投入引導(dǎo)社會(huì)資金投資，以股份合作制、專項(xiàng)補(bǔ)貼、資金配套和貸款貼息等多種形式投資治理工程，集成工程技術(shù)與生物技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性治理，促進(jìn)邊際土地的可持續(xù)利用。

設(shè)立“邊際土地”專項(xiàng)，攻關(guān)邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升的理論和技術(shù)模式

我國在“十三五”期間啟動(dòng)了與邊際土地相關(guān)的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，包括七大農(nóng)作物育種、糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新、化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)、典型脆弱生態(tài)修復(fù)與保護(hù)研究、水資源高效開發(fā)利用、智能農(nóng)機(jī)裝備等。這些任務(wù)中關(guān)于邊際土地的研究相對分散、針對性和系統(tǒng)性不足，建議設(shè)立“邊際土地”專項(xiàng)任務(wù)，系統(tǒng)性突破我國邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升的理論和技術(shù)模式，促進(jìn)邊際土地相關(guān)學(xué)科的融合發(fā)展。邊際土地綜合治理研究涉及耕地質(zhì)量建設(shè)、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、作物分子育種等多個(gè)學(xué)科，理論和技術(shù)“瓶頸”的突破難度大，亟待聯(lián)合中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，以及相關(guān)高等院校和各部門的科研系統(tǒng)，組建多學(xué)科隊(duì)伍協(xié)同攻關(guān)。

“邊際土地”專項(xiàng)任務(wù)的研究重點(diǎn)是以培育和挖掘我國大面積邊際土地的生產(chǎn)潛力和生態(tài)效益為出發(fā)點(diǎn)，制定邊際土地治理區(qū)劃，研發(fā)邊際土地水肥協(xié)同利用與障礙調(diào)控技術(shù)，突破植物根系微生物組裝配技術(shù)，構(gòu)建連片分布邊際土地的“藏糧于地、藏糧于技”技術(shù)模式。

（1）邊際土地治理區(qū)劃。以我國不同類型、成片分布的邊際土地為重點(diǎn)對象，基于天空地一體化立體調(diào)查、聯(lián)網(wǎng)定位試驗(yàn)、分子生物學(xué)和現(xiàn)代分析方法，明確我國不同類型邊際土地發(fā)生、分布規(guī)律及特征、障礙因子致障閾值及障礙程度，建立邊際土地清單，評價(jià)開發(fā)潛力、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，制定邊際土地保護(hù)和治理區(qū)劃。

（2）邊際土地水肥協(xié)同利用與障礙調(diào)控技術(shù)。針對邊際土地不同障礙類型，篩選和選育抗逆適生作物品系（種），揭示其形態(tài)、生理、生化、分子機(jī)理與機(jī)制；針對生態(tài)脆弱區(qū)的干旱、鹽堿、侵蝕脅迫，闡明邊際土地?GSPAC?水分、鹽分、養(yǎng)分遷移轉(zhuǎn)化和作物利用原理，研發(fā)邊際土地水、肥協(xié)同利用與障礙調(diào)控技術(shù)，建立水、熱、風(fēng)、生態(tài)資源的利用、保護(hù)與產(chǎn)能增效的協(xié)同發(fā)展機(jī)制。

（3）植物根系微生物組裝配技術(shù)。在選育耐逆品種和消除土壤障礙的同時(shí)，發(fā)展沃土生物群落構(gòu)建理論和生物多功能調(diào)控技術(shù)，揭示微生物-植物-土壤互作關(guān)系，篩選適應(yīng)植被演替、促進(jìn)植物抗逆境脅迫的功能菌株，突破植物根系微生物組裝配的關(guān)鍵技術(shù)難題。

（4）連片分布邊際土地利用模式。聚焦黃河灘地和濱海鹽土、東北蘇打鹽堿土、西北內(nèi)陸鹽堿土、南方低山丘陵紅壤、西南紫色土、西北黃綿土，集成耐逆品種、水熱資源高效利用技術(shù)、土壤障礙消減技術(shù)，以及植物-微生物-土壤互作培肥技術(shù)，構(gòu)建邊際土地分類利用技術(shù)模式，為我國開展大面積邊際土地改造、實(shí)施“藏糧于地”和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供可資借鑒的示范樣板。例如，針對黃河三角洲濱海鹽堿地，基于?GSPAC?系統(tǒng)水鹽運(yùn)移機(jī)制，提出雨養(yǎng)條件下濱海鹽堿地亞淡化原理，建立濱海鹽堿地“上覆-中阻-下排”長效控鹽技術(shù)體系（圖?2）。集成微域地形改造、咸水灌溉和種養(yǎng)技術(shù)，建立濱海鹽堿地生態(tài)農(nóng)場模式（圖?3），在坡頂建立咸水灌溉經(jīng)濟(jì)植物模式，引種枸杞、金銀花、蔬菜海馬齒、海濱木槿、羅布麻等；在坡面建立噴灌-生物降鹽牧草種植模式，開溝噴灌種植羊草、堿茅、田箐等耐鹽植物，配合接種根瘤菌、高效纖維素降解菌等沃土微生物，施用聚谷氨酸等促進(jìn)田菁生長降鹽；在水域建立生態(tài)牧場種養(yǎng)集成模式，引種觀賞性和凈化功能的水生植物（如萍、菹草、睡蓮、藨草、水蔥、香蒲等），養(yǎng)殖適宜微咸水環(huán)境的魚類（如鱖魚等）。

結(jié)語

我國的邊際土地總面積約?11.7?億畝，包括尚未開發(fā)的耕地后備資源區(qū)（8.5?億畝）和現(xiàn)有低等耕地分布區(qū)（3.2?億畝）。邊際土地是保障我國糧食安全的戰(zhàn)略后備耕地資源，但由于土壤障礙限制、水熱資源約束或地形條件局限，導(dǎo)致生態(tài)脆弱、農(nóng)業(yè)產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益低下。突破邊際土地水土資源約束技術(shù)和培育適生抗逆品種仍然存在“瓶頸”，需要聚焦黃河灘地和濱海鹽土、東北蘇打鹽堿土、西北內(nèi)陸鹽堿土、南方低山丘陵紅壤、西南紫色土、西北黃綿土，圍繞作物-微生物-土壤互作機(jī)制與功能提升技術(shù)，協(xié)同研究作物抗逆機(jī)理與抗逆種質(zhì)資源、水熱資源高效利用機(jī)理及調(diào)控模式、土壤障礙發(fā)生與地力培育機(jī)理及技術(shù)，系統(tǒng)性突破我國邊際土地產(chǎn)能擴(kuò)增和生態(tài)效益提升的理論和技術(shù)模式。

總體上，實(shí)施邊際土地產(chǎn)能和生態(tài)效益協(xié)同提升行動(dòng)，對于貫徹落實(shí)中央一號文件，解決耕地總量不足和質(zhì)量偏差問題，推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，以及促進(jìn)新農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)具有重要戰(zhàn)略意義。發(fā)展邊際土地產(chǎn)能-生態(tài)效益協(xié)同提升理論和分類分區(qū)治理技術(shù)模式，可以從理論、技術(shù)、示范?3?個(gè)維度有力支撐“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略實(shí)施，落實(shí)習(xí)近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”理念，推動(dòng)形成綠色發(fā)展生產(chǎn)方式和生活方式，為夯實(shí)國家糧食安全的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)提供重要保障。

（作者：曹曉風(fēng)，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；孫波，中國科學(xué)院南京土壤研究所；陳化榜，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；周儉民，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；宋顯偉，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；劉小京，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；鄧向東，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所；李秀軍，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所；趙玉國，中國科學(xué)院南京土壤研究所；張佳寶，中國科學(xué)院南京土壤研究所；李家洋，中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所。《中國科學(xué)院院刊》供稿）