青岛市城阳区上马街道桃源河两畔,曾是稻香十里,蛙声一片。上世纪60年代,受气候等因素影响,河水漫堤,海水倒灌,导致万亩良田变成盐碱地,自此荒芜。
      5月28日,时隔半个多世纪,这片“农业荒漠”里再次播种下绿色希望:由城阳区政府主办的“海水稻插秧暨中华拓荒人计划启动仪式”在桃源河畔举行,袁隆平院士团队培育的“海水稻”在桃源河南岸的盐碱地里正式插秧,预计亩产可达400公斤。
    “海水稻不是长在海水里的稻子,而是能够在含有一定盐分的地里生长的耐盐碱水稻。”青岛滨海盐碱地稻作改良研究院负责人张国栋介绍说,海水的含盐量达30‰,农作物无法生长其中,目前袁隆平院士团队培育的海水稻,耐盐度已达6‰。而城阳桃源河两岸,是“滨海小流域盐碱地”的典型代表,土地含盐度高处达9‰。在这样的土壤环境里,海水稻如何能够茁壮成长?
      秘诀就在于盐碱地改良。去年起,城阳区引入袁隆平院士团队,应用其独创的“四维改良法”,对桃源河两岸盐碱地进行土壤改良,使其逐渐重获新生。
      据城阳上马街道盐碱地改造项目负责人、区委常委、区委办公室主任于冬泉介绍,2017年10月17日,城阳区与工程院院士、国家杂交水稻工程技术研究中心主任袁隆平,签订了万亩盐碱地稻作改良研究示范项目战略合作框架协议。约一个月后,青岛滨海盐碱地稻作改良研究院正式落户城阳。此后,该研究院又和华为技术有限公司以盐碱地改良为切入口,在智慧农业方面展开了研究和合作。由此,桃源河两岸1.38万亩盐碱地的“重生计划”正式启动。
    “以往改良盐碱地的方法是大水漫灌。这种做法可以很快把土壤盐度压下去,但会浪费大量宝贵的淡水资源,而且随着水分的蒸发,深层盐碱很快就会反弹。”张国栋表示。在城阳区万亩滨海盐碱地稻作改良示范基地,研究院采用的是融合了物联网、大数据、人工智能等高科技手段的土壤“四维改良法”。它是一种整合了要素物联网系统、土壤定向调节剂、植物生长调节素、抗逆性作物四大农业生产要素的技术配套方法,适用于沿海滩涂、内陆盐碱地、重金属污染、农残土地等的改良,可以解决土地淡水少、盐度高、肥力低、结构差等问题。
      5月31日,记者来到桃源河南岸,刚刚插下的几十亩海水稻秧苗,株株嫩绿,迎风摇曳。不远处泥泞的盐碱地里,几台挖掘机正隆隆作响,施工人员正将一段段黑色管道埋入地下。
     “这些黑色管道可不是普通的排水管,它们携带了大量微型环境理化因子传感器,可以说是我们埋在地下的‘智慧之眼’。”张国栋用通俗地语言向记者解释,这些黑色管道大致可为两种:
      一种深埋在地下两米,安装大量传感器。如果感应到下层的盐碱水随土壤毛细作用上升,管道就会打开一个阀门,将这些盐度较高的水收集后导入沟渠排出,从而阻隔土壤返碱；如果感应到上层淡水下渗,管道就会自动打开另一个阀门,将这些淡水收集后进行循环利用。
      另一种埋在地下约半米深。它可以将灌溉水、氮磷钾等混合而成水肥一体化营养液,直接传输并滴灌到作物根部。这样不仅可以节水70%以上,而且还能根据作物生长需求进行自动调节。
      这些地下暗排管网,加上设置在地表的高清摄像头、土壤温度湿度盐度传感器、蒸发量传感器、水层PH传感器等,便构成了“四维改良法”中的要素物联网系统。这些传感设备捕捉到的数据,会被地表基站实时接收,然后统一传回到大数据中心。
      在盐碱地稻作改良数据控制中心,记者现场看到,布满墙面的LED大屏幕上,同时展示着青岛城阳区、新疆喀什岳普湖、黑龙江大庆、东营垦利、浙江温州、延安南泥湾、阿联酋迪拜等七大海水稻插秧区的高清视频监控。点击任一区域,盐度、含水量等土壤监测信息,湿度、降水量等气象监测信息,盐度、液位等灌溉水监测信息,就会在两侧屏幕上清晰呈现,一目了然。
     “任何一个实验区,作物生长和水土循环过程中的地下水肥条件、地上生长环境、作物生长态势、病虫害等信息,都会即时传送至大数据中心。无需人工干预,控制中心的人工智能,会对当地的要素物联网系统发出指令,自动进行调控。”控制中心工作人员介绍说,“我们身在城阳,拿起手持智能终端,就可以和每个实验区的工作人员进行视频对话。”
      张国栋表示,这套要素物联网系统,搭配土壤定向调节剂、植物生长调节素以及海水稻等抗逆性作物,会使城阳区万亩盐碱地在三年内被逐渐“淡化”。预计到2021年,桃源河两岸土壤将完全恢复肥力,重新变为良田。
      土壤改良化、土地数字化、农业智慧化,城阳区以阳光城阳建设为总抓手,以盐碱地改良为切入点,拉开了智慧农业4.0建设序幕。于冬泉表示,青岛滨海盐碱地稻作改良研究院已经和华为技术有限公司达成合作意向,双方将在城阳共建华为智慧农业联合创新中心,预计今年7月揭。这是华为在布局的第37个联合创新中心,也是的智慧农业方面联合创新中心。
      沿桃源河两岸,城阳区将打造集科研、教育、旅游等多功能为一体的稻作改良基地综合配套产业园,建成国内先的稻作改良产业装备研发、体验展示、双创孵化、成果交易、人才培训五大中心,形成千亿级盐碱地稻作改良技术装备和服务市场。项目计划总投资20亿元,运营投产后预计税收7500万元以上,目前已列入2018年青岛市新旧动能转换项目库。