“科技成果只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合,完成从科学研究、实验开发、推广应用的三级跳,才能真正实现创新价值、实现创新驱动发展。”盐碱地综合利用一直是党中央的重要战略部署,对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义。数据显示,我国拥有14.8亿亩盐碱地、6.9亿亩低洼盐碱水域和约占全国湖泊面积55%的内陆咸水水域。这些数据的背后,蕴藏着巨大的发展潜力。
如今随着水产养殖科研技术的不断突破,昔日贫瘠的土地正在蜕变为高附加值水产养殖的宝地,盐碱地里“长”出了海鲜。这一成果的取得,离不开生物科技、基因解析、代谢调控等前沿技术的深度融合,以及对盐碱环境特性深入细致的调控与优化研究。为了成功地将海鲜的“家”从海洋搬到内陆,我国科研团队制定了详尽的“三步走”战略:确保海鲜在盐碱地上“养得活”,进而追求“养得好”,最后实现经济效益的转化。这不仅是对土地资源的创新利用,更是对科技前沿探索的一次大胆尝试。
攻克“养活”的世界难题
最先实现突破的是青蟹。选择青蟹不是没有来由的。首先,青蟹的广盐性和良好的抗逆性,为其内陆盐碱水养殖品种的选择提供了巨大优势;其次,青蟹的经济价值高,广泛分布于中国东南沿海,其生长速度快、适应性强,肉质鲜美,经济价值高,是传统的名贵海产品;最后,相比青蟹养殖面积、养殖产量和捕捞产量的逐年下降,人们对青蟹的需求在不断增长,供需矛盾日益突出。2023年,我国青蟹养殖量16万吨,捕捞量7万吨,养殖面积2.4万公顷,然而年消费量却在50万吨以上(据行业不完全统计),如此大的消费缺口主要依赖国外进口。
难题的存在不是一天两天。我国盐碱水资源丰富,但是盐碱水养殖利用率很低。究其原因,是因为盐碱水中盐度、碱度、高pH值以及矿质元素等理化因子因地而异,变化无常,影响到水产动物的生存生长、发育繁殖、渗透调节及其他各项生理活动,导致众多高经济价值的水产动物无法在其中正常生存生长。
青蟹“搬家”的过程同样并非一帆风顺。传统学术观点普遍认为,青蟹的较宜养殖盐度为10‰—24‰,不少内陆低盐盐碱水低于此下限,造成青蟹耗氧率升高、代谢加速和体内生理机能失常,影响其成活率。
为解决上述难题,基于转录组学、蛋白质学、代谢组学等多组学手段,加上生理生化试验,以及大塘养殖试验,最终揭示了青蟹适应盐、碱、pH值以及低盐环境所需的关键基因、代谢分子及其关键调控网络,阐明了钾、钠、氯、氢、氢氧根等离子是青蟹适应低盐盐碱水环境所必需的关键因子;筛选出青蟹适应低盐过程的关键盐度以及相应的保活时间,从而构建了在72小时内将自然盐度下的青蟹苗种淡化至1‰的高效快速淡化技术,苗种淡化成活率达98%以上,该技术解决了低盐度养殖苗种供应问题,在世界范围内率先攻克了“养活”的难题。
迎接“养好”的本土挑战
对于水产养殖行业来讲,仅实现“养活”还远远不够,“养好”才是硬道理。盐碱地青蟹养殖中,发现蜕壳难、个头小、产量低。经过反复对比研究,问题或源于盐碱地的水质——“此盐非彼盐”。通过不断实验,发现盐碱地的盐与海水里的盐在成分上果然存在差异。如与海水相比,河南省延津县、兰考县的盐碱水中钾、钙、镁等关键离子的含量不高,而这些离子正是青蟹蜕壳生长时所必需的关键元素。
对比盐碱水与海水的差异,科研团队通过实验室实验及大塘养殖技术验证,揭示了盐碱水中主要组成离子钾、钙、镁、钠、氯、氢、氢氧根、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根等离子浓度及比例与青蟹生存生长的关系,阐明了它们的浓度及不同比例组合对青蟹生长的影响特征,获得内陆低盐盐碱地环境养殖青蟹适宜的离子浓度及其复杂比例,由此构建了盐碱地养殖青蟹的离子调控技术。
这样在不破坏生态的情况下,通过“缺啥补啥”,将水质调整到了最佳养殖状态,效果显著。青蟹丰收时,按照亩产量来计算,河南省盐碱地青蟹产量已达到浙江、福建等沿海青蟹养殖产区的中高等水平。后来,基于青蟹养殖经验陆续研发了美国红鱼、七星鲈鱼、黑鲷、缢蛏、花蛤、金钱鱼、大黄鱼、黄姑鱼等十多种海水鱼和海水贝的盐碱地养殖技术,还根据这些海鲜物种的生长温度及内陆气候特征确定养殖窗口期,结合探索发明的水质营养菌藻调控等手段,构建了盐碱地青蟹—对虾—海水鱼—海水贝多营养层次养殖技术和模式,丰富了盐碱地海鲜的品种,显著提高了盐碱地的养殖效益。
打通“出效益”的“最后一公里”
打通科技成果转化“最后一公里”,是把论文写在田间地头的重要一步。如果能够利用盐碱地的土地特性发展生产,形成一套可复制推广的产业模式,势必会带来可观的经济效益,成为因地制宜发展新质生产力,形成地区发展新动能的生动体现。
我国盐碱渔业虽取得进展,但仍面临诸多发展困境:一是目前盐碱水养殖以草鱼、鲤鱼等耐盐碱低经济价值的鱼类为主,虽然耐受性好,相对好养,但是经济效益较低,农民不愿意养;二是盐碱地养殖户在盐碱水质监控技术方面还存在很大不足;三是天然具备盐碱适应性的养殖品种较多采用单一的渔业生产模式,套养、混养等高效益生产模式基本没有普及。
针对以上现状,未来可在以下方面下功夫。一是进一步探索盐碱水高值养殖品种,如以青蟹为代表的名贵水产,通过筛选、驯养及技术攻关,大力推广中高端水产品盐碱水养殖,实现盐碱地的高值化利用;二是大力普及沿海先进水产品养殖技术,进一步推广沿海水质综合改良调控等技术,并推动其在盐碱地特色转化,结合示范应用与技术培训,带动盐碱地渔业养殖快速发展;三是探索盐碱水渔业综合利用模式,评估当地盐碱化水平,确立适于当地的多营养层级养殖模式,优化资源配置,降低养殖池塘空间水域浪费,最大限度提升盐碱渔业生产力。
2019年,内陆盐碱地首养青蟹在河南兰考、延津两地获得成功,并于2020年实现了量产。这一技术创新为盐碱地利用与海鲜养殖带来新机遇,现已推广至宁夏、内蒙古、陕西、新疆、山东及浙江等内陆和滨海盐碱地。通过多营养层级养殖模式,包括南美白对虾、青蟹和缢蛏在内的多种海鲜品种在这些看似不适宜的环境中茁壮成长。特别是在2024年,青蟹养殖在新疆生产建设兵团成功落地,开启了内陆盐碱地规模化海鲜养殖的尝试。
随着技术研究的持续深入和突破,以及产业配套的不断完善,盐碱地里将会“长”出越来越多的海鲜。这一转变不仅为经济社会发展“蹚”出一条新路子,更成功地打通了科技成果转化的“最后一公里”,让科学研究的价值得以最大化,为社会的繁荣与进步注入源源不断的动力。
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文章刊载于《学习时报》2024年7月31日第6版
本期编辑:王 雪
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