如果你旅游去到青海的柴达木盆地、甘肃的河西走廊，或者东北嫩江平原，或者黄河三角洲冲击平原，你就有可能看到一片片白茫茫、寸草不生的土地，这里植被稀疏、人烟稀少、地下水都是齁咸齁咸的，这就是盐碱地。
我国盐碱地面积约有15亿亩，约占全世界盐碱地面积的1/9，其中5亿亩具有开发利用潜力。盐碱地主要分布在我国东北平原、西北干旱半干旱区、东部沿海地区和黄淮海平原。受自然条件、气候差异以及人类活动等因素的影响，不同地区盐碱地形成原因各不相同。
要把盐碱地变成良田，需要根据不同盐碱地的特点，采取不同的工程、化学和生物等多方面的改造措施，并选择和种植不同的耐盐碱植物。视觉中国|图
西北地区的盐碱地主要因为富含盐分的土壤经过冰川移动、雪融水、洪泄、河流等流水作用，将高度浓缩的盐分带向西北广袤区域，加上这些地区降水量偏少，水分大量蒸发，盐分滞留在地表而形成盐碱地，这些区域以硫酸盐为主；沿海滩涂地区的盐碱地则是因为海水侵袭、倒灌造成，这些区域以氯化钠为主；也有一些地区的盐碱地是因为人为活动造成，如东北的嫩江平原是我国三大草场之一，以盛产羊草闻名，但是由于过度放牧，过量施用化肥，导致土壤质量逐年下降，退化成苏打型盐碱地。
这些盐碱地区域多数植被稀少，生态脆弱，土地生产力低下，对周边的居民和牲畜的生活和生存造成巨大影响。我国人口众多，每年消耗的粮食20%左右依赖进口。近年来，国际军事冲突不断，主要粮食生产国各种自然灾害频发，国际粮食供应极不稳定，因此我国政府正在想方设法提高粮食自给能力，一方面通过科技进步提高粮食单产水平，另一方面则是增加耕地面积。以现有的粮食生产水平，需要增加10%-20%耕地面积，才能充分保障我国未来的粮食安全。因此，通过选育和种植耐盐碱作物，将盐碱地变成良田，提高盐碱地粮食生产能力，是我国解决粮食短缺的重要战略。
盐碱地对植物的危害
要把盐碱地变成良田，需要根据不同盐碱地的特点，采取不同的工程、化学和生物等多方面的改造措施，并选择和种植不同的耐盐碱植物。
根据盐碱度，可将盐碱地分为轻度、中度和重度盐碱地。轻度盐碱地的含盐量在0.3%以下，一般适合大多数植物生长，易于开发利用；重度盐碱地含盐量超过0.6%，绝大多数植物都无法生长，难以直接利用; 两者中间的盐碱地为中度盐碱地。盐碱地的区分也可按酸碱度（ pH值）分为轻度盐碱地 ( pH值7. 1-8. 5)、中度盐碱地 ( pH值8. 5-9. 5)和重度盐碱地 ( pH 值9. 5以上)。
大多数植物无法在中重度盐碱地里生长，主要因为过高的盐碱浓度会对植物造成盐碱胁迫。盐碱胁迫对植物最大的危害在于离子胁迫和渗透胁迫，离子胁迫是指植物在盐碱地中生长，吸收过多的钠离子、氯离子等，会大大降低植物细胞内一些关键酶的活性，同时会对细胞膜结构和功能造成损害，导致植物细胞代谢和生理功能遭受不同程度的破坏。
渗透胁迫则是盐碱地中的盐离子浓度相比植物细胞自身的盐离子要高很多，水分子就会向高盐离子的地方渗透，这样会导致植物失水，植物根系也无法从土壤中吸收水分。无论是离子胁迫还是渗透胁迫，都会引发植物细胞光合作用、蛋白质合成、养分运输和吸收等正常生理活动紊乱，最终导致植物无法正常生长，直至死亡。
耐盐碱植物的绝招
不过，即使在高盐高碱的盐碱地里，人们也总能见到一些在恶劣环境中顽强生长的植物。这些植物在长期进化过程中，逐渐进化出耐盐碱的特殊本领，对抗高盐高碱，它们各有各的“绝招”。
一些植物非常喜欢盐碱环境，甚至依赖盐碱环境才能生长，如盐角草等，我们可以称之为喜盐植物。不仅仅喜盐，盐角草简直可称得上嗜盐如命，它们在含盐量3%和5%氯化钠盐水灌溉区生长最快，可在含盐量高达8%以上的盐碱地里生长，是地球上迄今已知最耐盐的陆生高等植物之一。盐角草为了在盐碱地里生长，叶子已退化，只保留根和茎，它们将吸收来的盐分集中在主茎的中上部，特别是茎节间皮层的大薄壁细胞中，这样不会对其他组织造成影响，同时它们还有一个耐盐秘诀——吸水稀释，其体内含水量高达94%左右，可将盐离子浓度尽量稀释。盐角草可以作为能源作物，也可开发成动物牧草，具有多种用途。通过种植和移除盐角草等喜盐植物，可有效降低盐碱地中的含盐量。
一些植物则想方设法将多余的盐离子“驱逐出境”，尽量让环境中盐离子远离自己，我们将其称为泌盐植物。原产于英国的大米草就属于泌盐植物，它们的叶子正反表面和叶脉上均密布盐腺。每个盐腺由两个细胞组成，一个细胞负责收集盐分，另一个细胞则负责将盐分排出体外。
一些耐盐植物还能将盐离子运输到特定的细胞和组织中储存起来，如木质部或树皮中；而且在一些细胞中还专门准备了存储盐离子的液泡，细胞通过离子泵将多余的盐离子泵入液泡，将多余盐离子封存起来，从而不会对植物细胞中叶绿体等细胞器的正常活动造成影响。
另一些耐盐植物为了消除盐胁迫所造成的伤害，通常会在细胞内主动积累一些小分子有机化合物和蛋白类保护剂，如蔗糖、甘露醇、脯氨酸、甜菜碱等等，降低体内盐离子的浓度，来维持渗透平衡和体内水分。比如菠菜遇到高盐碱环境，会刺激细胞中叶绿体加快甜菜碱的合成，将体内的甜菜碱浓度提升到非盐碱条件的20倍左右。
选育更多新品种
既然这些耐盐碱植物能愉快地在盐碱地里生长，那能不能培育出一些适合在盐碱地里种植的农作物呢？科学家不仅提出了这样的疑问，也采取了实际行动，他们主要采取了三种策略来选育耐盐碱作物品种。
第一种策略是利用天然耐盐碱的野生作物与普通作物品种进行持续杂交，然后在盐碱地进行试种，选育出耐盐碱作物新品种。1986年，广东海洋大学科研人员陈日胜在广东省湛江市普查红树林资源时，在海边偶然发现了一株比人还高、看似芦苇但结着稻穗的野生水稻。通过三十多年的繁育，陈日胜成功将这种海水稻种子繁育至今，并将其命名为“海稻86”，2014年获得了国家水稻新品种权。目前科学家正在将这一珍贵的耐盐碱水稻种质资源作为亲本，用于培育新的耐盐碱杂交水稻品种。
第二种策略是从大量种质资源中筛选耐盐碱能力强的种质，然后利用这些种质进行杂交选育，培育出耐盐碱、高产、优质的作物新品种。中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究员通过连续四年的高强度耐盐碱筛选和试验，在8,000多份大豆种质材料中筛选获得耐盐碱新种质56份，育成的两种耐盐碱大豆在含盐量0.5%的盐碱地里表现良好，亩产达260公斤，远高于我国大豆平均单产水平。
第三种策略则是利用基因工程技术将耐盐碱基因转入作物，培育出耐盐碱基因工程作物。目前中国科学家相继培育出耐盐碱能力突出的基因工程棉花、水稻、小麦、大豆、玉米等作物，经过安全评价和性能测试之后，这些基因工程作物品种有望为盐碱地改造带来新的活力。
目前我国政府正在推动由以治理盐碱地适应作物为主，向更多选育耐盐碱植物适应盐碱地转变，这些耐盐碱作物新品种的选育和推广，将为我国盐碱地改造提供新的解决方案，也将为全世界盐碱地治理提供“中国方案”。
当然，盐碱地治理是一个系统工程，不同区域盐碱地成因和特点不同，需要采取不同的综合性治理方式，通过灌溉洗盐、暗管排盐等工程措施，施用有机肥料、石膏等化学调节剂，结合选育和种植耐盐植物，才能最终将盐碱地改造成良田，既能生产出更多的粮食，也能为我们地球的环境改善发挥巨大作用。
南方周末特约撰稿 汤波
责编 朱力远