这块地种啥啥不行，但种草第一名！
正文共2366字，预计阅读时间约为8分钟
也可点击右上角小圆点“听全文”，用耳朵聆听知识~
秋天是收获的季节。每年的这个时候，中国科学院遗传与发育生物学研究所（以下简称“遗传发育所”）都像是举办了一场“特色农博会”，所里的科研团队开展的各项试验田都在这个时候取得了收获，师生们的脸上也洋溢着满足的笑容。
在今年秋天，遗传发育所迎来了一份来自松嫩平原的特殊收获：中国科学院“黑土粮仓”科技会战在松嫩平原设立的大安示范区试种盐碱地改良与利用适宜植物——田菁，喜获丰收，亩产鲜草2513.46公斤。
为什么要“折腾”盐碱地？
我国虽然粮食产量巨大，但是在经济发展和产业转型的过程中，我国已经逐渐成为大量进口粮食作物的国家。为了实现粮食的保产、增产，除了通过育种和农业科技提升单产外，另一个方法就是增加耕地面积。目前，我国耕地面积在19亿亩左右，但是耕地进一步增加的空间有限。
那么，能不能向山川河流、沙漠海滩这些传统的“不可耕地”下手，要出一些耕地来呢？科学家把关注点放在了一类特殊的后备耕地上，这就是盐碱地。
自古以来，土地盐碱化都是农业的大敌，盐碱化程度轻的地方，作物减产甚至绝产，盐碱化程度严重的地方，甚至地面白花花一片，寸草不生。
这可不是天降瑞雪，而是地生白盐（图片来源：flickr）
盐碱对作物的毒害主要有两种原理：
首先，盐碱可以阻止植物吸收水分。关于这一点，常下厨的读者朋友一定有这样的经验：向切好的蔬菜（例如茄子）中加入盐，放置一会儿，蔬菜中的水分就会渗出来，这样再下锅炒，成菜就不会因为水分过多而发软。土壤中的盐如果多了的话，非但植物不能从土中吸水，相反植物里的水还会被土壤中的盐“杀”出来，直接被腌成咸菜了，就更别想开花结果了。（为什么动物爱吃盐，植物却讨厌盐）
盐碱对于植物的另一种伤害被科学家称作“离子毒害”，举例来说，植物吸收钾肥的过程，是通过排出钠的方式把土壤中的钾搬回细胞中。但如果土壤中已经有了大量的钠（也就是盐），那么排钠的过程就无法完成，因此也就无法吸收钾了。而钾是农作物秸秆茁壮、直立的必备元素，吸收不了钾就意味着作物无法长大了。
我国目前有耕地19亿亩左右，但我国的盐碱地有15亿亩之多，换算一下就是99万平方千米，换句话说，我国将近十分之一的领土都是盐碱地。因此，如何将这些荒芜土地改造成良田，成为事关我国粮食安全的重大问题。
向盐碱宣战！
遗传发育所的战略定位和发展目标，一直都是面向我国粮食安全、人民健康的重大战略需求和生命科学与农业生态学前沿。在与土壤盐碱化的战争中，这里的多个科研团队，在分子生物学、植物生理学、生态学、遗传学等多个领域辛勤耕耘，经历了岁月的考验，也获得辉煌的战果。
科学家们尝试从分子角度去理解为什么有些植物能够耐盐碱。例如，谢旗研究员团队从耐盐植物小盐芥中寻找到了与耐盐碱相关的基因，并且找到了高粱中与抗盐相关的基因位点，这些研究都为人们理解植物的抗盐机理以及耐盐碱作物的分子育种提供了方向。
另外，遗传发育所还与全国各地的科研单位合作，在各地的盐碱地上展开育种、栽培实验，筛选宜培植物、总结农作技术，为我国盐碱地的治理和综合利用留下了非常宝贵的经验。
例如在山东东营的黄河口，有着大片随着黄河入海而“长”出来的土地，但由于受到海水浸泡，这些土地大都盐碱化程度严重，无法正常耕种。多年来，扎根在黄河三角洲一线的遗传发育所盐碱地攻关团队，交出了盐碱地综合利用及耐盐作物品种选育的亮眼答卷——研发滨海盐碱地快速改良技术，选育耐盐粮食、油料、牧草等作物新品种。如今越来越多产量高、品种好的耐盐碱作物被研发成功，昔日黄河三角洲盐碱地也逐渐热闹了起来。
而在松嫩平原的重度盐碱地上，曹晓风院士的团队与黑龙江省农科院草业研究所合作，一面对土地的盐碱情况进行调查，一面进行严格的品种选育，从800多种植物资源中成功选出了极耐盐碱的豆科绿肥/饲草“田菁”，并选育出中科菁田菁品系，在重度盐碱地上成功实现了高产。
科研团队收集了国内外近400份田菁种质资源，利用野生驯化、杂交选育等方式，成功选育出6个高产、优质的田菁新品系，其中1个已通过国家草品种区域试验申请，并以此构建了新型盐碱草地改良技术。
那么，科学家为什么要不辞辛苦地来到盐碱地上种草呢？
中国科学院遗传发育所曹晓风院士（左三）与团队在田菁田间现场
为什么要“种草”？
在人们的印象中，杂草是农作物的敌人，简单地拔除是不够的，必须对它们进行“斩草除根”。但是换一个角度来思考这个问题，杂草的生命力这么顽强，是不是因为它们有什么特殊的能力呢？当然有，这就要说到遗传发育所曹晓风院士的团队本次在吉林松嫩平原盐碱地上的“种草”——田菁。
田菁是一种可以长到3米高的草，属于豆科植物。在我国南方的田间地头，只要粮食作物能长的地方，它就能长；粮食不长的洼地、滩涂，它也能长。因此在埃及和印度，田菁也一度成为人们的食物来源之一。
我国科学家经过研究发现，田菁之所以这么能长，原因在于它有很强的抗逆性能。在千分之5左右的盐度和pH 9-10的碱度下，仍然能够茁壮成长。
阳光下的田菁（图片来源：veer图库）
虽然田菁很耐盐碱，但是如果这种草只是一种“躺平摆烂”的杂草，那我们为什么还要种它呢？原来，田菁还有更重要的好处：养地。
作为豆科的一员，田菁也拥有豆科家族祖传的天赋技能：根瘤。田菁和大豆、花生等作物一样，能够吸引土壤中的根瘤菌跟自己共生，在根上长出根瘤，进行固氮，把空气中的氮气转化为植物生长所必需的氮肥。这样一来，种植田菁可以实现一箭双雕：一方面，种植田菁并翻压还田可以改善土壤质量，增加养分，另一方面田菁的固氮作用能为土壤补充氮肥。
除了能够养地之外，田菁还有着成为优质饲草的潜质。田菁草质柔软，蛋白含量高，初花期粗蛋白高达20%以上，能为牲畜提供非常高的营养价值。
不但能养地，而且养地的过程中也不是一点产出没有，还能用作牧草饲料，产生经济效益。因此，田菁凭实力入选中国科学院遗传发育所的“种草”对象。
本次田菁种植获得成功后，曹晓风团队没有停下脚步。根据我国盐碱地的地形、地貌、土壤条件多变的特点，他们正在针对不同的区域，打造适合的田菁良种和栽培方法。
相信随着我国农业科学与技术的发展，自古以来无法耕种的盐碱地，终有一天也会变成沃野良田。今天这份与众不同的秋收，包含的是仓廪殷实的希望。
作者：牧心
版权说明：未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编，并且严禁转载至微信以外的平台！
文章首发于科学大院，仅代表作者观点，不代表科学大院立场。转载请联系cas@cnic.cn
推荐阅读
科学大院是中国科学院官方科普微平台，致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声
主办机构：中国科学院学部工作局
运行机构：中国科学院计算机网络信息中心
技术支持：中国科普博览
转载授权、合作、投稿事宜请联系cas@cnic.cn
大院er拍了拍你：不要忘记
点亮这里的 赞 和 在看 噢~