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作者:蕾切尔·帕森斯
在盐碱化加剧、淡水资源匮乏的当下,盐生植物不仅有望盘活盐碱地、保障粮食供应,更能重构农业与生态的平衡。只要契合当地文化与经济需求,辅以政策扶持与市场推广,这些“耐盐强者”或许真能让盐碱地变身未来粮仓,为全球粮食安全与生态保护提供新路径。
保障粮食供应的新思路
20多年前,荷兰农民胡布雷希特·扬瑟意识到,海潮给他家传承了三代的农场带来了一些变化。2004年,荷兰政府在碧蓝的费勒湖与北海间的大坝上安装了一道闸门。闸门打开时,海水就能涌入费勒湖中,从而避免有害藻类泛滥。但海水也会升高湖中的盐度,“对我们来说,”扬瑟说道,“这会带来问题。”

盐角草
扬瑟的农场占地近6500亩,地势像煎饼一样平坦,其中分块种植着甜菜、洋葱、马铃薯、小麦和牧草等作物。但这块农田紧邻费勒湖南岸,盐分更高的湖水渗入田地,就会让最靠近湖边的田地荒废。数千年来,盐碱化一直是农业的大敌。尽管许多作物都能耐受低至中等浓度的水体与土壤盐度,但高盐度会让植物无法通过渗透作用吸收水分,导致作物减产甚至绝收。
因此,扬瑟开始考虑种植盐角草。这是一种盐生植物,它天生就适应高盐度环境。这种鲜美多汁的植物在当地的野外就有生长,而且数量庞大。盐角草茎部的大部分没有叶片,看起来有点像缩小版的芦笋杆,吃起来脆生生的、又很多汁,味道有点像蒸四季豆,只是更咸。数百年来,当地居民一直生食或熟食这种植物。2006年,扬瑟首次种植了欧洲盐角草。现在,他的农田除了在远离湖岸的地方种植传统作物之外,还种了冰草、补血草和海茴香,这些都是盐生植物。扬瑟表示冰草最受欢迎,它的叶片脆嫩,还带有一点刺激性的风味。而补血草的叶片细长,味道咸鲜,常用于制作沙拉。海茴香的茎和叶都很多汁,一般会焯水或蒸熟,作为配菜食用。
目前,全球有7000多种可食用的盐生植物。据古籍记载,人类从数千年前就开始采集这些植物作为食物、药物和燃料。史料中记载了烹煮、发酵、腌制及生食等多种食用方式。然而科学家直到20世纪60年代才开始研究这类植物的大规模种植潜力。这些研究充分表明,盐生作物不仅能规模化种植,更能提供一个保障粮食供应的新思路。研究还指出,一些盐生植物富含对人体健康至关重要的营养成分和化学物质。
扬瑟和其他农民已经开始将盐生植物作为添加剂出售给食品公司。扬瑟种的盐角草作为低钠盐的来源,用于生产芥末酱、蛋黄酱和焦糖。它还被制成了绿色意面、气泡茶和杜松子酒。事实上,在人们食用的植物中,有许多都曾演化出,或是至今仍拥有耐盐能力。甜菜就源自地中海周边盐碱环境中野生的盐生植物。围绕椰子和椰枣已形成了价值数十亿美元的产业。而藜麦——这种原产南美的顽强盐生植物,在十多年前就曾引起食品界的轰动,如今全球各大超市和餐厅都能见到它们的身影。因此研究人员认为,在餐桌上增加更多盐生植物并非天方夜谭。“我敢肯定,盐生植物就是未来,”意大利佛罗伦萨大学的初级研究员朱莉亚·莫佐说,“大多数人根本没有意识到问题的严重程度。”
莫佐口中的问题,指的是在气候变化的影响下,全球大片土壤正在加速盐碱化。据联合国粮食及农业组织(FAO)数据,海平面上升正导致海水进一步向内侵蚀沿海农田,从美国大西洋沿岸到孟加拉国都出现了因盐碱问题休耕或废弃的沿海农田。持续时间更长、程度更严重的干旱也是个问题。极端干旱会加速水分蒸发,导致土壤中矿物盐浓度升高。
农业灌溉也在加剧全球内陆农田的土壤盐碱化问题。灌溉用水中天然含有钠、镁、钙、钾等元素,含有这些元素的盐会随着水分反复蒸发而在土壤中积累。据FAO统计,全球每年有约150万公顷的耕地因盐碱化绝产,另有近4500万公顷的耕地因此减产。目前全球20%的耕地和其中33%的灌溉农田已受到盐碱化影响。研究预测,由于干旱将持续削弱雨水稀释土壤盐分的作用,加上气温升高加速土壤水分蒸发,到2050年,这一问题还会加速恶化。澳大利亚莫道克大学的土壤盐分专家爱德华·巴雷特-伦纳德表示,淡水资源的匮乏“将成为气候变化的主要后果之一”。
对水分盐度过高和淡水匮乏的地区来说,种植盐生植物或许是当地农业唯一的替代方案。例如在西澳大利亚地区,一种名为滨黎的植物经常被用作绵羊饲料,它可以在沙漠、盐碱平原或是内陆沼泽等干旱或高盐环境中生长。尤为关键的是,它还适应灌溉农田的种植环境。巴雷特-伦纳德指出,滨黎可以占绵羊饲料的三分之一至二分之一,这能大幅减少饲料生产所需的淡水灌溉量。
生态学家还找到了盐生植物更广泛的应用前景。从热带到温带,这种植物能在各种恶劣生态系统中茁壮成长,并提供多样的环境收益。例如在沼泽地区,它们能缓冲风暴潮、飓风和海平面上升的冲击,还能储存大量的碳。
利用盐生植物修复生态
2024年5月,一个晴朗多风的下午,NARA气候解决方案公司首席执行官亚尼克·尼贝里正在实地考察,该公司正利用盐生植物修复西班牙西南部的盐沼。尼贝里带我走上了一条小径,穿过瓜达尔基维尔河畔广阔的湿地。对于未经训练的我来说,这里看起来平平无奇。但尼贝里显然为四周矮小蓬乱的植物欣喜不已。他告诉我,就在几个月前,这里还只是一片平坦的荒原。
他蹲下身,从地里拔出一丛干枯的杂草作为样本,还邀请我舔一舔——滋味就像是把整瓶盐倒进了嘴里。这种植物名叫海滨碱蓬,俗称蓬子菜。尼贝里解释说,这种植物能把吸收的盐分储存在体内。它吃起来太咸其实并不是什么大问题,“在任意10平方米范围内,就生长有七八种不同的野生植物,”尼贝里说道,这片曾经的贫瘠盐沼中还生长着其他盐生植物,而海滨碱蓬并不是种来供人类食用的。NARA会收割这些植物,将其粉碎混合后,把制成的生物质出售给丹麦环净科技公司。该公司会提取其中富含的多酚,用于生产营养补充剂和化妆品,残渣则会加工成鱼饲料销往养殖场,最终间接地端上人类餐桌。
生产动物饲料所需的作物占用了大量淡水资源和耕地。全球的研究人员与农民正尝试在边际土地(无利润可得的土地,如退化的海岸和沙漠)上种植盐生植物,作为动物饲料的补充,以避免与优质耕地上种植的淡水作物竞争。例如,美国的一些农民正在用盐草喂养牛群。
在我们脚下,尼贝里公司种的植物一直延伸到远处,它们细细的茎像是覆盖着几百朵小绿花,其实这是植物结的籽。短短一个月前,它们还不过是刚抽芽的幼苗。“修复生态就是可以这么快,几乎不需要我们做什么,”尼贝里说道,“从某种意义上说,这是最省力的耕作方式——淹没一片土地,再让自然施展它最拿手的本领就行。”
世界各地的人们都在开发当地自然生长的盐生植物。在西班牙采集了蓬子菜样本几周后,我来到加纳的费亚克索村。在这里,海水解决方案公司运营了一处生态修复基地。作为NARA的姊妹公司,这家公司致力于退化沿海湿地的修复工程。费亚克索村紧邻加纳东南海岸的一片大型咸水潟湖,低矮的水泥砖房错落分布在深入潟湖的狭窄沙嘴上。在密集的房屋间隙,矮脚山羊正啃食着一簇簇从泥地上冒出的短草。
村里约有300名居民,一直以捕鱼为生。但由于过度捕捞和藻类暴发,这里的渔业资源日益枯竭,许多年轻人被迫出走寻找生计。大约在2004年,为开辟新的收入来源,村落的东北角租给盐业公司开采盐矿。村子希望能通过盐矿开采和土地租赁,在加纳蓬勃兴盛的盐业出口中分一杯羹。然而盐田摧毁了岛上包括红树林在内的植被。2014年盐场倒闭后,费亚克索村里只剩下了裸露的土地,越发难以抵御风暴、洪水和海平面上升的侵袭。
海水解决方案公司成立于2020年末。其加纳地区负责人拉斐尔·阿希亚佩告诉我,最初的一个设想是培训农民种植盐生作物供人类食用。接着他咧嘴笑着说,当地居民很快告诉他,他想种的盐角木是山羊的食物,不是给人吃的。面对这一情况,阿希亚佩没有强求人们接受不愿食用的植物,而是将这种比盐角草更坚韧,且可以多年生的盐生植物改造成了人们需要的东西——鱼饲料。
现在,海水解决方案公司雇用了多名费亚克索村村民,还在曾租给盐业公司的土地上种了数千棵红树幼苗。在一块林地旁,阿希亚佩带我参观了一个面积约800平方米的人工鱼塘,里面养殖着罗非鱼苗。当无法从潟湖中捞到鱼时,村民还可以来这里。就在鱼塘朝向潟湖的一侧岸上,从公司总部的繁育基地运来的盐角木正要被种下。繁育基地离这里约半小时车程,盐角木在那里的试验田里长势喜人。海水解决方案公司向村里支付土地租金,公司自己也已经获得了相关机构的认证,可以出售碱蓬和红树林固碳产生的碳信用额度。该公司表示会与村庄共享这部分收益。
场地经理多丽丝·阿蒂佐布伊是土生土长的当地人,她告诉我,当海水解决方案公司提出这个项目时,全村都很“开心和兴奋”,因为费亚克索村里根本没有就业机会。她希望类似的项目能在沃尔特三角洲推广开来,这里还有成百上千个渔村。这些盐生植物或许能解决一系列社会难题。
推广盐生植物仍面临挑战
盐生植物也可以应用于传统作物研究。沙特阿卜杜拉国王科技大学的研究者调查了秘鲁野生的小番茄,并从中发现了五个可以在高盐环境中生长良好的品种。科学家正在研究这些品种的基因,试图将它们与其他番茄杂交。美国加利福尼亚大学戴维斯分校的研究者则致力于开发能在高盐条件下生长的转基因苜蓿、御谷、花生和水稻。
但挑战依然不少。例如,部分盐生植物会产生草酸,大量食用会损害肾脏。另外,许多盐生植物属于“吸盐型”植物,会从环境中吸收钠元素,这可能导致它们成为高盐食品,对高血压人群构成健康隐患(“排盐型”盐生植物则通过阻止钠进入根部来适应盐碱环境)。不过农学家已经发现,烹饪可以显著降低多数作物中的钠含量。
这类作物的种植也颇具挑战,因为许多品种仍需要一定量的淡水。例如盐角草在春季需要较低的盐度才能发芽。“我告诉当地其他农民的是,”扬瑟说道,“在关键时期,淡水对盐生植物的重要性甚至会超过传统作物。”
在扬瑟看来,种植者面临的最大挑战或许是人们对盐生植物的需求普遍偏低。大多数人甚至从未听说过这类作物。即便市场上有销售,往往也只来自小型农场,并且只会出现在高端超市或餐厅。这让支持者倍感讽刺,因为他们曾认为在全球膳食中引入盐生植物可以缓解低收入国家的饥饿与粮食安全问题。
为提高公众认知度,一些农学家已开始转型成为厨师,他们意识到如果想要推广这些蔬菜,就必须让人们先尝尝味道。消费者对农业的环境影响了解得越多,对盐生植物的接受度就越高。2024年3月,意大利佛罗伦萨大学的研究团队进行了一项小规模定性研究,评估用番杏代替菠菜的可行性,这是一种深绿色的盐生植物。菠菜虽对盐水具有一定耐性,但番杏在温室种植时能稳定适应更高浓度的盐水,可达菠菜耐受上限的两倍。
参与者事先并不知道他们食用的是何种方式种植的植物。只有小部分人表示愿意为番杏支付比菠菜更高的价格,这也仅仅是因为更喜欢它的味道。但得知番杏是以可持续方式种植,消耗的淡水更少时,选择番杏的比例几乎提升到了原先的三倍(该研究结果尚未发表)。莫佐也参与了这项研究,他指出人们口头表态的确比行动更容易,但这样的结果表明盐生植物确实有市场潜力。盐生植物的支持者常提醒人们,在2010年之前,南美洲以外几乎无人认识藜麦。直到2013年联合国宣布启动“国际藜麦年”,并资助了针对农民和消费者的推广活动后,这种情况才发生改变。
然而,荷兰阿姆斯特丹自由大学的盐碱农业政策研究员凯特·内加茨指出,农业政策也会成为盐生植物广泛推广的“瓶颈和阻碍”。在许多国家或地区,政府补贴主要针对传统作物。如果一位享受补贴的玉米种植户因咸水浸入农田,而想改种冰草,他几乎不可能为此获得补贴。且在多数司法管辖区,用水权掌握在地方水务局手中,因此必须说服他们相信盐生植物具有经济价值。欧洲或许能带来一些希望,那里与盐碱农业实践相关的政策讨论正日趋频繁。“变化正在发生。”内加茨表示。
在加纳,与荷兰和西班牙一样,研究人员、企业家和农民学到的经验是:只有当盐生植物符合文化和经济需求时才能发挥作用。扬瑟指出,荷兰的餐桌上经常见到盐生植物。而在加纳,这些植物则发挥着不同的作用——为鱼类提供食物并为当地创造收入——但这份作用也同等重要。
在这个盐碱化问题日益严峻的世界,盐生植物的多样化应用迫在眉睫。几乎每个大洲的农学家、土壤科学家和生态学家都在致力于解决盐碱化问题,而盐生植物已在多种气候条件下广泛生长。正如佛罗伦萨大学的实验参与者所证明的那样,人们可能已经准备好接受这些食物——尽管他们自己尚未意识到这一点。

阻隔:盐角草的根系能够阻止钠离子和氯离子等成盐离子进入。盐分几乎无法穿过它根部的最外层,或者说表皮。而内层(内皮层)细胞壁的蜡质结构既能阻隔这些离子,又能让水分通过。

储存:盐角草和其他盐生植物可以将多余的钠离子和氯离子运输到植物细胞的液泡中,这是一个单独的囊泡结构。这样一来,盐的离子就不会影响细胞质中酶的活性或亚细胞结构的功能了。

排出:藜麦会将盐的离子运输到叶片表面的盐囊泡中,盐囊泡充满后就会破裂,释放出其中的离子。其他盐生植物则通过盐腺排出盐分,这些排出的离子会被雨水冲刷或被风吹散。

盐碱地
本版图文均由《环球科学》杂志社供稿
《光明日报》(2026年01月08日 14版)
