改良和利用盐渍化土壤的研究进展
赵可夫 范海 王宝增 孙明霞
（山东师范大学盐生植物工程技术研究中心）
引言：
根据联合国教科文组织ＵＮＥＳＣＯ和粮农组织ＦＡＯ不完全统计，全世界盐渍土面积为９．５４３８亿公顷。我国的８个盐渍土壤区共有现代化活性盐渍土壤约５．５４亿亩，残余盐渍化土壤６．７３亿亩，潜在盐渍化土壤２．６亿亩，总共１４．８７亿亩约为９９１３万公顷，占全世界盐渍土壤的九分之一。中国耕地２０余亿亩，盐渍土壤面积占耕地土壤面积的比例是相当大的，约为耕地面积的３／４。如此大面积的盐渍土壤，严重影响我国农业的发展，如何改良和利用盐渍土壤是我国当前的头等大事之一。
一、盐渍土壤改良和利用的回顾
盐渍土的改良和利用在国内外已经进行了很长时间，其主要措施为：１工程措施：如利用淡水洗盐，挖沟排盐，修筑台田等，然后再种植一些作物，这些措施均有一定效果，但也带来一些副作用。２生物学措施：种植绿色植物如苜蓿等，增加土壤有机质，减少盐害，也有一定效果，但对土壤含盐量无太大的改变。３化学措施：如向盐渍土壤施加石灰，增加土壤钙质，以减缓盐的毒害作用。
二、盐渍土壤改良和利用的现状
１．盐碱土的改良
经过长期的实践工作后，人们逐渐认识到盐碱土的改良和利用是一项极为复杂的工作，单一措施很难奏效，特别是单一的工程措施。近来广泛采取的措施有：１工程措施，在盐土底下埋施盐分可以透过塑料管道，使土壤盐分渗透到管道中排走，从而降低该地区的土壤盐分，如天津开发区的治盐措施，效果很好，但造价太高，大面积实施困难。２Ｎａ＋螯合剂的应用，如ＥＧＴＡｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ－ｂｉｓβ－ａｍｉｎｏｅｔｈｙｌ
ｅｔｈｅｒ－ＮＮ＇－ｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ
ａｃｉｄ乙二醇双乙胺醚－Ｎ，Ｎ’四乙酸，其效果很好，但费用太高，用不起。３生物学措施，如高富集Ｎａ＋和Ｃｌ－植物的应用，这种植物如碱蓬Ｓｕａｅｄａ
ｓａｌｓａ、盐爪爪Ｋａｌｉｄｉｕｍ ｆｏｌｉｕｍ等，它们可以从土壤中吸收大量盐分，植物体内ＮａＣｌ含量可达其干重的２５％～３５％，种植一年后可以从土壤中吸收ＮａＣｌ盐分１５３～１８６ｋｇ／亩，盐碱土脱盐效果十分明显见表１。
近年来广泛应用遗传工程技术创造转基因植物，即将抗盐基因转入不抗盐作物中，以提高其抗盐性，然后再种植在盐碱地中。这一技术目前还存在一些问题，成效不大。第一，抗盐基因
是多基因组成的，转１、２个基因效果不大。第二，转多个基因技术还有困难。
２．盐碱土的应用
（１）、滩涂盐碱土的应用：种植毕氏海蓬子Ｓａｌｉｃｏｒｎｉａ
ｂｉｇｇｅｌｏｗｉｉ和碱蓬Ｓｕａｅｄａ ｓａｌｓａ表２．
（２）、内陆盐碱地的应用：种植经济盐生植物，例如，药用植物有甘草、枸杞、红花、罗布麻等：牧草有星星草、滨藜等；林木有沙枣、胡杨、盐桦等。有经济价值的盐生植物中国有２００余种。这项技术的优点是盐渍土壤不要进行任何改造，即按植物抗盐性大小对应选择不同含盐量种植即可。
种植盐生植物不但有经济收益，而且也具有改良盐碱土的效果表３、表４、表５、表６。以上数种措施同时进行效果更好，即综合措施。
三、改良和利用盐渍土壤的生物学措施中几种新观点
１、所有植物的基因组都含有抗盐基因
８０年代以来，尽管在耐盐机理方面没有取得突破性进展，但是通过这些研究，人们认识到一个在研究耐盐方面十分重要的问题，即非盐生植物也具有耐盐基因，许多非盐生植物的细胞经过在一定盐度下逐步适应而有了耐盐性。
这些研究说明所有植物基因组中都存在耐盐基因，如果进行适应锻炼，耐盐基因就得到适当的表达从而提高植物的耐盐性。
盐生植物的耐盐基因可能是从那些适应了低盐胁迫的非盐生植物的基因进化而来的，因为Ｎａ＋是地球上土壤阳离子中最丰富的元素之一，对大多数植物Ｎａ＋是一种共用的环境因子。由于大体积水的蒸腾流要通过植物，所以即使浓度低于１ｍＭＮａ＋在植物体内的积累仍然可以达到很高水平。由于耐盐基因调控Ｎａ＋的流量，所以Ｎａ＋在植物体内积累到毒害水平，看样子是不可能的。
２、造成植物盐害的主要原因是离子均衡的破坏
植物生长在盐渍生境中以后，外界的Ｎａ＋和Ｃｌ－即进入植物细胞，造成离子不均衡，即对细胞的正常代谢产生影响，造成代谢紊乱，严重干扰植物的生长发育。
在这种情况下，植物要能够适于这种逆境，必须千方百计使各个细胞器间离子均衡，这样植物才能正常生长发育，也就是植物对这种生境产生了适应性。
破坏离子均衡是盐胁迫对植物危害的主要原因。
植物要避免盐害，即采取多种措施达到离子平衡见图１。（图表均略）
表４ 盐生植物种植前和收获后土壤中有机质含量的变化
图１ 盐适应后细胞均衡的建立
ｐｏｌｙｏｌｓ多元解；ｐｒｏｌｉｎｅ肫氨酸；ｂｅｔａｉｎｅ甜菜碱；
ｔｒｅｈａｌｏｓｅ海藻糖；ｅｃｔｏｉｎｅ信息素；ＤＭＳＰ二甲基磺基丙酸
表５ 盐生植物种植前和收获后土壤中细菌数量的变化
表６ 盐生植物种植前和收获后土壤中真菌数量的变化
３、植物对盐分胁迫的响应顺序——二阶段说
所谓盐害主要包括两个内容，１离子伤害，２由离子造成的水分胁迫伤害，但这两种胁迫对植物产生伤害，谁先谁后呢过去是不清楚的。
１９９２年Ａｕｓｔｒａｌｉａ ｉＲ．ｍｕｎｎｓ提出二阶段作用假说。
三种植物Ｔ、Ｍ和Ｓ在受到盐分胁迫时，就明显下降，而且三种植物同样下降但到一定时间后，即出现差异，Ｔ值下降最小，Ｍ下降较大，Ｓ下降最大。前段称为水分胁迫控制，后段称为离子胁迫控制见图２。
４、交叉抗性的发现
凡是抗盐的植物大多都能抗旱和抗寒，这种抗逆性称为交叉抗性Ｃｒｏｓｓ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ。２０００年，美国亚里桑纳大学环境科学研究室朱健康教授正式提出凡是抗盐植物都能抗旱和抗寒，并认为植物的基因组中同时包括抗盐、抗旱和抗寒的基因。
图２ 植物对盐分胁迫响应的两个阶段模型
引自Ｍｕｎｎｓ １９９３