海水农业，一片有待深度开发的农业领域 - 海洋农业

為了你我愿給 · 发表于海洋科普 2024-4-23 00:00:16

2019年10月，由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻（耐盐碱水稻）在新疆岳普湖县公开测产，最终理论亩产结果为546.74千克，这标志着以海水稻为代表的海水农业在近年强势崛起。今天我给大家介绍海水农业的概念和特征，并着重介绍以海水稻为代表的海水农业作物的种类和栽培现状，同时展望海水农业的未来发展方向。

海水农业的概念与特征

海水农业即为依靠海水资源进行生产的农业，它包括海水灌溉农业、海洋动物捕捞和养殖业、海洋植物种植栽培业（如海藻种植、红树林栽培等）。海水灌溉农业是利用海水浇灌进行作物生产，是以海水资源、沿海滩涂资源及耐海水植物为劳动对象的特殊农业，其本质特征就是水、土是海洋的，植物却是陆生的，但其耐海水。在此，我们提到的海水农业主要指海水灌溉农业，发展海水农业有利于解决淡水资源不足的矛盾、有利于解决土壤盐碱化难题、有利于缓解农业发展空间不足的难题，将在很大程度上缓解人类水资源、可耕地和粮食三大危机。

海水农业解决了沿海滩涂及海水的农业利用难题，使得耐海水植物作为新型作物培育和开发，打破了传统农业对淡水和淡水植物的依赖，从而使沿海滩涂、海水能够直接用于农业生产。发展海水灌溉农业是全球农业可持续发展的重大课题，具有广阔发展前景。21世纪以来，海水农业开始进入快速发展期，致力于阐明灌溉盐水对植物、土壤的影响，优化海水灌溉模式并进行商业化生产。我国海水农业在近年取得了重大突破，作为海水农业的主要代表作物，由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻（耐盐碱水稻）经测产，最终理论亩产达到546.74千克。

海水农业的生产区域

海水农业生产区域主要定位于滨海盐碱地、滩涂和荒漠等难以进行传统农业生产的区域，这些区域的特点是土壤含盐量高、淡水资源缺乏。

1.盐渍土。盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有危害的土类，盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布，我国这些地区可以根据自身情况试行发展海水农业。

2.沿海滩涂。沿海滩涂是具有可供沿海生物生存、栖息和繁殖的生态物质基础的潮间带、潮上带和潮下带。该区域兼有海洋和陆地两个生态系统特征，这里的植物、动物、土壤、水等环境因素同时具有海洋环境和陆地环境的双重属性，因此这里是地球生态系统中最有生机的部分，但同时也是生态系统平衡非常脆弱的地带。滩涂是我国重要的后备土地资源，具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔业综合开发潜力大的特点。滩涂由于受海水影响较大，仅适合柽柳、大米草、海蓬子等耐盐植物开发。

3.滨海荒漠。世界上约43%的陆地面积为干旱或半干旱沙漠，但是只有靠海岸较近的沙漠地区才有可能实现海水农业。据估计，在海岸附近的沙漠区大约有15%的面积适用海水灌溉种植作物。在人们诸多尝试中，最为成功的是在该区域种植毕氏海蓬子。

海水农业的技术核心——盐碱土改良

海水农业的核心和制约因素是盐，所以海水农业的首要因素是盐碱土地的改良和综合利用。当前，我国已经相继尝试了多种方法来改良盐碱土地，取得理想的改良效果。

1.生物修复技术。生物修复主要是利用植物与微生物的代谢和生长活动吸收、转化或转移土壤中盐分离子，提升土壤质量。如碱篷、柽柳、滨藜、地肤、油菜、菊芋、田菁、枸杞、芦苇等耐盐与盐生植物的栽种，微生物菌肥的施用，可获得一定的经济价值。但该技术改土过程较为缓慢，因土壤是开放的土体，种植层盐分在被吸收、转化或转移的同时，周围的盐分在不断地进行补充，因此，生物修复一般要经过漫长的时间方可见效，对于经济产出要求不高的长期闲置土地可适用此技术。

2.化学改良技术。化学措施，是利用外源添加物与土壤胶粒发生的化学反应改良盐碱地，常见的有工农业废弃物（如磷石膏、糠醛渣、风化煤等）和天然矿土资源（如泥炭、褐煤、沸石等），其制备简单、使用方便，在改善土质的同时可有效补充丰富的矿物元素。但近年来，随着废物资源化的利用，添加物成本在不断提升，该技术的大面积推广受到限制。

3.农艺措施。农艺措施是利用农艺相关产品手段调控土壤水盐运移的技术方法，主要包括土地整理、深耕晒垡、微区抬田、秸秆还田、种植绿肥、作物能作、间作、膜下滴灌等。该技术适应范围广，几乎在各类地域和各类盐碱地上均可应用，但控抑盐时间短，对满足短期种植需求时可使用，成本低，操作简便。上膜下秸是一种新型盐碱地控抑盐增产技术，是利用专用机械将秸秆切碎翻埋至地下30～40厘米深处，形成秸秆隔层，结合灌溉、种植等其他措施进行盐碱地的管理调控，该技术主要适用于西北内陆土壤蒸发强烈、盐分上行较快的地区，尤其是黄河上中游地区的广大盐碱地，目前已在内蒙古、甘肃、宁夏等多处盐碱地上推广应用，效果较好。

海水农业作物的种类与栽培现状

海水农业可种植的作物有盐草、藜麦、海水稻、野大豆等粮食作物，海蓬子、蒲公英、碱蓬、番杏、三角叶滨藜等蔬菜，还有作为饲料、能源的作物。

盐草。盐草为多年生植物，雌雄异株，植株在4月开花、5月成熟，雌株每年产生大量种子。自然条件下盐草是排水不良和贫瘠土壤的自然物种。能在淹水条件下正常生长的能力使盐草作为土地改良作物具有明显的优势，使其有望在盐碱土上进行食品生产。

藜麦。藜麦是藜科藜属一年生植物，同时也是一种高度耐盐的盐生植物，其根系庞大、须根多、气孔结构独特及囊泡吸水性强因而抗旱性强。藜麦主要以种子供食用，种子大小与小米一样，颜色有乳白色、乳黄色、紫色等多种颜色，营养价值极高。基于藜麦所特有的功能特性与生物特性，它将作为一种新型的全营养食品具有广阔的应用前景。

海水稻。海水稻是我国近期海水农业的热点。海水稻为一年生禾本科稻属植物，性状介于野生稻和栽培稻之间，是由海边滩涂的野生水稻繁育、海水灌溉生长结穗的水稻品种。海水稻耐盐、耐淹能力强，稻苗长势旺，再生能力强，是一种特异的水稻种质资源。海水稻的稻米也称海红米，米身呈赤红色，含有天然红色素，营养丰富，氨基酸含量比普通精白米高4.71倍，硒含量高7.2倍。我国盐碱地面积达15亿亩左右，如果在盐碱地上种植海水稻，将会为破解人类粮食紧缺问题作出应有的贡献。

野大豆。野大豆俗称乌豆、野黄豆，为豆科大豆属一年生草本植物，我国是世界上野大豆分布最多、最广泛的国家，几乎全国各地都有分布。野大豆喜水耐湿，耐盐碱，抗旱，耐贫瘠，在土壤pH4～9.2的环境中均能生长。野大豆营养丰富，蛋白质含量约为42%，脂肪含量约为8%，总异黄酮含量约为5000微克/克。作为一种营养价值很高的药食兼用型食品，野大豆发展前景广阔。

海蓬子。海蓬子别名盐角草、抽筋菜、海胖子等，为藜科盐角草属植物，生物体化学元素组分丰富，可溶性盐分含量高达37％左右，为典型盐生植物。海蓬子耐盐度高，可用海水直接灌溉，且不容易患病生虫，基本上无需喷洒农药，种植管理简便，是一种具有很好市场前景的海水蔬菜。我国江苏省盐城、连云港市等从2001年起开始在滩涂沿海引种北美海蓬子，成功掌握其生理习性和栽培技术，露地栽培每667平方米（1亩）产量可达1000～1500千克，纯收入3000～4000元。

蒲公英。蒲公英为菊科多年生草本植物，适应性很强，可作为一种耐海水蔬菜的优质种质资源，当前通过细胞工程技术已经成功培育出耐1/3海水浓度的蒲公英。而耐海水的蒲公英集食用和药用于一身，必将成为蔬菜市场的新宠，给人们带来健康的同时，也会创造出十分可观的经济效益。

碱蓬。碱蓬为藜科藜属一年生植物，一般生长于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地上，对土壤含盐量适应范围很宽。碱蓬嫩茎叶可鲜食，营养价值很高，是一种很好的蔬菜。碱蓬在江苏沿海滩涂有很好的适应性，通过设施栽培，基本没有病虫害，可以实现全年上市，是绿色安全的耐盐蔬菜，可作为沿海滩涂特色海水蔬菜进行产业化开发。

番杏。番杏别称洋菠菜，为一年生半蔓性草本植物，其对盐胁迫具有较强的适应性和耐受性，广泛生长于海岸沙地、红树林林缘及基岩海岸高潮线附近。番杏主要食用鲜嫩茎叶，营养价值极高，可以进一步挖掘其在滨海滩涂地、盐荒地、海水倒灌农田中的利用价值。

三角叶滨藜。三角叶滨藜是从美国东北部沿海沼泽边缘筛选出来的优良耐盐特色蔬菜，主要以鲜嫩茎叶供食用。不仅营养丰富，而且具有极强的耐盐性和对沿海滩涂很好的适应性，作为沿海滩涂特色耐盐蔬菜进行产业化开发，具有较好的经济效益和生态效益。

饲料作物。饲料作物主要有北美海蓬子、大米草、苜蓿、草木樨、甜高粱等。我国有数千万公顷盐碱地资源，有广阔的未利用边际性土壤，这些地块种植大田农作物产量很低，改造起来难度大、成本高，如果能将其合理利用种植海蓬子、甜高粱等饲料作物，则完全可以缓解人、畜争地的矛盾。

能源作物。能源作物主要有甜高粱、菊芋、油葵、海滨锦葵、含油微藻等。随着社会经济的不断发展，人口与经济对耕地的压力仍在不断加大。沿海滩涂提供了大量的新生陆地，利用我国丰富的沿海滩涂土地资源开发能源植物具有广阔前景和巨大潜力。

海水农业未来发展展望

随着我国经济的高速发展和对海洋经济的重视，海水农业的发展已经具备条件，在物联网、移动互联、移动终端为代表的信息技术变革的推动下，海水农业所在区城的信息化建设和应用正向集成整合、深化应用的阶段转型。未来将利用互联网等现代信息技术，构建覆盖海水农业生产过程的信息化、网络化管理系统，不断深挖数据资源利用，拓展信息技术应用广度，开展农作物生命周期和农业生产周期管理。利用互联网技术，将实现海水农业生产资源的全方位智能化管理，通过盐度自动化检测、营养元素自动检测，实时监控和智能预警、传输和远程共享，实施农业生产资料精准投入，实现海水农业生产和产品的品质管理和质量追溯。

总之，未来海水农业发展可结合“互联网+”技术，实现以海水替代或部分替代淡水灌溉进行农业生产，从而极大程度地缓解由于淡水资源缺乏而造成的用水紧张形势，这将具有巨大的经济效益、生态效益和社会效益。