自然界的浩瀚无穷,孕育着不同特性的植物,它们有的生长在悬崖峭壁,有的生长于波澜壮阔的海洋中;无论是干旱少雨、土壤贫瘠的沙漠,还是在被海水冲刷的海滩上,都有它们的踪迹,人们称它们为盐生植物。
由于受各种因素的影响,土壤中会同时含有几种钠盐,土壤表面总是会覆盖一层白白的盐霜,形成盐碱地。
含有氯化钠、硫酸钠较多的土壤成为盐土;含有碳酸钠、碳酸氢钠较多时,土壤呈现碱性,而成为碱土。实际上,土壤中往往同时含有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠等盐类,故称盐碱土。土壤中盐碱含量过多对植物造成危害,被称作盐害。盐碱对植物造成的伤害主要表现在两个方面:一是细胞质中钠离子的大量积累,会破坏细胞膜,使之产生微小的漏洞,造成细胞内溶物外渗,破坏细胞内离子平衡并抑制细胞内生理生化代谢过程,还会导致原生质发生凝固,破坏叶绿素,降低光合作用。这些植物最终会因碳饥饿而死亡。二是盐碱土是一种高渗环境,它能阻止植物根系吸收水分,使植物体内出现严重缺水。同时,还会出现细胞脱水,从而造成植物因“干旱”而死亡。
如果土壤中含盐浓度超过0.0005g/L,只有盐生植物能在此情况下正常生长。因为它们有各种各样的防盐抗盐本领,犹如八仙过海,各展其才。
泌盐植物,别名排盐植物,很像人排汗,把盐分排出体外。如径柳、匙叶草、红树、瓣鳞花等,它们生长在含盐较多的土壤中,植株吸收了大量的盐分,但盐却不积存在体内,而是通过叶子表面的吐盐结构——泌盐腺,将多余的盐排出体外,以防止盐分过多聚积造成危害。稀盐植物,这类植物生长在盐分较多的环境中,虽然体内吸收了大量盐分,但是可通过快速生长,吸进大量的水分或增加其肉质化程度,使细胞中的盐分浓度降低,从而避免了盐害,如滨藜属和落地生根属中的一些植物就具有这种本领。
忍盐植物,这类植物能够忍受盐分的毒害,例如碱蓬、盐角草等,它们的细胞内有特殊的原生质,能够把根系吸收进来的盐分排到液泡(盐泡)里,同时还能抑制盐分从液泡里扩散,所以又有“聚盐植物”之称。
聚盐植物的细胞里含盐分较多,浓度大,渗透力强,土壤中的水分很容易进入其细胞中。据说,盐角草耐盐性最强,在含盐量达0.5%~6.5%高浓度盐沼中,依然能够正常生长。
拒盐植物,这类植物具有拒绝吸收盐分的特殊本领。它们的根部细胞中含有丰富的可溶性碳水化合物,渗透压较高,根细胞可以轻松地吸收土壤中的水分。此外,它们的细胞膜通透性非常小,盐分很难通过,犹如一道天然的隔离带,拒绝盐分的进入,于是根系在吸收水分时,吸收的盐分非常少,因此不会受到盐害,如长冰草、海蒿等植物。
我国盐碱土总面积达2000万公顷,主要分布在西北、华北、东北西部和海滨地区。这些地区平坦开阔,土层相对较厚,是理想的农作物生长基地,但因为土壤中含有较多的盐分,农作物的生长发育不良,产量很低;比较严重的地区因作物根本无法生长,而变成大面积的盐碱荒地,寸草不生。
治理盐碱土的方法主要有4种:物理改良、水利改良、化学改良和生物改良。其中的水里改良是用大量的淡水来冲洗盐分,但需花费大量的资金建设水利排灌工程,同时还会浪费大量淡水资源。科学家通过实验研究认为,最好的、一劳永逸的方法就是生物方法。也就是通过种植耐盐的绿肥植物和牧草,如田菁、紫云英、百蓿、苕子等,一方面可以降低土壤中的盐分,固定土壤中的养分;另一方面当绿肥长大后可作为养料埋在土壤中,可提高有机质含量,改善盐碱土。
在盐碱土上栽植刺槐、沙枣、旱柳、榆树、泡桐、金丝小枣、紫穗槐、白蜡条等一些耐盐碱树种,也能改善盐碱土。可以用这些抗盐碱的树种营造防护林,炎炎夏日,这些防护林的树冠可以蒸发出大量的水分,它们的发达的根系如同一台台水泵,源源不断地将地下水输送到树冠。于是,地下水位慢慢下降,盐碱也随水下移,到达土壤深层,同时,降雨较多时也可以吸收更多的淡水资源,稀释土壤中的盐分,从而减少了盐害,使盐碱土逐渐改善。
金丝小枣是鼎鼎有名的抗盐“勇士”,主要分布在我国河北东部和山东北部一带。它们不仅枝繁叶茂,而且结出的小枣脆而甘美,吃在嘴里犹如含蜜。因此,有抗盐“一枝花”之称。如今,有限的耕地资源与快速增长的人口之间的矛盾愈演愈烈,人人都在探索解决这一矛盾的方法。全世界五大洲都处于海洋的包围之中,海岸线曲折狭长,海滩辽阔,改造海滩,增加粮食种植,被认为能够有效地解决这一矛盾。盐篙、白茅、芦苇、大米草等耐盐植物将在海滩改造中大显身手。在开发的新生海滩上栽种这些植物,既可以巩固滩地,又为改造海滩打下基础。大米草在开发海滩的探索和实践中,立下了汗马功劳。在海水正常盐度35%,土壤盐度20%的地区都能正常生长,繁殖生长迅速,现在世界各地海滩都有大米草那靓丽的身影。我国自1963年开始引种大米草,试种在江苏海滨,现在已攻占海滩3万多公顷,对护滩固岸、改良土壤起着积极的作用,有抗盐的“勇士”之称。