“水稻畝產707.4公斤”，在我們這個水稻產量全球第一的國家，似乎不足為奇。然而，當這一數字出自吉林通榆那片曾經寸草不生的鹽堿地時，卻足以觸動我們習以為常的神經。

這一數字背后，是一場跨越多年的接續奮斗與系統工程。從以稻治堿的創見，到將生物炭轉化為土壤改良劑的實踐，中國工程院院士、沈陽農業大學水稻研究所教授陳溫福跟他的學生們一起，將自己的理念一點點變成理論與技術，并不斷延展開去，發揚光大。鹽堿地治理如同一部精密的儀器，從品種選育、工程改土到栽培管理，每一個齒輪都必須嚴絲合縫，協同轉動。在“增加我國有效耕地面積”這一共同目標下，大家各展其長各施所能，將這場寂靜而堅韌的接力，跑出了一條從白色荒漠到金色糧倉的突圍之路。

完成“不可能的三角”——

在絕境中尋找“那一株”

在陳溫福看來，當前提高糧食產量，無非是擴面積和提單產，但單產提升是“百尺竿頭更進一步”，這“一步”雖然微小，卻難度很大。但我國的鹽堿地面積約15億畝，其中具有開發利用潛力的約5億畝，這其實就是潛在糧倉。“而且鹽堿地是一張白紙，可以實現從零到高產的跨越。”陳溫福說，東北三省特別是吉林西部與黑龍江部分地區，大約有上千萬畝內陸蘇打鹽堿地，也叫“白土地”，有的地方甚至寸草不生。但這些地方地勢平坦，水資源相對充足，只要科技跟上，完全能成為新的糧倉。

道理是這么講，但改良鹽堿地是個投入大，高風險的活兒，人們總愛調侃，“多少人開著寶馬去搞，光著屁股出來”。然而，陳溫福很早就意識到，種水稻可以作為改良鹽堿地的突破口。因為在鹽堿地上，絕大多數作物都難以生長，水稻這一鹽堿地先鋒作物，卻能很好地適應這一土壤環境。“一方面是水稻比較耐鹽堿，另一方面，種水稻就得有水，水就會參與鹽堿地的改良與利用，通過灌排把鹽洗掉，或者通過滲漏的過程把鹽淋溶掉。所以有句話叫‘鹽隨水來，鹽隨水去’。”

想要水稻長得好，得有好品種才行。作為培育出多個超級稻新品種的專家，陳溫福對團隊的要求是培育出既耐鹽堿又高產的水稻新品種。于是，沈陽農業大學水稻研究所從2015年開始了松嫩平原吉林西部地區鹽堿地利用改良方面的研究，同步開始了品種選育工作。在吉林省白城市通榆縣八面鄉，劃定了300多畝的鹽堿地做選種工作。

這片示范田當時是吉林西部典型的東北內陸蘇打鹽堿地，蘇打鹽堿地因土壤中碳酸鈉和碳酸氫鈉含量高，堿性極強，土壤結構被徹底破壞，板結不透水，被稱為“土地癌癥”。具體來說，這片地pH值高達10.5、含鹽量千分之七。一般情況下，水稻在含鹽量千分之三的地方就無法存活。

“什么叫寸草不生？這就叫。在遼寧盤錦紅海灘上能存活的堿蓬草，這里都長不了。”沈陽農業大學水稻研究所副所長唐亮說，“2015年我第一次來這兒，放眼望去白花花一片，連個草窩都難找。當地有句老話，‘一年兩季風，一季六個月’，人經常被大風吹個趔趄。幾十米高，鋼結構、地基很深的育苗棚都能被刮跑。剛開始干的時候，那更是吃著沙子下地，堿沫更是迷得人睜不開眼。”唐亮最開始內心是有抵觸情緒的，“人在那里活著都費勁，更何況水稻？”

當時陳溫福團隊拿了1000多份水稻材料來試種，結果全軍覆沒，一個都沒活。“稻苗剛移栽下去就一片片發黃、枯死，看得人心疼。”更讓唐亮頭疼的是，耐鹽堿水稻的育種，似乎是在完成一個“不可能三角”，既要耐鹽堿，還要高產，還要口感好。關鍵是沒有一種基因，能同時解決這三個問題。“就像要培養一個人既上得了廳堂，又下得了廚房，琴棋書畫還得精通，又有一身功夫能夠惡斗歹徒，那得付出多少心血？”

“那選出這種品種的概率有多大？”

“如果說選出高產的品種有十萬分之一的概率，那么選出高產、優質又耐鹽堿品種的概率，就是幾個十萬分之一相乘。”

育種田上，一公頃上有25萬穴，每一穴有二十幾個穗，它們長完一季，就得決定到底要哪一株。陳溫福總說，育種是門藝術，育種家瞬間就得做出決定選哪一個株型，這近乎本能般的速度，背后是數十年如一日的大量積累。“哪怕是用當前最先進的數據大模型，給它輸入每一個植株的基因型，前代后代，也未必能計算出該選哪一株。”

從開始育種到性狀穩定，五六年轉瞬即逝。然后再不斷篩選，十年唰地一下就過去了。唐亮仍記得那時看不到頭的感覺，“哪怕十年，二十個生長季過去了，我還是不確定能否成功。更別提等品種性狀穩定了，還得進行兩年的品種比較試驗，一年的預備試驗，兩年的區域試驗，最后是生產試驗，所有試驗都通過以后，才給頒發品種審定證書。”

“那當初為什么能堅持下來？”

“陳老師一直給我們說，搞農業是個慢活兒，要耐得住寂寞，十年入門，不怕失敗。更何況從1957年建所開始，我們就積累了大量的種質資源，育種理論也在不斷創新。比如前期通過基礎雜交選育出來的品種，也傳到了我的手上。我基本上就沿著這條道路走下去就可以了，不會走什么彎路。”

陳溫福的話和學術經驗，就像一根定海神針，讓唐亮扎了下來。轉機出現在2016年，試驗人員在一片枯黃的試驗田里，發現了一株“鶴立雞群”的“奇異株”。“它長得特別壯，穗子也大，有五六百粒，抗性也特別好。但可惜的是，底下全是秕粒，一個籽都沒結。”但就是這個“不完美”的抗鹽個體，成了團隊的“希望火種”。“當時我們認準了它抗性強這一點，在這個基礎上再去改良品質，優化性能。”唐亮說，團隊迅速行動，以這個“奇異株”為母本，與抗鹽堿資源“WR04-8”（一個早稻資源）進行雜交，再與日本優質品種“秋光”和帶有香味的“五優稻4號（稻花香2號）”進行復合雜交。

團隊開始在鹽堿地里“穿梭育種”，冬天在海南南繁基地加代擴繁，在溫室里模擬鹽堿環境，用不同濃度的鹽水澆灌稻苗，篩選出最抗鹽的后代，然后再拿到沈陽去種。“一般7月初就出穗了，其他品種的水稻都沒出穗，結果鳥就只吃它，都給吃禿嚕了。”唐亮說，那還不是因為這個品種的口感好，容易招鳥。2019年的時候，出苗特別不齊，高的高，矮的矮。“我們摸索出一套‘稀播育大苗壯苗’技術，在苗期就強化抗鹽鍛煉，移栽后再配合精細的田間水肥管理，才慢慢解決了出苗和保苗問題。”

經過近十年的篩選、穩定和測試，“沈農516”品種終于誕生了，它的耐鹽堿程度遠超普通品種，成活率高，抗逆性強。“一般的品種含鹽量到千分之三就無法存活，土壤pH值到8.6也不行了。但這個品種，哪怕含鹽量到千分之四，土壤pH值到9也沒有問題。”唐亮介紹道，它是一個“全能選手”，除了耐鹽堿，還抗病、高產、優質，還好吃，在遼寧的優質食味品評中得過第一名。

“為什么別的耐鹽堿品種在這里無法生存呢？而是要辛辛苦苦培育一個新品種？”

“每一個品種都得適應當地的氣候環境條件，才能更好地存活，也就是要因地選種。”唐亮舉了個例子，就拿山東的濱海鹽堿地來說，其主要成分是氯化鈉，吉林通榆的鹽堿地就以碳酸氫鈉和碳酸鈉為主，而且當地鹽堿地的堿性更重。所以在濱海鹽堿地能生存的品種，未必能在通榆存活，甚至都不會抽穗，總會遇到一些水土不服的問題。哪怕同是東北的鹽堿地，遼北的品種生育期有170天，遼中就只有155天，吉林就是135天。

只有把大田改造成功，技術才算有了生命力——

系統作戰馴服鹽堿

改良鹽堿地，依靠的并不是單一的技術措施，而是育種、工程、栽培……各個環節聯合攻關，多種措施形成合力。比如，要想在鹽堿地上種出水稻，除了育種，還得“馴服”這桀驁不馴的土壤，通過工程“開路”，構建“排鹽網絡”。團隊首先采用激光平地技術，將高低不平的土地精準整平。隨后，一套精密的“灌排系統”在田野上鋪開，新建支渠、斗溝等如同給鹽堿地安裝了“毛細血管”，可以將水庫的水引進地里。

“改良鹽堿地，是一環扣一環，每一個環節都要按照時間表嚴格執行，因為農時不等人。”陳溫福說，插秧的前一年就得整好地，路、水都得通，當年干根本來不及，東北化凍都得到“五一”之后了。這些基礎的工程搞完了，就得增加有機質，盡快形成種植條件，否則錯過一季等一年。

除了這些，育苗也是一件艱難且重要的事。陳溫福的學生、吉林省農業科學院水稻研究所副研究員馬巍說，“秧好半年糧”嘛，只有育出素質好的秧苗，植株的抗逆境能力才會更強，存活率更高，農民半年的收成才不用愁了。

為此，馬巍團隊研發了“一搶三替”水稻栽培技術（搶積溫，早育苗，早插秧；用中晚熟品種代替中早熟品種；用育苗基質代替傳統基質；用缽形毯狀盤替代平盤），不僅可以提高水稻秧苗的素質和機插秧質量，水稻產量也可以提高10%以上。“過去之所以只能用中早熟品種，是因為育苗棚都比較矮，有的還用‘地趴棚’。要用這項技術的話，就得用大中棚育苗，這樣育苗面積大，熱量緩沖性好，有利于機械化作業，還能避免提早育苗遭遇低溫。”馬巍進一步介紹，用育苗基質代替傳統育苗土，則是因為肥沃的黑土是不可以無限制取用的，而充分利用當地的牛糞和秸稈等農業廢棄物資源，育出的秧苗素質更好，抗逆性更強。

傳統的平盤在插秧的過程中容易撕斷根系，再加上鹽堿的環境，秧苗不容易存活。“而用缽形毯狀盤的話，相當于育秧盤的底部有一排排的小缽，這樣在插秧的時候，根系大部分都集中在小缽中，有利于水稻快速緩苗。”

“那這項技術的成本高嗎？”

“成本幾乎可以忽略不計，而且現在已經有缽形塑料軟盤，保存好了可以重復利用。”

此外，馬巍團隊還在推廣“蘇打鹽堿地水稻抗逆除障穩產可持續技術”。該技術的核心在于，通過秸稈還田和增施有機肥，提升土壤有機質和有機碳含量。馬巍解釋說，“農民有句話，就叫‘肥大壓鹽堿’嘛。這個“肥”其實不是化肥，就是土壤有機質。當土壤有機質和有機碳含量提高，土壤的團粒結構會改善，還能中和堿性、降低鹽分。

“其實我們所有的技術，不管是秸稈還田還是別的措施，都是在貫徹陳老師治理鹽堿地的核心理念——提高土壤有機質和有機碳。”談到未來的發展，馬巍希望能破解“鹽堿地種水稻，農民增產不增收”的問題，推廣一些輕簡化的栽培技術，來減少生產成本。其中一個叫水稻機插同步側深施肥技術，可以同步插秧和施肥，通過精準深施肥提高肥料利用率，減少化肥使用量，而過去農民只能先施底肥再插秧，不僅費人費力，肥料的用量還多。目前該技術能在“減肥”20%的情況下不減產。

當所有的配套技術都已成熟，陳溫福開始跟中農克鹽公司合作，開展大面積的技術推廣。他不想讓技術只停留在實驗成功的層面，“是騾子是馬，拉出來遛遛”，只有真能把大田改造成功，讓農民真正受益，技術才算有了生命力。“合作模式的話，沈陽農大負責提供技術指導，比如苗早衰了怎么辦，肥料施用量如何把握等等。”中農克鹽有關負責人于雷說，說白了光有錢不行，關鍵是得有好的改良技術，方案和好品種。最關鍵的是，所有的技術措施都得嚴格執行，馬虎不得。“改良鹽堿地就像人吃藥，陳老師他們開出了藥方，讓你飯前吃就得飯前吃，要是飯后吃，肯定影響藥效。”

至于“藥效”如何，記者走進即將收獲的稻田，絲毫看不出這曾是一片“不毛之地”。每串稻穗都結得極滿，長長的穗子彎成一道弧線，捏一下最飽滿的一穗，稻粒十分硬實。再俯身看去，腳下的土地烏黑，攥在手里不散，也不黏手，指縫間能感到絲絲潮氣，像是發得暄乎的面團。“整精米率都能到72%，已經達到了大田的標準。土壤也從鹽堿白漿土變成了壤土。”于雷還說，最近測產，改良后的鹽堿地的產量達到了707公斤，這是從零到1400的進步。“我們把地流轉過來，村集體也有收益，等到項目驗收結束，地就交回村里了，農民想種啥種啥，種出來的東西也沒有污染，過去可是一點收成都沒有。”至于見效的時間和成本，于雷說，“用沈陽農大的技術，當年改造后糧食其實就有產量了，只是產量低，等到三四年的時候，基本上就跟真正的大田沒有區別了。改造成本的話，一畝地加上肥料在五六千塊錢左右。”

瞄準“藏糧于地”難題——

土地的新生

哪怕相關的配套技術都已到位，陳溫福和他的團隊也不想止步于此。在陳溫福看來，“藏糧于技”已不是問題，“我們的超級稻，無論是常規稻，還是雜交稻，品種都在引領世界，我們的最大問題是‘藏糧于地’。”他想出的辦法是生物炭技術——把秸稈變成生物炭還回土壤，實現土壤改良和農業的土壤碳匯。他進一步發現，施用生物炭能夠改善鹽堿地的土壤理化性質、提高碳含量和促進植物生長，可作為鹽堿地改良的有效措施。

“我國每年可被收集利用的秸稈、林業殘余物等約17.5億噸，這些巨量的生物質若直接還田，所固定的二氧化碳只有約3%可回歸到土壤碳庫。”讓陳溫福興奮的是，若將其中的四分之一制成生物炭歸還土壤，可直接固碳約2億噸，與我國陸地生態系統每年兩億多噸的碳匯量相當。因此，將農林殘余生物質炭化還田，不僅能“變廢為寶”，還能讓農林碳匯倍增。

雖然陳溫福是國內最早提出將生物炭作為農業投入品——炭基肥去使用的專家，但這項技術的靈感來源，是因為一位農民。2005年，遼寧省鞍山市岫巖縣農民企業家劉金想申請玉米芯制炭的項目，但燒炭爐總是不過關。當時他的燒炭爐就是砌個水泥槽子，里邊焊一個燃燒器，用玉米芯封閉，形成缺氧環境，讓里邊燒不起明火。這種簡易的“燜燒”法可以燒出疏松多孔的炭，但效率低，成本高。為了達標，他輾轉找到了陳溫福。陳溫福看中了它的優點，至于缺點，改造一下，讓它能燒秸稈且容易移動，用車拖到田間地頭，把秸稈就地炭化就可以了。接下來，陳溫福組建了生物炭研究團隊開展科技攻關，幫助劉金改進炭化設備和生產工藝，并開展生物炭應用于農業的研究。

研究發現，生物炭本身環保安全，疏松多孔，可以改善土壤的固液氣構成。“孔隙多，有利于土壤中水汽的運行和排鹽。”陳溫福團隊成員、國家水稻產業技術體系崗位科學家孟軍解釋說，這是因為鹽堿地改良的一個主要措施就是用水洗鹽、洗堿，這樣就可以把鹽充分地換出來，再隨著水排出去。此外，生物炭還能夠增加土壤微生物量，從而有利于土壤團聚體的形成，改善土壤結構，提高土壤肥力。再加上生物炭本身具有吸附性，有利于穩固土壤中的養分和溶解性有機碳，從而緩解洗鹽過程中，土壤養分和有機質的淋失。

孟軍強調了一點，由于生物炭本身呈堿性，要讓它改良鹽堿地的效果更好，最好先把它改性，也就是調酸，把它的表面變成酸性或者中性。而且如果用檸檬酸工業的尾液或者是尾渣來調的話，成本就更好控制。

“那生物炭跟當前其他類型的土壤調理劑相比，最大的優勢在哪里？”

“其實是它的有機碳不容易分解，它的碳元素在土壤中的殘留率可以達到80%以上，在土壤中積累的時間更長，顯著提升土壤有機碳的含量。”

“但是生物炭跟有機肥等其他調理劑相比，施用成本更高，是否會給農民造成更大的負擔？”

“如果把生物炭的碳匯價值算進來的話，兩者的差距就可以抹平。畢竟生物炭的有機碳含量高，性質穩定，當前生物炭項目的碳匯價格在市場上十分理想。”

陳溫福當然希望生物炭能推廣到更多更遠的地方。但當前國內生物炭的產業項目還比較少，市場對這項產品的了解不多，還有就是認知問題。“我們推廣的炭基肥料，最主要的目標就是培肥固碳，通過強化土壤健康提高養分利用率，從而實現‘減肥’穩產。所以在設計產品時，就是‘少加養分多加炭’。那么在同等價位下，農民還是愿意選擇養分含量更高的化肥。”孟軍非常理解這一點，這是因為農民經不起可能存在的糧食減產風險。所以我們還是要努力開發好的炭基肥，提高生物炭的產品附加值，多做技術集成示范，多多展現生物炭的優勢。

我國是全球第三大鹽堿地分布國家，治理鹽堿地已有70多年的時間，這漫長的歷史正是由許多個陳溫福們，一年一年，一畝一畝，慢慢書寫而成的。陳溫福常說，自己不過是這漫長接力中的一棒，但他不想停下腳步，“未來還是要育出更多的耐鹽堿的品種，以對抗品種老化等問題。”他還把目光瞄向了新疆，“這是我們國家糧食生產最有潛力的地方，大面積的土地都是鹽堿地，但鹽堿類型復雜，所以更要做好品種儲備，以適應新疆不同地區的生產條件。”畢竟，鹽堿地治理這條路，還要有更多的人走下去，大片“沉睡的糧倉”，還在等待被喚醒。