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山東東營(yíng)利津縣田菁測(cè)產(chǎn)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。受訪(fǎng)者供圖

8月底的一天上午，在山東省東營(yíng)市利津縣，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)遺傳發(fā)育所）青年研究員鄧嫻看著臺(tái)風(fēng)過(guò)境的雨幕，眉頭緊鎖，心頭懸著一塊石頭：試驗(yàn)田會(huì)不會(huì)被淹？測(cè)產(chǎn)會(huì)能否如期進(jìn)行？

到了下午，測(cè)產(chǎn)會(huì)開(kāi)始前，天空突然放晴。“真是天公作美！”鄧嫻皺了一上午的眉頭瞬間被陽(yáng)光驅(qū)散。她和團(tuán)隊(duì)里的同事們快步走進(jìn)試驗(yàn)田。鐮刀落下，一人多高的鮮嫩田菁被一捆捆地割下，整齊碼放在地頭的秤上。測(cè)產(chǎn)數(shù)字最終定格：一畝地2.7噸鮮草。這意味著過(guò)去荒了十幾年的鹽堿地，現(xiàn)在一畝能產(chǎn)出價(jià)值上千元的優(yōu)質(zhì)飼草了。

“以前這地種啥都不長(zhǎng)，現(xiàn)在不僅能變綠，還能喂牛掙錢(qián)，真是‘點(diǎn)石成金’！”一旁來(lái)自肉牛養(yǎng)殖企業(yè)的工作人員話(huà)語(yǔ)間滿(mǎn)是驚喜。

這正是中國(guó)科學(xué)院院士、遺傳發(fā)育所研究員曹曉風(fēng)團(tuán)隊(duì)用田菁改良鹽堿地的生動(dòng)縮影。他們讓這種源自熱帶的“小草”，在我國(guó)東北、西北、華北的鹽堿荒地上扎根，讓曾經(jīng)的“死亡之土”長(zhǎng)出希望。團(tuán)隊(duì)也因此榮獲中國(guó)科學(xué)院第六屆“科苑名匠”稱(chēng)號(hào)。

“堿缸”里選出“先鋒草”

這幾天，遺傳發(fā)育所研究員宋顯偉又從北京趕往東北了。這條他從吉林老家到北京的求學(xué)路，如今成為往返科研一線(xiàn)的工作路。此行，他的目的是跟蹤田菁與羊草混播技術(shù)對(duì)退化草地的修復(fù)效果。

東北大量鹽堿地為草地，松嫩草原鹽堿化面積已超過(guò)2/3，且持續(xù)惡化，極難改良。“禾草之王”——羊草是優(yōu)質(zhì)生態(tài)草種，但早期長(zhǎng)勢(shì)弱，因此有“一年一根針，兩年一條線(xiàn)，三年一大片”的說(shuō)法。

“田菁是豆科植物，長(zhǎng)得高，能做綠肥。將田菁與羊草混播，能為羊草開(kāi)路、改良土壤，讓羊草更好生長(zhǎng)，修復(fù)草原生態(tài)。”宋顯偉對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)。

2006年，宋顯偉到曹曉風(fēng)課題組讀博。如今他加入課題組已有19個(gè)年頭，從一個(gè)“毛頭小伙”變?yōu)椴軙燥L(fēng)口中的“老宋”和課題組同事口中的“宋老師”了。這些年，最讓他自豪的不是發(fā)表頂刊論文，而是把一棵草——田菁，種進(jìn)了中國(guó)最難治理的鹽堿地里。

為什么要種田菁？這背后是長(zhǎng)期的探索。

人們常說(shuō)“東北黑土冒油花”，可在這片“黑土”中，卻盤(pán)踞著近5000萬(wàn)畝“白色荒漠”——pH值超過(guò)9的蘇打鹽堿地。這片區(qū)域土壤板結(jié)如石，有機(jī)質(zhì)不足1%，連號(hào)稱(chēng)“鹽堿地哨兵”的堿蓬都難以存活。

2017年，響應(yīng)國(guó)家“藏糧于地”戰(zhàn)略，曹曉風(fēng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將目光投向這片“死亡之土”：傳統(tǒng)化學(xué)改良法，一畝鹽堿地需半噸石膏，成本驚人；物理翻耕十遍，一場(chǎng)雨后又板結(jié)如初。

曹曉風(fēng)果斷提出：“必須靠生物的力量！”

但是，什么樣的植物才能在這“堿缸”里扎根？研究團(tuán)隊(duì)從古籍中尋找靈感，發(fā)現(xiàn)早在春秋時(shí)期，先民就懂得用綠肥養(yǎng)地。于是，他們從全國(guó)搜集800多份綠肥資源，與黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，在重度鹽堿地開(kāi)展“生存大考”。

2020年夏天，當(dāng)他們把種子播撒進(jìn)黑龍江省安達(dá)市鹽堿地試驗(yàn)田后，奇跡出現(xiàn)了。當(dāng)其他植物蜷縮成“小矮樁”時(shí)，一株開(kāi)著淡黃色小花的植物卻躥到了兩米高，這正是田菁。

“作為豆科植物，田菁自帶‘固氮工廠’，每畝地每年能固定20公斤氮素，相當(dāng)于給土地施了40公斤尿素。”宋顯偉說(shuō)。更令人驚嘆的是，一場(chǎng)暴雨后，整塊地泡水3天，雜草全死，田菁卻在水中長(zhǎng)出新葉。

一次偶然的“野兔事件”更揭開(kāi)了它的“隱藏技能”。看到野兔啃食田菁后，團(tuán)隊(duì)成員試著割了一捆田菁喂羊，沒(méi)想到羊群搶著吃。檢測(cè)顯示，田菁粗蛋白含量超20%，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值媲美苜蓿，是天然的優(yōu)質(zhì)牧草。

但是，田菁原產(chǎn)熱帶，能否適應(yīng)北方低溫與短生長(zhǎng)季？一場(chǎng)攻關(guān)就此展開(kāi)。

“熱帶游子”的北方突圍

為幫田菁克服“水土不服”，團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)6代雜交馴化，培育出新品系，并配套研發(fā)“微生物固氮菌劑+除草劑”組合技術(shù)，一步步幫田菁“闖關(guān)”，讓其在北方“安家”。

2023年，研究團(tuán)隊(duì)在吉林長(zhǎng)嶺縣的100畝鹽堿地試驗(yàn)田里對(duì)選育的田菁品系進(jìn)行“拉練”，曾經(jīng)灰白的鹽堿地變身綠色海洋。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)印證著土地的蛻變——土壤pH值下降了0.4個(gè)單位，有機(jī)質(zhì)含量提升了30%，連蚯蚓都重新鉆回了土層。第二年試驗(yàn)地塊玉米種植情況明顯好于相鄰地塊。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民摸著疏松的土壤感嘆：“這片地，終于活過(guò)來(lái)了！”

研究團(tuán)隊(duì)還帶著田菁挺進(jìn)吉林白城的光伏鹽堿地。近年來(lái)，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，很多光伏項(xiàng)目落地重度鹽堿地。苦于沒(méi)有合適的植物種植，這些光伏場(chǎng)區(qū)通常白茫茫一片。研究團(tuán)隊(duì)帶著田菁迎難而上，種子播撒3個(gè)月后，兩米高的田菁頂著嫩黃色的花苞在藍(lán)色光伏板間隨風(fēng)搖曳。光伏廠的企業(yè)負(fù)責(zé)人驚嘆：“沒(méi)想到光伏板下還能長(zhǎng)這么壯的草！”

這棵草的效益還有很多。在松嫩平原的鹽堿化草原，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)田菁、羊草混播技術(shù)，已經(jīng)讓黑龍江多處重度退化草地重披綠裝，重現(xiàn)“風(fēng)吹草低見(jiàn)牛羊”的景象。在內(nèi)蒙古通遼的中重度鹽堿耕地和低洼易澇地，他們通過(guò)田菁良種-良法的有機(jī)融合，給荒廢多年的儲(chǔ)備耕地帶來(lái)了生機(jī)和希望，老百姓不再焦慮“種的是玉米，收的卻是長(zhǎng)不大的雜草”。在東營(yíng)的濱海鹽堿地，他們給貧瘠的土地翻壓秸稈改良土壤結(jié)構(gòu)，再配合微生物菌劑，讓過(guò)去不長(zhǎng)莊稼的鹽堿地長(zhǎng)出綠油油的田菁，村民們爭(zhēng)相參觀詢(xún)問(wèn)，成了“網(wǎng)紅打卡地”。

田菁為什么能在鹽堿地上“逆生長(zhǎng)”呢？研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，其“核心技能”是一組獨(dú)特的磷高效轉(zhuǎn)運(yùn)基因。“這組基因如同‘土壤尋寶器’，能讓田菁從貧瘠土壤中精準(zhǔn)捕獲磷元素，打破了‘缺磷-堿脅迫’的惡性循環(huán)。”宋顯偉說(shuō)。

“我們已收集和創(chuàng)制1000余份田菁種質(zhì)資源，包括從國(guó)內(nèi)南方各省份收集及國(guó)外引進(jìn)的500余份材料，建立了目前國(guó)內(nèi)最豐富的田菁資源庫(kù)，并破譯了核心種質(zhì)參考基因組，為新品種培育與遺傳資源挖掘奠定了材料基礎(chǔ)、提供了技術(shù)保障。”遺傳發(fā)育所副研究員黃蓋說(shuō)。2022年，黃蓋加入曹曉風(fēng)團(tuán)隊(duì)，從作物研究轉(zhuǎn)向飼草研究。他坦言，這一選擇既因鹽堿地改良是國(guó)家重大需求、飼草選育前景廣闊，也因該領(lǐng)域尚有諸多科學(xué)難題值得探索。

據(jù)介紹，這些多樣性田菁資源也為育種提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)：有的耐濱海高鹽，有的抗東北蘇打堿土，有的適配南方酸土。目前，研究團(tuán)隊(duì)選育的6個(gè)“中科菁”系列品系已進(jìn)入國(guó)家/省級(jí)草品種區(qū)域試驗(yàn)，今年全國(guó)示范種植面積超萬(wàn)畝。

“生命的奇跡往往誕生于逆境”

如今，研究團(tuán)隊(duì)又把攻關(guān)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向新疆。這里有2.44億畝鹽堿地，占全國(guó)鹽堿地面積的近1/4。特別是南疆飼草缺乏，飼草遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本高。田菁的引入為破解“地難治”與“草難供”兩大難題打開(kāi)了新窗口。

今年，曹曉風(fēng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在南疆地區(qū)布局了2000畝示范田，還把她唯一的院士工作站建在南疆。針對(duì)當(dāng)?shù)貥O難生長(zhǎng)植物的紅膠泥地，他們提出先育苗、再移栽的種植方案，解決土壤膠結(jié)出苗難的問(wèn)題。針對(duì)新疆缺水的現(xiàn)狀，他們還改進(jìn)覆膜滴灌技術(shù)，用種棉花40%的水量種出田菁，既節(jié)水又降本。

“我們的工作，是站在前輩的肩膀上。”曹曉風(fēng)常這樣和團(tuán)隊(duì)說(shuō)。

曹曉風(fēng)2003年留學(xué)回國(guó)，一直深耕植物表觀遺傳學(xué)前沿基礎(chǔ)研究。選擇田菁事業(yè)，源于10年前與中國(guó)科學(xué)院院士李振聲的一次談話(huà)。2015年，曾先后組織“農(nóng)業(yè)黃淮海戰(zhàn)役”“渤海糧倉(cāng)”示范工程的李振聲向曹曉風(fēng)建議：“能否考慮研究東北的堿土？如果能將這樣的土地改造好，對(duì)保障國(guó)家糧食安全會(huì)有很大幫助。”正是這句話(huà)，讓曹曉風(fēng)從基礎(chǔ)研究領(lǐng)域“跨界”，一頭扎進(jìn)鹽堿地改良。

今年2月，曹曉風(fēng)去看望101歲的草業(yè)泰斗、中國(guó)工程院院士任繼周，了解到任繼周在20世紀(jì)50年代就進(jìn)行過(guò)有關(guān)田菁的研究。研究團(tuán)隊(duì)的工作也得到了任繼周的充分肯定，還收到其“田菁事業(yè)大有可為”的親筆題詞。這份傳承讓團(tuán)隊(duì)倍感振奮。

“我國(guó)有11.7億畝邊際土地等待喚醒。將田菁用于更廣泛的邊際土地改良與利用，是我們一直以來(lái)的目標(biāo)。”曹曉風(fēng)說(shuō)。為此，研究團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了“田菁培優(yōu)計(jì)劃”，讓耐逆基因與不同區(qū)域環(huán)境適配、高蛋白特性與畜牧業(yè)“共振”。他們還在探索因地制宜的灌溉、栽培等綜合措施，以及配套播種、收割、草產(chǎn)品加工、青貯技術(shù)及推廣體系和適合的農(nóng)機(jī)，以期打通全產(chǎn)業(yè)鏈。

他們期待，田菁不僅成為鹽堿地的“改良大師”，還能成為邊際土地上的“蛋白工廠”，為糧食安全與生態(tài)保護(hù)貢獻(xiàn)雙重力量。

正如曹曉風(fēng)在獲獎(jiǎng)感言中所寫(xiě)：“不要畏懼土壤的貧瘠，生命的奇跡往往誕生于逆境。”

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2025-10-16 第1版 要聞）