中国是世界第三大土地盐碱化国家，36万km²土地存在不同程度的盐碱化，并且还在持续扩张。开展盐碱地修复工作对守牢18亿亩耕地红线、维护我国粮食安全、端稳中国人民的饭碗具有重要意义。

　　然而，在土地盐碱化地区开展土壤脱盐工作面临一个尴尬现实：土地盐碱化地区淡水资源短缺，盐水资源丰富。传统修复技术中，土壤淋洗法要消耗大量淡水，土壤调理剂需结合土壤淋洗法使用，耐盐碱植物早期需要淡水灌溉，且修复周期较长。这些方法都存在一定弊端，无法解决依赖淡水和排放淡水的问题。

　　邓红兵、陈朝吉教授团队长期从事农林废弃生物质高值化利用研究，也就是把秸秆、稻壳、木屑这些常被一把火烧掉的垃圾“变废为宝”。面对盐碱地，他们反问自己：能不能将农林废弃生物质转化成高性能材料，从而直接利用当地富余的咸水作为“工作介质”，把土壤里的盐分“抽”出来，在材料表面结晶成固体盐，从而避免淡水依赖和废水排放的限制。

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　　▲图a：不同材质构成的脱盐装置；图b：土壤修复模式；图c：修复过程中的土壤盐度变化；图d：大田实验；图e：大田实验修复前后土壤含盐量和小麦发芽情况

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　　团队历时两年时间，利用简单易得的滤纸、吸管、地膜构建了零废水排放的非接触式太阳能界面蒸发土壤脱盐器（图 a 和 b）。也就是将包裹有滤纸的吸管插入覆盖了地膜的盐碱地中构建土壤脱盐器。通过黑色地膜（光热层）与纸包裹吸管（蒸发层）的分离设计，太阳光被转化为 10 μm 红外辐射驱动脱盐器工作，避免盐分在蒸发界面堆积导致的光吸收性能衰减；滤纸的随机纤维结构显著降低盐分表观扩散系数，结合柱状设计的扩散距离延长及蒸发对流效应，实现了盐分从土壤到脱盐器的单向迁移与废水零排放。

　　最终，在直接使用盐水条件下，土壤盐分从 11.04 mg/g 降至 0.95 mg/g（降幅 93%），与淡水修复效果没有明显区别（图 c），完全满足小麦生长需求（图 d 和 e）。修复结束后，吸管表面结出肉眼可见的盐颗粒，表明土壤中的盐分被吸管“吸”走了。而且这种方法适用于多种盐碱化土壤类型土壤，对沙土、壤土、黏土都具有良好的效果，真正把“废弃生物质”升级为“盐碱地修复器”，让秸秆第二次守护中国人的饭碗。

　　邓红兵、陈朝吉教授团队的研究创新之处在于，他们通过太阳能辅助蒸发方法，首次实现“零废水、零淡水”的盐碱地治理：全过程盐分以固体晶体形式回收，无高盐尾液外排；灌溉水直接取自当地微咸水/咸水，不再与农业、生态争淡水。

　　同时，团队也考虑到大规模应用的问题，装置最初的设计原则就是简单、经济。所以他们用最便宜的农林废弃生物质来制造这种土壤修复装置，成本非常低廉，每根只需要3分钱。脱盐器装置的制造工艺和制作吸管的工艺非常相似，可以用现有的吸管制造设备直接生产，一分钟能生产300根。

　　团队基于联合国粮农组织（FAO）的数据预测，在不考虑新开垦耕地的情况下，全球范围内，仅小麦一种作物，装置便能够实现增产约780万吨/年，相当于每年多养活2000万人，中国小麦粮食产量提升约2.18%，约多养活600万人，有望为我国乃至全球农业生产和粮食安全提供重要保障。在盐碱化严重的西北地区，尤其是新疆地区，小麦产量有望得到显著提高，改变过去土地贫瘠、难以种植的情况。

　　在未来，团队一方面会争取将这项研究进行产业化推广，另一方面也将继续研究这项技术在其他类型土壤修复中的应用前景，助力我国的耕地保护与粮食安全。

　　武大是研究团队坚强的后盾。在研究过程中，得益于武大的工科建设，团队得到了动力与机械学院赵文胜教授课题组和遥感信息工程学院孟小亮教授课题组的帮助。武汉大学的校友也积极伸出援手，研究团队曾在新疆、西藏和我国沿海地区寻找理想的大田实验地点，最终，武大校友刘安松帮团队联系到了山东青岛的实验地点，助力实验结果顺利产出。

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