面向未来的海水农业

  淡水资源短缺是二十一世纪全球作物生产面临的主要制约因素。发展海水农业潜力巨大、意义深远。本书较为系统、全面的综述了国内外海水农业研究与发展现状，对当前海水农业存在的问题进行了分析与讨论，*终目的是寻找海水农业未来发展方向和可行途径。本书适合生命科学、海洋科学、农业科学、环境保护等学科的科研人员以及大专院校师生阅读和参考，尤其适合从事盐碱地治理、滩涂生态修复和滨海城市绿化等工作的人员参考。 

张成省，中国农业科学院烟草研究所副研究员，主要研究方向：滩涂植物种质资源保护、创新与值化利用。
李义强，中国农业科学院烟草研究所研究员，主要研究方向：滩涂植物及其环境微生物有益活性成分挖掘利用。
尤祥伟，中国农业科学院烟草研究所副研究员，主要研究方向：滩涂生物资源收集、鉴定与利用，滩涂生态保护及综合利用模式。

章海水农业的发展历史与现状节海水农业的概念和特征
一、海水农业的概念
二、海水农业的分类地位
三、海水农业的生产区域
四、海水农业的栽培对象
五、海水农业的产品用途
第二节海水农业研究简史
一、萌芽时期
二、诞生时期
三、早期发展时期
四、快速发展时期
第三节海水农业的重要意义和发展路径
一、海水农业的重要意义
二、海水农业解决的关键问题
三、海水农业发展路径
参考文献第二章盐生植物的类型与资源利用节盐生植物与盐害
一、盐害的概念
二、盐胁迫与盐生植物的抗盐性
三、盐生植物的耐盐性和避盐性
第二节盐生植物的类型
一、盐生植物的生理类型
二、盐生植物的生态类型
第三节盐生植物的耐盐机理
一、稀盐盐生植物的耐盐性
二、泌盐盐生植物的泌盐机理
三、拒盐盐生植物的拒盐机理
四、盐生植物抗盐的分子作用机制
第四节中国盐生植被的特点及应用
一、植物群落的分类原则
二、中国盐生植物植被类型
三、盐生植物资源的特点
四、盐生植物资源的用途
五、盐生植物的引种驯化
六、植物资源的合理开发利用
参考文献第三章海水作物的种类与栽培现状节粮食作物
一、盐草
二、藜麦
三、大麦
四、海水稻
五、野大豆
六、月见草
七、盐生粮食作物发展前景及面临挑战
第二节蔬菜
一、海蓬子
二、碱蓬
三、蒲公英
四、番杏
五、三角叶滨藜
六、其他海水蔬菜
七、我国海水蔬菜发展前景及面临挑战
第三节饲料作物
一、北美海蓬子
二、碱蓬
三、大米草
四、苜蓿
五、草木樨
六、甜高粱
七、盐生饲料作物发展前景及面临挑战
第四节能源作物
一、甜高粱
二、菊芋
三、油葵
四、海滨锦葵
五、含油微藻
六、其他耐盐能源作物
七、我国滩涂耐盐能源作物发展前景及面临挑战
参考文献第四章海洋微生物的种类与农药应用现状节海洋微生物概述
一、海洋微生物及其特点
二、海洋微生物多样性
三、海洋农业微生物
第二节海洋微生物农药
一、微生物农药
二、活体微生物农药
三、农用抗生素(微生物次级代谢产物)
四、海洋微生物农药
第三节海洋微生物肥料
一、微生物肥料
二、海洋生物和微生物肥料
三、海洋微生物肥料的发展前景
第四节其他海洋微生物农业制品
一、海洋渔用疫苗
二、海洋生物微生态制剂
参考文献第五章海水灌溉理论和技术研究进展与实践节灌溉用水质量要求与海水灌溉的主要问题
一、灌溉用水适宜性划分
二、盐分淋洗对排灌措施的要求
三、海水的化学成分
四、海水灌溉的主要问题
第二节海水灌溉对作物的影响
一、海水灌溉对作物生长和产量的影响
二、海水灌溉对植物形态特征的影响
三、海水灌溉对植物生理进程的影响
四、海水灌溉对作物水分和养分吸收的影响
五、海水灌溉对植物生理生化指标的影响
六、海水灌溉对农产品质量的影响
第三节海水灌溉对土壤的影响
一、海水灌溉对土壤水盐运动影响
二、海水灌溉对土壤盐含量影响
三、海水灌溉对土壤盐碱化的影响
四、海水灌溉对土壤微生物的影响
第四节海水灌溉技术与水盐调控
一、海水灌溉水盐调控影响因素
二、海水灌溉方式
三、海水无土栽培
四、海水灌溉下水肥耦合技术
第五节海水灌溉农业实践
一、果树的海水灌溉农业实践
二、蔬菜的海水灌溉农业实践
三、饲料作物的海水灌溉农业实践
四、粮食作物的海水灌溉农业实践
参考文献第六章海洋滩涂污染物的种类与治理现状节重金属污染
一、滩涂中重金属的来源及分布
二、重金属污染的修复技术
第二节海水富营养化
一、滩涂富营养化现状及原因
二、富营养化生物修复研究进展
第三节持久性有机污染物
一、多氯联苯
二、多环芳烃
三、有机氯农药
参考文献第七章海水农产品的加工与利用技术节海水农产品加工利用技术分类和原理
一、分离提取技术
二、蒸馏浓缩技术
三、干燥技术
第二节几种典型海水和滩涂植物产品加工利用技术
一、海藻的综合加工利用技术
二、海蓬子的综合加工利用技术
三、甜高粱的综合利用加工技术
四、其他滩涂耐盐植物的综合利用加工技术
第三节海洋农用微生物产品加工利用技术
一、海洋微生物肥料加工利用技术
二、海洋微生物农药加工利用技术
三、海洋微生物酶发酵技术
参考文献第八章海水农业存在的问题与发展策略节海水农业发展现状分析
一、良好的海岸自然条件和海生生物种类资源
二、海水养殖业的创新发展
三、海洋药物资源开发利用现状
四、海水种植业和能源植物发展现状
第二节海水农业开发的支撑理论
一、农业多功能理论
二、农业可持续发展理论
三、农业区位理论
第三节海水农业发展策略
一、盐碱土改良
二、盐碱土的综合利用
三、优化海水农业区域组织形式
四、走可持续发展海水农业产业道路
五、“互联网 海水农业”发展展望
参考文献

前言
人口增加、耕地退化、气候变化以及淡水资源缺乏，使全球粮食生产面临着巨大挑战。为了寻找替代作物及生产方式，人们开始把目光转向占全球总水量97%的海水。自20世纪40年代末，Hugo Boyko和lEisabeth Boyko首次报道高浓度盐水灌溉促进盐生作物生长以来，海水农业的概念逐渐被人们所接受，并逐渐发展成为现代农业的一个新的学科分支。经过几十年的发展，海水农业在理论与实践方面取得一定进展，选育出了部分适合海水灌溉的耐盐植物，评估了海水灌溉可能造成的生态风险，部分研究成果在一些近海沙漠地区得到了推广应用。我国海水农业虽然起步较晚，但通过技术引进与自主创新相结合，在耐海水作物选育、种植及产业化开发方面也取得了丰硕成果。
本书以海水农业为主题，回顾与综述了海水农业历史起源与发展现状，并从海水农业概念、研究对象以及产业特征等视角，对海水农业领域相关理论和技术进行全方位分析。将当前海水农业的研究现状和主要成果呈现在读者眼前。本书撰写过程中，不期望覆盖该领域所有的研究成果或文献，重点在于探讨未来海水农业发展方向与途径。本书适合从事生命科学、海洋科学、农业科学、环境保护等学科的科研人员以及大专院校师生阅读和参考，尤其适合从事盐碱地治理、滩涂生态修复和滨海城市绿化等工作的人员参考。
本书章概述了海水农业的发展历史与现状；第二章介绍了盐生植物的类型与资源利用；第三章介绍了海水作物的种类与栽培现状；第四章介绍了海洋微生物的种类与农药应用现状；第五章介绍了海水灌溉理论和技术研究进展与实践；第六章综述了海洋滩涂污染物的种类与治理现状；第七章介绍了海水农业产品的加工与利用技术；第八章对海水农业存在的问题与发展策略进行了分析与展望。
海水农业属于新的学科、新的产业和新的技术，是对传统淡水农业的革新，在理论、技术和实践方面还远未成功。本书在前人研究基础上，尝试对其进行理论梳理，对其概念、特征和相关技术作出分析，提出未来发展的意见和建议，笔者真诚地希望本书的一些观点和建议能够促进海水农业实践。
与本书有关的研究工作，得到了中国农业科学院科技创新工程的资助，编撰工作得到中国农业科学技术出版社的大力支持和帮助，在此表示诚挚的谢意。本书的撰写参考了大量中外文献，在此对所有参考文献作者一并感谢。
限于作者水平和能力，本书存在的缺点与不足在所难免，恳请广大读者批评指正。

章海水农业的发展历史与现状
联合国粮食及农业组织（FAO）预计到2050年世界人口将达到91亿，全球粮食生产需求将增加70%（FAO，2011）。这也意味着未来每年粮食需要增加4 400万t的产量（Tester等，2010）。然而，城市化土壤退化导致耕地面积和生产力明显下降。此外，由于全球气候变化导致的干旱胁迫等自然灾害日益频繁。寻找新的粮食生产模式变得尤为迫切。相对于淡水资源的短缺，地球上水资源总量的97%是海水，可谓取之不尽、用之不竭。长期以来，海水不仅被认为无助于农作物的需要，还使大面积的沿海滩涂长期荒芜。为了解决上述矛盾，人们曾经有过种种幻想与探索，尝试利用海水进行作物栽培，海水农业应运而生，其理念也逐渐被人们接受、重视和发展。与传统农业相比，海水农业打破了传统依赖淡水灌溉的生产方式，是一种革命性的技术创新。了解海水农业的概念、发展历史、重要意义以及研究内容和方向，对建立海水农业理论和技术体系具有重要意义。
节海水农业的概念和特征一、海水农业的概念海水农业（Seawater agriculture）概念早起源于1949年以色列生态学家Hugo Boyko和Elizabeth Boyko提出的盐水农业（Salt-water Agriculture）。20世纪70年代该领域研究受到广泛重视，并提出了“生物盐化农业设想（Biosaline Concept）”。美国国家科学基金会的专家Lewis Mayfield、James Aller和Oskar Zaborsky将生物盐化农业定义为“在干旱地区普遍存在的土壤贫瘠、强光照以及高盐水可通过不同于传统农业的方式，用于食品、燃料和化学品的生产”(Holaender，1979)。1985年Pasternak等提出海水农业，内容主要涉及农作物的海水灌溉。此后，国外专家学者一般将海水农业视同为海水灌溉农业（Sea Water Irrigating Agriculture）。初海水灌溉农业是指直接用海水浇灌或漫灌的种植活动，后来泛指植物耐盐的一切试验和种植活动，除直接用海水浇灌或漫灌外，还包括作物在沿海盐碱滩地的种植和在淡水灌溉的基础上间或灌溉海水或用低浓度海水喷灌。
如何界定“海水农业”，国内学术界迄今尚未达成共识。1978年，我国海洋经济学家徐质斌先生在将农业分为两大类型——陆地农业和海洋农业。其中，海洋农业即海水农业，指人类通过海洋生物技术，利用生物将海洋中的物质和能量转化为具有使用价值产品的社会生产活动，包括海洋渔业和海水灌溉农业。徐质斌等（2002）认为，海水灌溉农业是以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物劳动对象的特殊农业。王霞等（2003）认为，海水灌溉农业是指在沿海盐碱荒滩地和盐碱地上，种植能用海水浇灌的耐盐作物的农业。林栖凤等（2005）则定义为“在沿海盐碱荒滩上，种植能用海水灌溉的野生驯化的和转基因的耐盐作物，以及对其产品进行加工的农业”。韩立民和张振（2014）认为，海水灌溉农业是指以沿海滩涂资源为载体，以生物技术为依托，对先天具有较强耐盐能力以及后天选育驯化的耐盐植物进行全海水灌溉或者海水与淡水混合灌溉的农业生产经济活动，是一项集水、土、植物资源综合开发的系统生态工程和特殊产业。李乃胜在21世纪初进一步丰富了“海水农业”概念和内涵，将海水农业定义为“利用盐碱地、滩涂、滨海湿地、海面水域和海底洋盆等空间资源，以海水为媒介进行的陆地和海洋动植物增养殖的农牧化生产活动”，并提出了“发展海水农业、实现耕海种洋”的发展战略。从内容上主要包括海水养殖业、海底渔牧业和海水种植业。其中海水种植业与传统的海水灌溉农业类似，指以盐生植物或海生植物为生产对象，以土地和海水为载体进行生产的新兴农业领域，包括海面漂浮种植、天然海底种植和滩涂混合种植。
综上可见，对于“海水农业”的定义还缺乏严格一致的界定。为了区别于传统淡水农业和海水养殖业，本书综合徐质斌等（2002）海水灌溉农业概念及李乃胜关于海水种植业的论述，将海水农业界定为：受海水影响环境下，以滨海盐碱地、滩涂、湿地为重要生产资料，以耐盐植物为栽培对象，进行粮食、副食品、饲料和工业原料生产和加工的农业活动。需要说明的是，本书的终目的是寻找海水农业未来发展方向和可行途径，并不寻求海水农业的准确定义或概念。
二、海水农业的分类地位
农业是指人类有意识地利用生物机体的生命力，将外界环境中的物质和能量转化为生物产品，以满足社会需要的一种生产经济活动。大约是在一万年前的旧石器时代末期或新石器时代初期，人们在长期的采集野生植物的过程中，逐渐掌握一些可食植物的生长规律，经过无数次的实践，终于将它们栽培、驯化为农作物，从而发明了农业。从原始农业到传统农业，再到现代农业，经过几千年的发展，目前农业主要包括种植业、林业、牧业、渔业和副业。海水农业是近代随着社会经济发展后的产物，美国著名的未来学家尔温·托夫勒曾指出：21世纪是世界农业迎来大变革的时代，全球范围内将出现“第三次浪潮农业”。大趋势是通过高科技，使工业经济下的农业变成一种崭新的科技知识农业，其中令人神往的海水农业就是极具前景的新型农业。
根据徐质斌等对海水农业的定义以及对农业类型的划分，海水农业属于海洋农业的一个分支。基于本书对海水农业概念的界定，作者对农业系统进行了重新分类（图1），需要说明的是该分类不代表任何学术观点，仅仅为了便于本书的理解。如图1所示，作者将农业划分为淡水农业、海洋农业以及二者之间的海水农业。在改分类系统下，淡水农业主要是指依赖淡水的传统农业，海洋农业主要包括海洋渔业以及以海藻生产为主的海洋种植业。与传统淡水农业相比，海水农业涵盖了除渔业之外的种植业、林业、牧业和副业。
图1海水农业是农业的一个分支
可见，海水农业是农业的重要组成部分，是现代农业的新分支，其劳动对象是海水资源、沿海滩涂资源以及耐盐碱类植物，在种植区域、栽培对象、灌溉方式以及产品定位方面有别于淡水农业和海洋农业。传统淡水农业依赖于淡水灌溉，栽培对象主要为甜土植物（Glycophyte）。海洋种植业栽培对象主要为海洋藻类，栽培介质为海水。
三、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，该区域的特点是土壤含盐量高、淡水资源缺乏。李乃胜认为依托盐渍陆地和近海滩涂为种植区域，是海水农业的区域特征。
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显著危害的土类。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。全世界盐渍土面积计约8970万km2，约占世界陆地总面积的65%，占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积有20多万km2，约占国土总面积的21%。
微咸水是矿化度在2～5g/L 的含盐水（徐秉信等，2013），分布在内陆地区的盐渍土适于发展微咸水灌溉。早在20世纪50年代，意大利、突尼斯、印度、以色列、西班牙等国家就已经开始利用盐水灌溉进行作物生产，部分研究成果促进了作物产量提高和农产品质量改善。如盐水灌溉改善了番茄的味道、颜色和稠度，增加了矿物盐分和糖分含量。突尼斯用含盐度27g/L的水灌溉玉米、紫花苜蓿、小麦、棉花等，有的作物甚至比灌溉轻度矿化水还高。美国利用微咸水灌溉棉花、甜菜和苜蓿等作物，澳大利亚利用矿化度大于 35g/L 的微咸水灌溉苹果树和葡萄树。我国是一个微咸水储量丰富的国家，据统计可开采利用资源为130亿m3，集中分布在地表以下10～100m，华北、西北以及沿海地带是我国微咸水主要分布区域（刘友兆等，2004）。我国利用微咸水进行农田灌溉已经有很长的历史，但微咸水灌溉与利用的相关研究工作始于20世纪60—70年代。宁夏是我国较早利用微咸水进行农田灌溉的地区，实践表明微咸水灌溉的作物产量比旱地产量高 3～4倍。天津市提出了矿化度3～5g/L 微咸水灌溉条件下满足耕地质量安全的技术模式。目前，国内数十个省份都已开展了微咸水灌溉，并取得了理想的效果（王全九等，2015）。
滨海盐渍土积盐过程的盐分补给方式主要是海水浸渍和溯河倒灌。沿海地区入海河流携带大量泥沙在近海沉积，当其还处于水下堆积阶段时，就为高矿化海水所浸渍而成盐渍淤泥。滨海盐渍土具有不同于内陆盐土的一系列特性：不仅表层积盐重、心土层含盐量也很高；盐分组成与海水基本一致，以氯化物占优势；土壤积盐程度随生物气候带而异，如中国从南到北积盐强度由小变大；由于各地成陆时期和开垦历史不同，各种滨海盐土大致平行于海岸呈带状分布，从海向陆，土壤含盐量和地下水矿化度渐次递减。滨海盐土上的植物群落，依土壤盐渍度不同按一定的顺序更替，随着植物群落的更替，相应地由滨海盐土向各种滨海盐化土演变。
滨海盐渍土由于濒临海洋，海水资源丰富，适于发展海水灌溉技术。从20世纪60年代之前就已经开始研究海水农业应用的可行性。虽然依靠纯海水可持续发展的农业目前仍尚未成功，但小规模海水灌溉具有一定经济可行性，并取得了一些成功案例。如西班牙利用海水灌溉成功种植了部分粮食、饲料和经济作物，产品质量优于淡水灌溉。我国自20世纪60年代以来，通过驯化或引种耐盐植物如菊芋（Helianthus tuberosus）、油葵（Hannuus）（赵耕毛，2006）、滨藜属植物(Atriplex)、白刺(Nitraria tangutorum)等，都获得了较大的成功（牛东玲和王启基，2003）。
2沿海滩涂
海洋滩涂的概念有狭义与广义之分。狭义的沿海滩涂只包括潮间带，广义的沿海滩涂则包括潮上带、潮间带和潮下带。中国海洋大学王刚博士（2015）认为，沿海滩涂应该定义为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。按照这个定义海洋滩涂实际上与海岸带概念基本一致，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，受陆地和海洋环境的双重影响，是地球生态系统中有生机的部分之一，但同时也是生态系统平衡非常脆弱的地带。滩涂被称之为海洋之肾，意味着它在海洋生态环境具有举足轻重的生态调控功能；湿地（沿海滩涂是湿地的重要组成部分）被称之为地球之肾，其生态价值不言而喻。此外，海洋滩涂还蕴藏着丰富的生物资源、能源和旅游资源。总之，海洋滩涂具有重要的生态、经济价值，与人类息息相关。
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。在滩涂长期的自然进化发展过程中，海相沉积物在海潮或高浓度地下水作用下形成的全剖面含盐的土壤，其特点：一是盐分组成单一，以氯化钠单一盐分为主；二是通剖面含盐，盐分表聚尚差。按照土壤亚类，可以细分为：滨海盐土亚类、滨海沼泽盐土亚类、滨海潮滩盐土亚类。滨海盐土亚类具土类典型特征，在盐生草甸植被下经历积盐和脱盐双重作用，随着海水影响的减小，脱盐作用逐步增强，可向盐化潮土转化；滨海沼泽盐土亚类同时附加有沼泽化过程，土壤生存耐盐湿生植被，土壤有机质积累较强，土体中下部有明显的潜育特征；滨海潮滩盐土分布于现代滩涂，多为光板地或有稀疏盐生植被，土壤尚处于滨海盐土的初期发育阶段，在现代海水作用下经历盐分积累过程，土壤含盐量高，有机质积累少。
滩涂由于受海水影响较大，仅适合高耐盐植物的开发，如海蓬子(Salicornia europaea)、红树植物等。如美国亚利桑那州立大学先后培育出海蓬子SOS-7、SOS-10号新品种，可用全海水灌溉，并分别在沙特阿拉伯、墨西哥、美国加州等海湾地区成功种植。我国通过驯化或引种柽柳(Tamarix chinensis)、大米草（Spartina anglica）、海蓬子等高耐盐植物，在沿海滩涂上也取得了较大进展。
3滨海荒漠
世界大约43%的陆地面积为干旱沙漠或半干旱沙漠，但是，只有离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%的面积可适用海水灌溉种植作物。如果开发出来，就可以增加130万hm2的土地用来生产人畜食物，而且不需要破坏森林来增加耕地，也解决了淡水紧缺的矛盾。在人们诸多尝试中，为成功的是毕氏海蓬子。毕氏海蓬子早于1982—1988年种植于波多黎各、墨西哥海岸沙漠环境的海水中(38～42g/L)(Glenn等，1991)。随后，海蓬子种植范围成功延伸到非洲热带沙漠地区。
四、海水农业的栽培对象
海水农业的栽培对象为耐盐植物，主要包括改良的甜土植物和盐生植物。
在现代农业中使用的大多数作物种类对盐敏感，一旦土壤盐度超过一定水平，产量会大幅降低。当土壤溶液电导率超过4～8dS/m，大多数种类的作物产量会下降10%。有些作物更敏感，如用超过17dS/m的水灌溉玉米，电导率每增加一个单位，玉米会减产21%以上的灌溉水中的电导率的每个单位增量（Blanco等，2008）。在20世纪的大部分时间，人们试图通过品种选育来提高这些甜土植物的耐盐性。在生理和遗传学上，由于耐盐性是一种高度复杂的性状，在这方面进展缓慢。进入21世纪以来，随着分子生物学技术的快速发展，人们开始尝试用基因工程技术来培育耐盐植物材料。如转拟南芥Na /H 逆转运子（AtNHX1）基因的小麦（Triticum aestivum），在盐渍土环境中产量提高33％～50％。已转化拟南芥AP2/ERF基因的三叶草，在盐胁迫条件下能增加生物量（Abogadallah等，2011）。我国也选育出一些抗盐作物品种，如小麦品种青麦6号、青麦7号。总体上来看，对甜土植物改良进展非常有限，真正应用于田间生产的作物种类几乎没有，或者推广应用的少数品种仅适合一些盐度较低的土壤。
另外，许多盐生植物在15～25dS/m的盐度范围内生长良好，甚至会促进生长（Rozema等，2013）。盐生植物是自然进化的耐盐植物，代表至多2％的陆生植物物种（Flowers等，2008）。他们有能力在富含NaCl的环境中完成其生命周期，因此可以被认为是潜在的新作物来源（Glenn等，1999）。尽管盐生植物长期存在于世界各地人们的饮食中，但是作物来进行开发仅仅开始于20世纪后半叶（Rozema等，2013）。20世纪60年代，以色列建立了盐生植物及其用途的数据库（Aronson，1989）。到目前为止，已经评估了许多盐生植物的潜在用途，如作为农作物（Reddy等，2008；Flowers等，2010；Rozema等，2013）、盐碱地修复（Cambrolle等，2008；Lewis等，2009）、观赏植物（Cassaniti等，2013）和水产养殖生物过滤作物（Buhmann等，2013）等。
综上盐生植物是海水农业的主要栽培对象，其种类多样、用途广泛，是海水农业发展的基础和种质资源保障。
五、海水农业的产品用途
1盐生植物作为粮食作物
目前，30种植物提供了90％的人类食物，其中水稻、玉米、小麦和马铃薯占该值的50％（Khan等，2006）。与此同时，非常规作物（包括盐生植物作物）被认为是那些淡水资源稀缺地区（例如中东）适宜农作物。即使在不受盐碱影响的国家，一些盐生植物如藜麦（Chenopodium quinoa）产品消费也在快速增长（Jacobsen，2011；Jacobsen，2012）。盐生植物已经长时间用于人类消费。例如，多年生盐草（Distichlis palmeri）被南美洲土著人食用已有数百年历史，并且作为居住在墨西哥科罗拉多州科罗拉多河土著人的主要粮食作物。类似地，作为南美洲原产地主食之一的藜麦可以耐受高达40dS/m的EC w值（Adolf等，2013），在欧洲市场以高价销售。还有珍珠粟（Pennisetum typhoides），可以耐受EC w> 30dS/m的灌溉水，可以被种植作为粮食，种子产量高达16t/hm2（Jaradat，2003），达到了旱地非盐水条件下小麦的产量。
2盐生植物用作饲料
一些盐生植物长期以来被认为是盐碱地区的饲料作物（Aronson，1985；Masters等，2007）。饲料的季节性短缺是世界许多地区养殖业的主要制约因素，在这些地区，盐生植物饲料发挥着重要作用（Malcolm，1969；Aronson，1989；El Shaer，2010）。Le Houérou（1994）报道，地中海盆地盐渍土地上成功种植了10万hm2的滨藜（Atriplex spp），用作牧草及盐碱地改良。巴基斯坦研究发现滨藜（Atriplex spp）、Maireana spp植物及其他的盐生植物也是极具价值的饲料作物（Hollington等，2001）。
盐生植物用作食用油和蛋白质来源。至少50种含盐植物的种子是食用油和蛋白质的潜在来源。报道较多的有：海蓬子（Suaeda bigelovii）（Glenn等，1991）、碱蓬（Suaeda moquinii）（Weber等，2007）、海滨锦葵(Kosteletzkya virginica）（He等，2003）、异子蓬（Suaeda aralocaspica）（Wang等，2012）、山柑藤(Salvadora persica）（Reddy等，2008）、白楔（Batis maritima）（Marcone，2003）、海茴香（Crithmum maritimum）、蒺藜（Zygophyllum album）、盐节木（Nitraria sibiria）、盐地碱蓬（Suaeda salsa）、灰绿藜（Chenopodium glaucum）和播娘蒿（Descurainaia sophia）（Yajun等，2003）。重要的是，尽管盐生植物组织器官中含盐量非常高，但在种子中基本不含盐（Jaradat，2003）。
3盐生植物作为能源作物
盐生植物还是高价值的燃料来源，例如生物乙醇、生物柴油和薪柴。中国沿海地区将许多物种包括樟树、芦苇、芒草（Miscanthus spp）和互花米草（Spartina alterniflora）作为原料进行生物燃料乙醇的生产（Liu等，2012）。在巴基斯坦沿海地区种植的多年生盐生植物Halopyrum mucronatum、Desmostachya bipinnata、Phragmites karka、Typha domingensis和Pturgidum也被证明非常适合生产生物乙醇（Abideen等，2011）。盐生植物柳枝稷乙醇产量与玉米（Zmays）相当，被作为常规粮食作物广泛种植用于乙醇生产（Liu等，2012）。此外，像牧豆树（Prosopis）和柽柳（Tamarix）等其他盐生植物也非常适用于燃料木材的生产。耐盐植物甜菜（Beta vulgaris）、麻拉果（Nypa fruticans）和盐草（Lfusca）被用作液体和气体燃料的来源（Jaradat，2003）。在墨西哥，全球海水公司正在巴伊亚基诺和索诺拉的农场增加海蓬子的种植来生产生物柴油。近，阿布扎比地区用海水灌溉海蓬子生产航空工业生物燃料（ICBA，2011a），阿提哈德航空公司通过使用精炼的生物燃料进行了成功飞行示范。
4盐生植物用于生态修复
盐化植物能够在其组织中积累高浓度的NaCl,例如在滨藜中高达39％（Barrett-Lennard，2002）。假设这种能力可以通过高生物量生产来匹配，盐生植物可以通过从土壤中提取大量盐，建立植物覆盖和降低水位来修复盐碱地。盐生植物还可以用于污染土壤的植物修复。海草和盐沼植物是这种植物的好例子，可以从沉积物中提取重金属并将累积在它们的生物质中（Cambrolle等，2008；Lewis等，2009）。此外，一些藻类（Eid等，2010）、滨藜(Ahalimus）和柽柳（Manousaki等，2011）也发现具有类似的效果。
5盐生植物还可作为药用植物和其他商业产品
盐生植物不仅可以作为食物和燃料，还可以药用。在传统医学中，在世界不同地区，一些物种在治疗疾病中发挥重要作用。例如，马鞍藤（Ipomoea pescaprae）用于治疗疲劳、扭伤、关节炎和风湿（Rameshkumar等，2013）。
6其他用途
例如，露兜树（Pandanus fascicularis）富含α-苯乙基的甲基醚醇（65%～80％），并用作香料和调味成分（Dutta等，1987）。多年生沙漠灌木银树（Parthenium argentatum）可以在高达75dS/m的盐水条件下生长，被用作开发天然橡胶（Hoffman等，1988）。