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讓鹽堿荒地變生態(tài)良田

   2022-07-04 人民日報(bào)
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核心提示:  胡樹文下地檢驗(yàn)土壤改良對稻田犁底層的影響?! 『鷺湮膱F(tuán)隊(duì)的研究生在試驗(yàn)站里檢測土壤樣本。 以上均

  胡樹文下地檢驗(yàn)土壤改良對稻田犁底層的影響。

  胡樹文團(tuán)隊(duì)的研究生在試驗(yàn)站里檢測土壤樣本。

以上均為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖

前不久,山東省東營市新戶鎮(zhèn)種糧戶王甲民開墾的一片鹽堿地上,冬小麥喜獲豐收。王甲民抓起幾棵麥穗,搓了兩把,手上留下飽滿的麥粒,“種地還是要相信科學(xué)?!彼唤l(fā)出這樣的感慨。

王甲民說的“科學(xué)”,指的是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授胡樹文團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10多年攻關(guān),探索出的生態(tài)治理鹽堿地工程技術(shù)模式。幾年前,他腳下的這片土地還是白花花的鹽堿地,根本沒法種植作物,有的地方苗都發(fā)不出來,甚至寸草不生。如今,鹽堿荒地變成了生態(tài)良田,“土地終于有了土地的樣子”。

根據(jù)不同鹽堿類型,發(fā)明了生物基改性材料,使土壤的脫鹽效率提高了十幾倍

在胡樹文的辦公室墻上,掛著一幅中國地圖,一顆顆彩色圖釘標(biāo)記著試驗(yàn)點(diǎn)的位置:河套灌區(qū)、松嫩平原、黃河三角洲……他的案頭上,最顯眼的是一本近900頁的土壤學(xué)專著。“做土壤改良,我是徹頭徹尾的‘門外漢’,但是好在我比較能學(xué)習(xí),現(xiàn)在理解得比較深入了?!焙鷺湮恼f。

這番話不是謙虛。胡樹文在中科院化學(xué)研究所高分子材料專業(yè)取得博士學(xué)位,即使到了中國農(nóng)業(yè)大學(xué),最初研究的也是天然高分子材料改性的功能性肥料,跟土壤改良“隔著一道山”。胡樹文回憶,2008年前后,他在研究功能性肥料時注意到,鹽堿地對肥料特別敏感。比如,用酸性肥料能起到中和作用,莊稼就長得好一些;給肥料包上膜后,肥料溶解得慢,增產(chǎn)更明顯。反之,鹽堿地要是用了速效肥,莊稼很快就“燒苗”了。

“單單一個肥料的影響就這么大,要是土壤能改良,那有多好!”這讓胡樹文對土壤改良產(chǎn)生了極大的興趣,他的研究重心逐漸從功能性肥料轉(zhuǎn)向土壤改良。“這個想法非常大膽,當(dāng)時有朋友勸我,‘搞鹽堿地改良,不是你的本行,會有很多困難’。”胡樹文卻堅(jiān)持自己的選擇,“科研中遇到的難題,往往是由若干因素限制形成的,不是僅靠一兩個學(xué)科就能解決的,所以需要多學(xué)科交叉?!?/p>

在閱讀很多土壤相關(guān)的文獻(xiàn)和專著后,胡樹文意識到,正常土壤和鹽堿土壤的根本區(qū)別在于:正常土壤有團(tuán)粒結(jié)構(gòu),透水、透氣性好;鹽堿土壤顆粒細(xì),無正常土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為板結(jié)、干硬、不透水、不透氣,因此鹽堿難以隨水洗掉?!叭绻麖母淖兺寥缊F(tuán)粒結(jié)構(gòu)這個角度出發(fā),發(fā)明一種生物基的‘粘結(jié)劑’,將細(xì)小的鹽堿土壤顆粒粘結(jié)成大顆粒,人造一種‘團(tuán)粒結(jié)構(gòu)’。這樣,土壤通透性提高了,鹽堿不就能被更快速地淋洗掉嗎?”胡樹文提出了一個大膽的想法。

這是一個全新的思路,而設(shè)計(jì)材料恰恰是胡樹文的老本行。“如果設(shè)計(jì)出來的材料通過配位作用,能像‘八爪魚’一樣‘抓’住鹽堿土壤里的顆粒,就能促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成?!币贿厡W(xué)習(xí)、一邊試驗(yàn),不斷思考、不斷深入,胡樹文就以這樣一種非常規(guī)的方式一頭扎進(jìn)了新領(lǐng)域?!坝芯湓捊小诉^四十不學(xué)藝’,但我是興趣驅(qū)動,只要有興趣,馬上就做。雖然我不是學(xué)這個專業(yè)的,但我從來不怕學(xué)習(xí)?!?/p>

胡樹文著手試驗(yàn)了多種土壤改良劑,并反復(fù)進(jìn)行篩選,終于根據(jù)不同鹽堿類型,發(fā)明了生物基改性材料,無毒無害,還能促使土壤團(tuán)聚體形成。這樣一來,土壤的脫鹽效率一下提高了十幾倍,一次性每畝用300立方米淡水即可將耕作層鹽分基本脫除。和其他技術(shù)相比,減少淡水使用量90%以上。

打土鉆、挖剖面、測土樣、反復(fù)探索優(yōu)化方案,實(shí)地解決在實(shí)驗(yàn)室里很難想到的問題

鹽堿地改良是世界性難題,也是復(fù)雜的系統(tǒng)工程。土壤結(jié)構(gòu)、鹽分、養(yǎng)分、微生物群落、作物品種、水利、種植管理等眾多因素交織在一起,互相影響。必須將它們?nèi)空{(diào)整到最佳狀態(tài),作物才能健康生長?!皩?shí)際治理過程中,要是缺少整體系統(tǒng)化的治理方案,如工程設(shè)施和土壤改良不配套,不僅作物不具備生長條件,還會不斷重復(fù)‘脫鹽—返鹽’,效果易反復(fù),改良周期長。”胡樹文說。

怎么辦?不同于發(fā)明生物基改性材料的“靈光乍現(xiàn)”,這次胡樹文想出來的是“笨辦法”:“鹽堿地治理還是要在鹽堿地里展開。要想辦法讓鹽堿地長出莊稼來,就要把實(shí)驗(yàn)室建在田間地頭,優(yōu)化各種技術(shù)參數(shù),在各鹽堿區(qū)域建立起各種治理模式?!?/p>

就這樣,胡樹文帶著團(tuán)隊(duì),一起打土鉆、挖剖面、測土樣、反復(fù)探索優(yōu)化方案,實(shí)地解決那些在實(shí)驗(yàn)室里很難想到的問題。

“天津、河北、江蘇、山東等地的沿海灘涂地下水位淺,土壤易受到海潮侵蝕,改良好的土壤容易重新返鹽。首先要筑堤建閘,控制地下水位,防止返鹽,同時改良土壤?!?/p>

“在河北、山西、內(nèi)蒙古一些區(qū)域,礦化水灌溉帶來了鹽堿,渠道滲漏抬高地下水位,造成鹽化土壤帶,導(dǎo)致鹽堿與干旱并存。要建立灌排系統(tǒng)、控制地下水位,將鹽分導(dǎo)出;重塑土壤結(jié)構(gòu)、快速脫除土壤耕作層鹽分,同時節(jié)水灌溉、保持土壤水分?!?/p>

胡樹文站在地圖前,如數(shù)家珍般介紹起各鹽堿區(qū)的情況。這些經(jīng)驗(yàn),來源于他們團(tuán)隊(duì)長期“浸泡”在鹽堿地一線,在全國建立起133個試驗(yàn)點(diǎn),挖掘超過300個土壤剖面,采集超過3.2萬個土壤樣品……大量豐富的一手資料,既形成了“數(shù)據(jù)庫”,也幫助他們創(chuàng)建出系統(tǒng)的治理技術(shù)模式。

經(jīng)過艱苦探索,胡樹文團(tuán)隊(duì)在全國建立了十幾個大型示范區(qū)。在吉林松原前郭爾羅斯蒙古族自治縣,蘇打型堿土改良示范田里,水稻產(chǎn)量達(dá)到506公斤/畝;在內(nèi)蒙古巴彥淖爾臨河區(qū),向日葵的保苗率顯著提高,產(chǎn)量達(dá)到174公斤/畝;在山西朔州、甘肅酒泉等地種植的旱地作物,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)中高產(chǎn)量,第二、第三年即達(dá)到當(dāng)?shù)仄骄a(chǎn)量,示范田在連續(xù)耕種、控制地下水位的條件下,均沒有出現(xiàn)鹽堿反復(fù)的情況……

在此基礎(chǔ)上,胡樹文團(tuán)隊(duì)針對鹽堿土壤的組成和肥力,開發(fā)出專用功能性肥料、抗鹽堿種子處理劑和抗逆材料。他們還與國內(nèi)同行專家緊密合作,致力解決鹽堿土微生物群落結(jié)構(gòu)單一問題,開展耐鹽品種篩選等,最終創(chuàng)建了以“重塑土壤,高效脫鹽,疏堵結(jié)合,墾造良田”為原則的生態(tài)修復(fù)鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)體系,不斷地通過降雨、灌溉將鹽堿從耕作層脫除,并把鹽堿導(dǎo)出。

做科研不能急功近利,要有“流水不爭先,爭的是綿綿不絕”的態(tài)度,更重要的是“把論文寫在祖國大地上”

鹽堿地大都分布在偏遠(yuǎn)地區(qū),交通不便。胡樹文每年有七八個月都在地里,他的學(xué)生在外時間更長。他們在田間地頭建起試驗(yàn)站,簡易的平房,既當(dāng)實(shí)驗(yàn)室、辦公室,也當(dāng)食堂和宿舍。休息時,胡樹文和學(xué)生們一起擠大通鋪。吃起飯來,七八碗面條往桌上一擺,一盤豆芽炒肉、一盤尖椒豆皮,師生們一起吃得很香……

吃住都不講究,開展試驗(yàn)卻從不馬虎。為了測試土壤,胡樹文有時顧不上穿靴子,赤著腳站在稻田里踩一踩,他說“這比穿靴子更能了解土壤的犁底層情況”。為了采集鹽堿土樣,學(xué)生們跳進(jìn)土坑挖剖面,一蹲就是半天,風(fēng)吹日曬,讓這些90后年輕人的皮膚像老農(nóng)民一樣黝黑。“我的學(xué)生們都是好樣的!他們有很強(qiáng)的使命感,對鹽堿地治理事業(yè)有著無限的熱愛。他們?nèi)〉玫狞c(diǎn)滴進(jìn)步,都使我很快樂?!焙鷺湮牡脑捓锿钢湴痢?/p>

都說“做給農(nóng)民看,帶著農(nóng)民干”,胡樹文在地里“多”做了一件事,就是向農(nóng)民學(xué)習(xí)。“對于我們搞農(nóng)業(yè)的來說,農(nóng)民朋友是最接地氣、最有經(jīng)驗(yàn)的老師。他們有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),對當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒎N植條件更熟悉,也真正了解鹽堿土壤存在的各種問題,積累下來一些碎片化的經(jīng)驗(yàn)。”胡樹文說,“我們的理論知識剛好能把農(nóng)民朋友這些碎片化的知識串起來,從而更快地形成科學(xué)的系統(tǒng)的治理模式?!?/p>

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在鹽堿地治理方面有著深厚的積淀。得益于學(xué)校多學(xué)科優(yōu)勢及各方面的支持,胡樹文團(tuán)隊(duì)集合了育種、水利、土壤、肥料、栽培等多個領(lǐng)域的教授和研究生,全方位開展鹽堿地治理試驗(yàn)示范?!皩W(xué)生來團(tuán)隊(duì)前,科研經(jīng)歷普遍比較少,對科研工作了解也不多,每個學(xué)期開學(xué),我都會和學(xué)生座談,和他們交流自己幾十年來的科研經(jīng)歷和心得?!焙鷺湮恼f,自己經(jīng)常告訴學(xué)生,做科研不能急功近利,要有“流水不爭先,爭的是綿綿不絕”的態(tài)度。

胡樹文搞土壤改良,是先做工程和技術(shù)模式,發(fā)表論文反倒放在了后面?!白罱鼛啄辏覀児こ碳夹g(shù)模式做得已經(jīng)很成熟了,論文發(fā)表的情況也很不錯,因?yàn)榈搅诉@個階段,發(fā)論文是水到渠成的事?!彼f,“更重要的是‘把論文寫在祖國大地上’,治理鹽堿地,就是要想方設(shè)法讓鹽堿地長出莊稼來,而且產(chǎn)量要比較高。不斷圍繞著鹽堿地中的各種問題,反復(fù)推敲、試驗(yàn)、反饋,直至解決問題。這是新時代賦予我們的使命,也是我們最值得自豪的地方。”本報(bào)==記者 谷業(yè)凱


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