(來源:河北新聞網(wǎng))
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長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 吳苗苗 李佳琦 通訊員 賈建偉
芒種時節(jié),麥浪金黃,燕趙大地由南向北迎來收獲,金燦燦豐收的底氣不只在地面上的莊稼,更在腳下的土壤。
6月10日,在河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所的馬莊試驗站里,賈良良正和團(tuán)隊成員一起取土樣,他蹲在田里捧起一把土,輕輕揉搓,觀察土壤顏色和質(zhì)地。
“小麥?zhǔn)斋@以后緊接著就要種玉米,我們?nèi)×送翗幽没厝シ治鲳B(yǎng)分含量,為后續(xù)的土壤培肥積累數(shù)據(jù)。”賈良良是河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所副所長,這些在別人眼里稀松平常的土,卻是他眼里最珍貴的寶貝,幾十年里,他把土當(dāng)成了科研的“主角”,是農(nóng)民口中的“土壤醫(yī)生”。
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賈良良(左)正和團(tuán)隊成員一起取土樣。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 李佳琦 攝
讓中低產(chǎn)田“長”出噸半糧
“土壤像農(nóng)業(yè)的‘母親’,孕育萬物生長,沒有健康的土壤,再優(yōu)質(zhì)的種子、再精良的農(nóng)資和先進(jìn)的技術(shù)也難以達(dá)到最佳效果。”在農(nóng)村長大的賈良良深知土壤對于農(nóng)業(yè)的重要性。
不過,河北的土地并非處處沃野。
河北是全國唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海濱的省份,土壤類型十分豐富。全省共有21個土類、55個亞類、357個土種,約占全國土種總數(shù)的七分之一。從壩上的栗鈣土,到平原的潮土,再到濱海鹽堿土,每一種土壤都有自己的“脾氣”,這也對省內(nèi)的土壤研究提出了考驗。
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賈良良介紹河北土壤類型。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 吳苗苗 攝
“就拿鹽堿地來說,前幾年我們到邯鄲曲周西漳頭村去調(diào)研,發(fā)現(xiàn)了一片絕收地塊,一遇降雨就積水,土壤板結(jié)、鹽分高,莊稼根本長不起來。”賈良良回憶,發(fā)現(xiàn)這個情況后,他們先給土地做了“體檢”:土壤質(zhì)地太黏,有機(jī)質(zhì)含量低,養(yǎng)分嚴(yán)重失衡,加上排水不暢,鹽分積累在耕層,作物根系無法發(fā)育。
為此,賈良良和團(tuán)隊設(shè)計了一套綜合改良方案,“對癥下藥”:先進(jìn)行秸稈還田增肥,再加入生物有機(jī)肥和微生物菌劑增強(qiáng)土壤活力,開挖排水溝、排鹽堿溝,解決內(nèi)澇問題,最后配合水肥一體化設(shè)施精準(zhǔn)管理。
第一年,奇跡發(fā)生了。這塊曾經(jīng)絕收的土地,小麥玉米兩季畝產(chǎn)達(dá)到1.51噸,實現(xiàn)了全年“噸半糧”。此后連續(xù)三年,這塊地穩(wěn)產(chǎn)噸半糧,2025年最高糧食產(chǎn)量達(dá)到了1.68噸。
“當(dāng)?shù)卮迕穸疾恍家活櫟奶锏兀ㄟ^改良變成沃土,老百姓對我們刮目相看,我內(nèi)心也十分觸動。”說起這些,賈良良臉上露出笑容。
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賈良良與團(tuán)隊成員在曲周縣調(diào)研。資料圖
多年來,賈良良帶領(lǐng)團(tuán)隊扎根田間,泡在實驗室,就是為了找到改良土壤肥力、提升耕地質(zhì)量的“秘訣”。他說,經(jīng)過一代代農(nóng)業(yè)科學(xué)家的努力,河北省曾經(jīng)廣布的中低產(chǎn)田已經(jīng)大幅度縮減,但仍然存在土壤有機(jī)質(zhì)含量不高、提升緩慢、秸稈還田轉(zhuǎn)化率偏低等問題。
“目前,糧田產(chǎn)能限制因子已經(jīng)從單因子主導(dǎo)轉(zhuǎn)換為多因子復(fù)合型障礙。土壤改良提升耕地質(zhì)量從過去的‘治標(biāo)’進(jìn)入了‘治本’的階段。想要啃下‘硬骨頭’,就需要我們把技術(shù)改進(jìn)做得更全面、更精細(xì)。”賈良良說。
繼承前輩專家的科研成果,他們團(tuán)隊創(chuàng)新了一套“組合拳”:快速提高農(nóng)田土壤肥力,精準(zhǔn)調(diào)控養(yǎng)分增產(chǎn)增效,水肥一體全程自動化管理。這套技術(shù)有一個很長的名字——“河北省糧食主產(chǎn)區(qū)耕地質(zhì)量提升與養(yǎng)分精準(zhǔn)管理技術(shù)”,但在賈良良看來,核心就一句話:讓地更肥,讓糧更多,讓水肥不浪費(fèi)。
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賈良良(右)與團(tuán)隊成員在實驗室監(jiān)測圖樣。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 吳苗苗 攝
這項技術(shù)在全省多地廣泛應(yīng)用,效果實實在在:土壤有機(jī)質(zhì)提升了,糧田產(chǎn)能上去了,農(nóng)業(yè)固碳減排也見到了成效。2021年,它獲得了河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。
“我省有三分之一耕地用上了我們的技術(shù),新增糧食產(chǎn)能將近10億公斤,總產(chǎn)值達(dá)到25億元。”賈良良說。
為土壤建立長期“監(jiān)測網(wǎng)”
“土壤肥力的變化是一個漫長的過程,影響因素也很多,短期試驗難以揭示規(guī)律,必須通過長期定位試驗來解析各種措施對土壤肥力的影響,這個跨度至少要在10年以上。”賈良良說,土壤培育是長期系統(tǒng)工程,絕非一朝一夕之功,尚無任何單一技術(shù)可實現(xiàn)土壤肥力的短期快速提升
因此,土壤研究需要“慢工出細(xì)活”。他們在全省布設(shè)了10多個長期定位試驗點,并與省耕保中心合作,對1000多個長期定位監(jiān)測點進(jìn)行長期監(jiān)控。最長的試驗點已經(jīng)堅持了34年,最短的也有10年以上。
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賈良良在麥田土壤剖面里查看土質(zhì)。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 吳苗苗 攝
曲周、黃驊、辛集、鹿泉、藁城……這些長期定位試驗田里,賈良良和團(tuán)隊成員年復(fù)一年地取樣、測土、記錄數(shù)據(jù)。夏天頂著烈日,冬天冒著寒風(fēng),這些“土掉渣”的研究一干就是幾十年。
“長期定位試驗需要耐心和細(xì)致。只有堅持求真務(wù)實,才能在枯燥的試驗中找到可靠的數(shù)據(jù)。”賈良良說。正是這些看似枯燥的積累,讓他們看清了河北土壤肥力變化的“大趨勢”。
賈良良團(tuán)隊對河北省糧食主產(chǎn)區(qū)土壤的肥力狀況進(jìn)行了系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多年的耕作、栽培、施肥、管理,土壤肥力已經(jīng)從20世紀(jì)80年代的“缺氮、少磷、缺鉀”,變?yōu)椤暗涍^量、磷過量或不足”的新態(tài)勢。這意味著,河北長期以來堅持的“穩(wěn)氮、增磷、補(bǔ)鉀”的老原則,已經(jīng)不靈了。
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賈良良給記者介紹長期定位實驗的意義。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 李佳琦 攝
對此,賈良良團(tuán)隊創(chuàng)新性地提出了新的養(yǎng)分管理思路:山前平原地區(qū)“減氮、穩(wěn)磷、穩(wěn)鉀,持續(xù)增加有機(jī)質(zhì)”;低平原區(qū)“減氮、增磷、控鉀,快速增加有機(jī)質(zhì)”。這個結(jié)論對指導(dǎo)新時期農(nóng)田土壤肥力培育與養(yǎng)分管理具有重要意義。
“任何科研成果都不是靈光乍現(xiàn),需要長期的數(shù)據(jù)積累。”賈良良介紹,近年來,河北省農(nóng)林科學(xué)院依托長期定位試驗和全省多點監(jiān)測試驗,構(gòu)建了覆蓋全省的土壤肥力監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),形成了覆蓋主要生態(tài)區(qū)的糧田土壤肥力試驗網(wǎng)絡(luò),并建立了全省土壤肥力試驗數(shù)據(jù)庫與監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。
給土壤“減負(fù)” 讓農(nóng)田更健康
莊稼一枝花,全靠肥當(dāng)家。但肥用多了,土地也會“生病”。
賈良良曾聽到一位種植戶抱怨:“這地越種越‘饞’,化肥越施越多,莊稼卻越長越弱。”這句話讓他意識到,綠色生產(chǎn)不是選擇題,而是必答題。
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賈良良介紹水肥一體化設(shè)施。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 李佳琦 攝
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)民施到地里的氮肥,莊稼根本“吃”不完。沒被吸收的那部分氮,有的隨雨水流進(jìn)河湖,讓水里藻類瘋長,造成藍(lán)藻爆發(fā);有的變成氨氣揮發(fā)到空氣中,成了PM2.5的“幫兇”;還有極少一部分變成了一氧化二氮,這種氣體的溫室效應(yīng),是二氧化碳的近300倍。
“科學(xué)施肥,已經(jīng)變成一項精細(xì)的技術(shù)活。”賈良良說。
他們團(tuán)隊通過對全省幾千個田間試驗數(shù)據(jù)的分析,確定了不同區(qū)域小麥玉米的優(yōu)化施肥量,篩選了適合不同地塊的配方肥和緩控釋肥,還研發(fā)了水肥一體化精準(zhǔn)管理技術(shù)。
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河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所展廳內(nèi)土壤良性循環(huán)體系示意圖。長城網(wǎng)·冀云客戶端記者 吳苗苗 攝
在秸稈還田方面,他們也有突破。傳統(tǒng)的秸稈粉碎還田,只有10%左右能轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)碳,大部分都變成二氧化碳跑掉了。賈良良團(tuán)隊研發(fā)了“秸稈切段還田”技術(shù),把秸稈切成兩三厘米的小段再還田,配合深翻耕作,有機(jī)碳轉(zhuǎn)化率從10%提高到接近20%。
“秸稈切段還田與粉碎還田相比,能夠提高還田質(zhì)量,降低土壤呼吸,同時提高有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化效率。”賈良良說。
“這地越養(yǎng)越肥,莊稼越長越壯,化肥還能少用。”這是種植戶最直觀的感受。
“接下來,我們團(tuán)隊將利用AI智能技術(shù),繪制河北省糧食主產(chǎn)區(qū)的‘土壤障礙因子分布圖譜’,精準(zhǔn)識別不同地塊的‘病因’,并針對中低產(chǎn)田存在的各種問題,研發(fā)靶向的養(yǎng)分調(diào)控技術(shù),在培肥土壤的同時實現(xiàn)高產(chǎn)高效和綠色生產(chǎn)。”賈良良說,他們要不斷努力,通過藏糧于地、藏糧于技,讓老百姓的飯碗端得更穩(wěn)。
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