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[中国教育报]敢教瘦地成沃土 ——“高校助力农业科技攻关”系列报道(中)

《中国教育报》  (2022年4月30日  第01版 要闻)

万亩良田,青青秧苗。

清明过后,随着气温回升,吉林省自西向东进入水稻育秧播种期。

在一派生机勃勃的农忙景象下,不为人熟知的是,曾经高产丰产的黑土地,正在“变薄、变瘦、变硬”。根据中国科学院发布的《东北黑土地白皮书(2020)》,近60年,东北黑土耕作层土壤有机质含量下降了三分之一,部分地区下降了50%。

从全球来看,土壤侵蚀、养分耗竭、盐碱度上升等已成为普遍问题。根据《世界粮食和农业领域土地及水资源状况:系统濒临极限》报告,全球约34%的农业用地由于人为因素出现显著退化。在我国,除了黑土地外,黄土地、红土地等也面临着修复治理的迫切需要。

耕地是影响粮食安全的重要因素,面对“藏粮于地”、保量更要提质的发展需求,高校如何以科技创新、人才培养推动土壤治理?

聚焦土壤治理关键技术难题——

加强科技创新筑牢保障基底

“二两黑土一两油。”作为耕地中的“大熊猫”,东北黑土区以广袤的土地、肥沃的地力,使该区成为我国重要的粮食生产优势区、最大的商品粮生产基地,被誉为我国粮食安全的“压舱石”。

在高产丰收的背后,黑土地却面临严重的地力透支。不休耕、不轮种的高强度使用,让黑土地适合耕作的层次越来越薄,与此同时,化肥的大量使用与大型机械高强度耕作,更让黑土地不断变硬。

和黑土地保护利用问题相似,当前,我国土壤治理面临科技创新起步晚、基础弱,土壤质量调控与快速恢复关键技术有待突破,土壤退化与功能演变等基础理论尚未开展长期系统研究,种养结合布局与技术标准等方面创新支撑依然不足等问题,仍需进一步发挥科技创新对耕地保护与修复的重要技术保障作用。

2007年,中国农业大学教授李保国来到吉林省梨树县,观察到当地在耕作中“只种不养”,玉米成熟后秸秆的处理方式以移走、焚烧为主,很少将养分再次补充给土地,同时使地表肥沃的黑土层流失,“地力一直在消耗而非良性循环”。

以作物秸秆覆盖免耕栽培为核心,李保国团队探索出了“梨树模式”这一保护性耕作技术,形成了全环节的技术体系,有效解决了黑土地由于土壤侵蚀、高强度翻耕、有机肥投入不足等导致的土壤问题。

“立足吉林省西部因水盐平衡失调等带来的土地盐碱化,学院科研团队发明出了盐碱裸地植被快速恢复方法等专利技术,同时结合压盐压碱、洗盐洗碱、培育并种植耐盐碱品种等方法,开展对重盐碱化土壤的治理,明显提升了此类边际土地的生产性能与收益。”东北师范大学生命科学学院副院长王俊锋说。

“‘吃’得科学、营养,土地才能更健康。”对接国家测土配方施肥和化肥零增长行动,多年来,西北农林科技大学王朝辉团队在旱地土壤科学培肥与定量施肥理论和技术方面取得重要进展,明确了旱地土壤的养分供应特性、作物的养分需求规律,以及施肥的生态环境效应与调控机制。

土壤治理具有突出的地域性。例如,同样是土壤盐碱治理,东部季风区、内陆区、滨海区的条件各不相同,盐碱地治理的目标、技术和方式也会不同。作为一项复杂的系统工程,土壤治理需要立足本土、因地制宜的创新实践。

南方耕地以红土为主,耕层浅薄、土质酸瘦等问题,严重制约了耕地产能。华中农业大学立足长江中下游中低产田提质,聚焦产田障碍因子消除关键技术,改良土壤结构、构建肥沃耕层,实现了试验区耕地作物产量的显著提升。

缺乏土壤治理诊断与服务人才——

引导更多“土壤医生”服务基层

近些年,大棚蔬菜种植发展迅速,但随着种植年限的增加,扬州市广陵区沙头镇不少农户发现,种地陷入了“越不长越施肥、越施肥越不长”的怪圈。2018年,扬州大学成立了全国第一家“土壤医院”,沙头镇的大棚成了“土壤医生”们的第一批“病号”。

实地“问诊”,采样分析……扬州大学教授、“土壤医院”首席专家钱晓晴的团队发现,原来大棚里的很多问题都出现在肥料过度使用带来的土壤污染上。

“找准了问题,解决起来就容易了。”常年在农业一线,钱晓晴发现,“比起土壤改良的先进技术,我们更缺少能对土壤问题进行精准诊断与服务的人才队伍。”

更缺人而非技术,近些年,这一观点得到了专家们越来越多的强调。

“技术发展到现在,其实已经没有制约耕地的‘卡脖子’问题了,关键是如何把先进的理念、技术落实落地。”李保国表示,农业现代化必须依靠农业科技的现代化,高校、科技特派员“一定要下去,在田间地头了解和解决农民的问题”。

在南京农业大学,有一支扎根滩涂资源开发与利用的盐土团队,30年来,团队把论文写在大地上,在农业生产一线推广新技术、新品种,实现了荒野滩涂变“良田万亩”。

聚焦土壤治理专业人才培养与引导,近些年,涉农高校突出政策引领,强化知农爱农新型人才培养,以培育新农人助力新农业发展。

4年间,扬州大学依托“土壤医院”培养了百余名“土壤医生”和“土壤护士”,为土壤问题诊断治理提供智力支撑,服务周围区县万余亩农田,培训农户1500余人次,平均每亩地给农户增收500到2000元。

在第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛上,来自南京农业大学的“土味”项目——“益亩科技”摘得银奖。这个聚焦农田土壤修复新技术与新应用的涉农项目,历经学校4届本科生的传承与坚持。

“要引导学生积极承担起‘土医生’的职责,土壤健康了,粮食才能更好吃,田里的生态才能好起来,中国人的饭碗才能更牢地端在自己手上。”南京农业大学资源与环境科学学院教授韦中说。

高校科研与产业关联度低——

引领协调共护土壤健康

国际上,土壤健康已成为各国社会的主流关注。从上世纪90年代起,美国、欧盟等就开始了土壤健康的研究。2019年,欧盟更是启动了“土壤健康与食物”行动,提出到2030年,欧盟国家至少75%的土壤是健康的。

反观国内现状,一方面农民没有足够的理论知识和经验对复杂的农业生态系统进行科学设计,在实践中也缺乏对新技术应用的探索,另一方面,我国也缺少耕地修复保护的激励约束机制与政策。如何让农民、地方政府,乃至社会形成对土壤治理的广泛关注和重视,是影响这项复杂工作实际成效的关键。

“解决了土壤治理的技术、人才问题后,最重要的是要让种地的一线人员认识到问题的严重性。”在基层进行科研实践和应用推广时,李保国发现了科研人员和农民等群体之间的“矛盾”——“我们更多的是考虑如何实现可持续发展,而农民和一些部门更关注产量和粮食价格。”

当前,高校等科研机构与地方推广部门、涉农企业、新型经营主体、社会化服务组织等还没有形成有效的联合协作机制,科研落地的目标不准、产业需求不明、科技创新供给不足等问题制约了科研与生产的有效衔接。而作为一项系统工程,土壤治理不仅涉及科技,还涉及政策、制度等各方面,需要久久为功的坚持,也需要高校发挥协调多方、合作引领的智慧。

如何调动农民参与的积极性,对接起科研供给与生产需求?

在浙江台州,提起浙江大学环境与资源学院教授徐建明的团队,当地农民都会竖起大拇指。20多年来,徐建明团队扎根台州,通过“十亩—百亩—千亩”循序渐进的推广策略和“政府引导、科研机构支撑、第三方实施”的运行机制,形成了农田重金属污染土壤安全利用的“台州模式”。

在梨树,李保国和团队联合地方部门、农机和农技总站等,建立起了黑土地联盟,每周为农民提供生产指导和土壤监测、治理服务。“梨树模式让农民看到保护性耕作技术既节省成本,产量也不降低。在技术落地到位和多年坚持下,在耕地土壤肥力恢复提升与保持土壤健康的同时,还可稳产增产。”

当前,依靠高强度资源利用和化学肥料仍然是我国农业种植的一大特点,而土壤治理需要长期投入。如何在短期效益和长期战略间寻找平衡,要求高校不仅要能和土地“打好交道”,更要擅长和政府机构、合作社等协调,形成土壤治理合力。

除了增强对土壤健康的意识外,在华中农业大学校长李召虎看来,关键还是要在帮助农民解决实际问题中,提升农民对高校科研团队的信任和支持。

“要强化与农村农户的协同,打通科技创新‘最后一公里’,推动新品种、新技术、新装备落地生根,让农民学得会、用得上,让科技力量撑起国家‘粮袋子’、鼓起农民‘钱袋子’、稳住‘三农’基本盘,推动现代农业发展和中国特色农业现代化建设,助力乡村全面振兴。”李召虎说。

原文链接:http://paper.jyb.cn/zgjyb/html/2022-04/30/content_608768.htm?div=-1

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