萬畝良田,青青秧苗。
清明過后,隨著氣溫回升,吉林省自西向東進(jìn)入水稻育秧播種期。
在一派生機(jī)勃勃的農(nóng)忙景象下,不為人熟知的是,曾經(jīng)高產(chǎn)豐產(chǎn)的黑土地,正在“變薄、變瘦、變硬”。根據(jù)中國科學(xué)院發(fā)布的《東北黑土地白皮書(2020)》,近60年,東北黑土耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量下降了三分之一,部分地區(qū)下降了50%。
從全球來看,土壤侵蝕、養(yǎng)分耗竭、鹽堿度上升等已成為普遍問題。根據(jù)《世界糧食和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域土地及水資源狀況:系統(tǒng)瀕臨極限》報(bào)告,全球約34%的農(nóng)業(yè)用地由于人為因素出現(xiàn)顯著退化。在我國,除了黑土地外,黃土地、紅土地等也面臨著修復(fù)治理的迫切需要。
耕地是影響糧食安全的重要因素,面對“藏糧于地”、保量更要提質(zhì)的發(fā)展需求,高校如何以科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)推動(dòng)土壤治理?
聚焦土壤治理關(guān)鍵技術(shù)難題——
加強(qiáng)科技創(chuàng)新筑牢保障基底
“二兩黑土一兩油?!弊鳛楦刂械摹按笮茇垺保瑬|北黑土區(qū)以廣袤的土地、肥沃的地力,使該區(qū)成為我國重要的糧食生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)、最大的商品糧生產(chǎn)基地,被譽(yù)為我國糧食安全的“壓艙石”。
在高產(chǎn)豐收的背后,黑土地卻面臨嚴(yán)重的地力透支。不休耕、不輪種的高強(qiáng)度使用,讓黑土地適合耕作的層次越來越薄,與此同時(shí),化肥的大量使用與大型機(jī)械高強(qiáng)度耕作,更讓黑土地不斷變硬。
和黑土地保護(hù)利用問題相似,當(dāng)前,我國土壤治理面臨科技創(chuàng)新起步晚、基礎(chǔ)弱,土壤質(zhì)量調(diào)控與快速恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)有待突破,土壤退化與功能演變等基礎(chǔ)理論尚未開展長期系統(tǒng)研究,種養(yǎng)結(jié)合布局與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面創(chuàng)新支撐依然不足等問題,仍需進(jìn)一步發(fā)揮科技創(chuàng)新對耕地保護(hù)與修復(fù)的重要技術(shù)保障作用。
2007年,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李保國來到吉林省梨樹縣,觀察到當(dāng)?shù)卦诟髦小爸环N不養(yǎng)”,玉米成熟后秸稈的處理方式以移走、焚燒為主,很少將養(yǎng)分再次補(bǔ)充給土地,同時(shí)使地表肥沃的黑土層流失,“地力一直在消耗而非良性循環(huán)”。
以作物秸稈覆蓋免耕栽培為核心,李保國團(tuán)隊(duì)探索出了“梨樹模式”這一保護(hù)性耕作技術(shù),形成了全環(huán)節(jié)的技術(shù)體系,有效解決了黑土地由于土壤侵蝕、高強(qiáng)度翻耕、有機(jī)肥投入不足等導(dǎo)致的土壤問題。
“立足吉林省西部因水鹽平衡失調(diào)等帶來的土地鹽堿化,學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)發(fā)明出了鹽堿裸地植被快速恢復(fù)方法等專利技術(shù),同時(shí)結(jié)合壓鹽壓堿、洗鹽洗堿、培育并種植耐鹽堿品種等方法,開展對重鹽堿化土壤的治理,明顯提升了此類邊際土地的生產(chǎn)性能與收益?!睎|北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長王俊鋒說。
“‘吃’得科學(xué)、營養(yǎng),土地才能更健康。”對接國家測土配方施肥和化肥零增長行動(dòng),多年來,西北農(nóng)林科技大學(xué)王朝輝團(tuán)隊(duì)在旱地土壤科學(xué)培肥與定量施肥理論和技術(shù)方面取得重要進(jìn)展,明確了旱地土壤的養(yǎng)分供應(yīng)特性、作物的養(yǎng)分需求規(guī)律,以及施肥的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與調(diào)控機(jī)制。
土壤治理具有突出的地域性。例如,同樣是土壤鹽堿治理,東部季風(fēng)區(qū)、內(nèi)陸區(qū)、濱海區(qū)的條件各不相同,鹽堿地治理的目標(biāo)、技術(shù)和方式也會(huì)不同。作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,土壤治理需要立足本土、因地制宜的創(chuàng)新實(shí)踐。
南方耕地以紅土為主,耕層淺薄、土質(zhì)酸瘦等問題,嚴(yán)重制約了耕地產(chǎn)能。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)立足長江中下游中低產(chǎn)田提質(zhì),聚焦產(chǎn)田障礙因子消除關(guān)鍵技術(shù),改良土壤結(jié)構(gòu)、構(gòu)建肥沃耕層,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)區(qū)耕地作物產(chǎn)量的顯著提升。
缺乏土壤治理診斷與服務(wù)人才——
引導(dǎo)更多“土壤醫(yī)生”服務(wù)基層
近些年,大棚蔬菜種植發(fā)展迅速,但隨著種植年限的增加,揚(yáng)州市廣陵區(qū)沙頭鎮(zhèn)不少農(nóng)戶發(fā)現(xiàn),種地陷入了“越不長越施肥、越施肥越不長”的怪圈。2018年,揚(yáng)州大學(xué)成立了全國第一家“土壤醫(yī)院”,沙頭鎮(zhèn)的大棚成了“土壤醫(yī)生”們的第一批“病號”。
實(shí)地“問診”,采樣分析……揚(yáng)州大學(xué)教授、“土壤醫(yī)院”首席專家錢曉晴的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),原來大棚里的很多問題都出現(xiàn)在肥料過度使用帶來的土壤污染上。
“找準(zhǔn)了問題,解決起來就容易了?!背D暝谵r(nóng)業(yè)一線,錢曉晴發(fā)現(xiàn),“比起土壤改良的先進(jìn)技術(shù),我們更缺少能對土壤問題進(jìn)行精準(zhǔn)診斷與服務(wù)的人才隊(duì)伍?!?/P>
更缺人而非技術(shù),近些年,這一觀點(diǎn)得到了專家們越來越多的強(qiáng)調(diào)。
“技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,其實(shí)已經(jīng)沒有制約耕地的‘卡脖子’問題了,關(guān)鍵是如何把先進(jìn)的理念、技術(shù)落實(shí)落地。”李保國表示,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必須依靠農(nóng)業(yè)科技的現(xiàn)代化,高校、科技特派員“一定要下去,在田間地頭了解和解決農(nóng)民的問題”。
在南京農(nóng)業(yè)大學(xué),有一支扎根灘涂資源開發(fā)與利用的鹽土團(tuán)隊(duì),30年來,團(tuán)隊(duì)把論文寫在大地上,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線推廣新技術(shù)、新品種,實(shí)現(xiàn)了荒野灘涂變“良田萬畝”。
聚焦土壤治理專業(yè)人才培養(yǎng)與引導(dǎo),近些年,涉農(nóng)高校突出政策引領(lǐng),強(qiáng)化知農(nóng)愛農(nóng)新型人才培養(yǎng),以培育新農(nóng)人助力新農(nóng)業(yè)發(fā)展。
4年間,揚(yáng)州大學(xué)依托“土壤醫(yī)院”培養(yǎng)了百余名“土壤醫(yī)生”和“土壤護(hù)士”,為土壤問題診斷治理提供智力支撐,服務(wù)周圍區(qū)縣萬余畝農(nóng)田,培訓(xùn)農(nóng)戶1500余人次,平均每畝地給農(nóng)戶增收500到2000元。
在第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽上,來自南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的“土味”項(xiàng)目——“益畝科技”摘得銀獎(jiǎng)。這個(gè)聚焦農(nóng)田土壤修復(fù)新技術(shù)與新應(yīng)用的涉農(nóng)項(xiàng)目,歷經(jīng)學(xué)校4屆本科生的傳承與堅(jiān)持。
“要引導(dǎo)學(xué)生積極承擔(dān)起‘土醫(yī)生’的職責(zé),土壤健康了,糧食才能更好吃,田里的生態(tài)才能好起來,中國人的飯碗才能更牢地端在自己手上?!蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授韋中說。
高校科研與產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度低——
引領(lǐng)協(xié)調(diào)共護(hù)土壤健康
國際上,土壤健康已成為各國社會(huì)的主流關(guān)注。從上世紀(jì)90年代起,美國、歐盟等就開始了土壤健康的研究。2019年,歐盟更是啟動(dòng)了“土壤健康與食物”行動(dòng),提出到2030年,歐盟國家至少75%的土壤是健康的。
反觀國內(nèi)現(xiàn)狀,一方面農(nóng)民沒有足夠的理論知識和經(jīng)驗(yàn)對復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),在實(shí)踐中也缺乏對新技術(shù)應(yīng)用的探索,另一方面,我國也缺少耕地修復(fù)保護(hù)的激勵(lì)約束機(jī)制與政策。如何讓農(nóng)民、地方政府,乃至社會(huì)形成對土壤治理的廣泛關(guān)注和重視,是影響這項(xiàng)復(fù)雜工作實(shí)際成效的關(guān)鍵。
“解決了土壤治理的技術(shù)、人才問題后,最重要的是要讓種地的一線人員認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性?!痹诨鶎舆M(jìn)行科研實(shí)踐和應(yīng)用推廣時(shí),李保國發(fā)現(xiàn)了科研人員和農(nóng)民等群體之間的“矛盾”——“我們更多的是考慮如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,而農(nóng)民和一些部門更關(guān)注產(chǎn)量和糧食價(jià)格?!?/P>
當(dāng)前,高校等科研機(jī)構(gòu)與地方推廣部門、涉農(nóng)企業(yè)、新型經(jīng)營主體、社會(huì)化服務(wù)組織等還沒有形成有效的聯(lián)合協(xié)作機(jī)制,科研落地的目標(biāo)不準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)需求不明、科技創(chuàng)新供給不足等問題制約了科研與生產(chǎn)的有效銜接。而作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,土壤治理不僅涉及科技,還涉及政策、制度等各方面,需要久久為功的堅(jiān)持,也需要高校發(fā)揮協(xié)調(diào)多方、合作引領(lǐng)的智慧。
如何調(diào)動(dòng)農(nóng)民參與的積極性,對接起科研供給與生產(chǎn)需求?
在浙江臺州,提起浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院教授徐建明的團(tuán)隊(duì),當(dāng)?shù)剞r(nóng)民都會(huì)豎起大拇指。20多年來,徐建明團(tuán)隊(duì)扎根臺州,通過“十畝—百畝—千畝”循序漸進(jìn)的推廣策略和“政府引導(dǎo)、科研機(jī)構(gòu)支撐、第三方實(shí)施”的運(yùn)行機(jī)制,形成了農(nóng)田重金屬污染土壤安全利用的“臺州模式”。
在梨樹,李保國和團(tuán)隊(duì)聯(lián)合地方部門、農(nóng)機(jī)和農(nóng)技總站等,建立起了黑土地聯(lián)盟,每周為農(nóng)民提供生產(chǎn)指導(dǎo)和土壤監(jiān)測、治理服務(wù)?!袄鏄淠J阶屴r(nóng)民看到保護(hù)性耕作技術(shù)既節(jié)省成本,產(chǎn)量也不降低。在技術(shù)落地到位和多年堅(jiān)持下,在耕地土壤肥力恢復(fù)提升與保持土壤健康的同時(shí),還可穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。”
當(dāng)前,依靠高強(qiáng)度資源利用和化學(xué)肥料仍然是我國農(nóng)業(yè)種植的一大特點(diǎn),而土壤治理需要長期投入。如何在短期效益和長期戰(zhàn)略間尋找平衡,要求高校不僅要能和土地“打好交道”,更要擅長和政府機(jī)構(gòu)、合作社等協(xié)調(diào),形成土壤治理合力。
除了增強(qiáng)對土壤健康的意識外,在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校長李召虎看來,關(guān)鍵還是要在幫助農(nóng)民解決實(shí)際問題中,提升農(nóng)民對高??蒲袌F(tuán)隊(duì)的信任和支持。
“要強(qiáng)化與農(nóng)村農(nóng)戶的協(xié)同,打通科技創(chuàng)新‘最后一公里’,推動(dòng)新品種、新技術(shù)、新裝備落地生根,讓農(nóng)民學(xué)得會(huì)、用得上,讓科技力量撐起國家‘糧袋子’、鼓起農(nóng)民‘錢袋子’、穩(wěn)住‘三農(nóng)’基本盤,推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和中國特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè),助力鄉(xiāng)村全面振興?!崩钫倩⒄f。
《中國教育報(bào)》2022年04月30日第1版