让盐碱荒地变生态良田(科技视点·坚持四个面向·勇攀科技高峰④)
胡树文下地检验土壤改良对稻田犁底层的影响。
胡树文团队的研究生在试验站里检测土壤样本。
以上均为中国农业大学供图
前不久,山东省东营市新户镇种粮户王甲民开垦的一片盐碱地上,冬小麦喜获丰收。王甲民抓起几棵麦穗,搓了两把,手上留下饱满的麦粒,“种地还是要相信科学。”他不禁发出这样的感慨。
王甲民说的“科学”,指的是中国农业大学教授胡树文团队历经10多年攻关,探索出的生态治理盐碱地工程技术模式。几年前,他脚下的这片土地还是白花花的盐碱地,根本没法种植作物,有的地方苗都发不出来,甚至寸草不生。如今,盐碱荒地变成了生态良田,“土地终于有了土地的样子”。
根据不同盐碱类型,发明了生物基改性材料,使土壤的脱盐效率提高了十几倍
在胡树文的办公室墙上,挂着一幅中国地图,一颗颗彩色图钉标记着试验点的位置:河套灌区、松嫩平原、黄河三角洲……他的案头上,最显眼的是一本近900页的土壤学专著。“做土壤改良,我是彻头彻尾的‘门外汉’,但是好在我比较能学习,现在理解得比较深入了。”胡树文说。
这番话不是谦虚。胡树文在中科院化学研究所高分子材料专业取得博士学位,即使到了中国农业大学,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“隔着一道山”。胡树文回忆,2008年前后,他在研究功能性肥料时注意到,盐碱地对肥料特别敏感。比如,用酸性肥料能起到中和作用,庄稼就长得好一些;给肥料包上膜后,肥料溶解得慢,增产更明显。反之,盐碱地要是用了速效肥,庄稼很快就“烧苗”了。
“单单一个肥料的影响就这么大,要是土壤能改良,那有多好!”这让胡树文对土壤改良产生了极大的兴趣,他的研究重心逐渐从功能性肥料转向土壤改良。“这个想法非常大胆,当时有朋友劝我,‘搞盐碱地改良,不是你的本行,会有很多困难’。”胡树文却坚持自己的选择,“科研中遇到的难题,往往是由若干因素限制形成的,不是仅靠一两个学科就能解决的,所以需要多学科交叉。”
在阅读很多土壤相关的文献和专著后,胡树文意识到,正常土壤和盐碱土壤的根本区别在于:正常土壤有团粒结构,透水、透气性好;盐碱土壤颗粒细,无正常土壤的团粒结构,表现为板结、干硬、不透水、不透气,因此盐碱难以随水洗掉。“如果从改变土壤团粒结构这个角度出发,发明一种生物基的‘粘结剂’,将细小的盐碱土壤颗粒粘结成大颗粒,人造一种‘团粒结构’。这样,土壤通透性提高了,盐碱不就能被更快速地淋洗掉吗?”胡树文提出了一个大胆的想法。
这是一个全新的思路,而设计材料恰恰是胡树文的老本行。“如果设计出来的材料通过配位作用,能像‘八爪鱼’一样‘抓’住盐碱土壤里的颗粒,就能促进土壤团聚体的形成。”一边学习、一边试验,不断思考、不断深入,胡树文就以这样一种非常规的方式一头扎进了新领域。“有句话叫‘人过四十不学艺’,但我是兴趣驱动,只要有兴趣,马上就做。虽然我不是学这个专业的,但我从来不怕学习。”
胡树文着手试验了多种土壤改良剂,并反复进行筛选,终于根据不同盐碱类型,发明了生物基改性材料,无毒无害,还能促使土壤团聚体形成。这样一来,土壤的脱盐效率一下提高了十几倍,一次性每亩用300立方米淡水即可将耕作层盐分基本脱除。和其他技术相比,减少淡水使用量90%以上。
打土钻、挖剖面、测土样、反复探索优化方案,实地解决在实验室里很难想到的问题