本報(bào)記者秦娜
7月底，驕陽(yáng)似火。
位于武威市涼州區(qū)金河鎮(zhèn)王景寨村的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)石羊河實(shí)驗(yàn)站熱浪涌動(dòng)。以中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授康紹忠為帶頭人的科研團(tuán)隊(duì)正在這里舉辦一場(chǎng)“膜下滴灌水肥一體化技術(shù)”培訓(xùn)班。
會(huì)議室里，擠滿了從四面八方趕來(lái)的農(nóng)技人員、種植戶。臺(tái)上院士講得生動(dòng)，臺(tái)下老鄉(xiāng)們聽(tīng)得仔細(xì)。
對(duì)于這里的種植戶來(lái)說(shuō)，康紹忠早就是老朋友了。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，康紹忠?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根石羊河流域，開(kāi)展農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水系列研究。于他而言，武威早已是第二故鄉(xiāng)，這里的老百姓亦是鄉(xiāng)親。
時(shí)至今日，康紹忠和團(tuán)隊(duì)依舊在為實(shí)現(xiàn)“留住每一滴水”的目標(biāo)而努力，依舊在用汗水書(shū)寫(xiě)著石羊河節(jié)水研究的故事。
一
一切都要從缺水說(shuō)起。
石羊河流域是甘肅三大內(nèi)陸河流域之一，也是我國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)人口最密集、水資源開(kāi)發(fā)利用程度最高、用水矛盾最突出的地區(qū)。因此，這里的人們對(duì)缺水的敏感程度比任何地方都強(qiáng)烈。
1995年，當(dāng)時(shí)在西北農(nóng)業(yè)大學(xué)任教的康紹忠，來(lái)到甘肅石羊河下游的青土湖一帶考察。一到武威民勤，眼前的情景就給了康紹忠“當(dāng)頭一擊”：土地龜裂、水干沙起，到處都在喊“渴”。在民勤東渠鄉(xiāng)大號(hào)三社，因?yàn)闆](méi)有水，很多人遠(yuǎn)走他鄉(xiāng)，原來(lái)134口人的村子只剩下21口人。
經(jīng)過(guò)考察，康紹忠發(fā)現(xiàn)水資源配置不合理，上中游灌溉面積無(wú)序擴(kuò)大和不科學(xué)的農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)了大量水資源，導(dǎo)致下游水資源匱乏?？到B忠深深地意識(shí)到，農(nóng)業(yè)科學(xué)用水在這里太重要了。也就是從那一刻起，一個(gè)想法在康紹忠心中愈發(fā)堅(jiān)定：必須要為這里做些事兒。
此后，康紹忠?guī)ьI(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)與武威市水利科學(xué)研究所合作，結(jié)合國(guó)家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目等，陸續(xù)開(kāi)展了一些節(jié)水試驗(yàn)、示范和推廣工作，取得了一些成效。隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，康紹忠發(fā)現(xiàn)，這種只在點(diǎn)上的節(jié)水試驗(yàn)示范對(duì)于整個(gè)流域來(lái)說(shuō)，發(fā)揮的作用太有限了，必須從全流域的尺度來(lái)考慮問(wèn)題。
“流域里各種農(nóng)作物、生態(tài)植被的需水過(guò)程是怎樣的，有限的水資源應(yīng)該如何配置，生態(tài)配水該占多少、農(nóng)業(yè)配水又該占多少……只有把這些問(wèn)題搞清楚，才能有的放矢，做到科學(xué)節(jié)水?！笨到B忠說(shuō)。
思路調(diào)整之后，康紹忠?guī)ьI(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在石羊河全流域上、中、下游布置了大量的長(zhǎng)期野外定點(diǎn)試驗(yàn)。積累了上百億組珍貴的基礎(chǔ)科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合流域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的實(shí)際需求，揭示了流域內(nèi)13種主要農(nóng)作物、4種防風(fēng)固沙植物的耗水規(guī)律，獲得了大田糧食作物、釀酒葡萄、溫室蔬菜、膜下滴灌棉花等4類作物的經(jīng)濟(jì)需水指標(biāo)，為流域水資源合理配置、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)灌溉提供了定量的依據(jù)。
二
節(jié)水研究遠(yuǎn)比想象的更神奇。
在人們的傳統(tǒng)觀念里，豐水必然高產(chǎn)。可是，康紹忠團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并不是作物灌水越多越好。他告訴記者，在作物生長(zhǎng)的特殊階段，人為地、主動(dòng)地降低土壤水分、使作物經(jīng)受一段干旱的過(guò)程，不僅不會(huì)降低產(chǎn)量，反而會(huì)促進(jìn)其生長(zhǎng)，而且還能改善作物品質(zhì)。“就好比養(yǎng)孩子，并不是一味地好吃、好穿就能讓他健康成長(zhǎng)，要讓孩子經(jīng)受一些磨練，反而會(huì)促進(jìn)他更好地成長(zhǎng)，作物灌溉也是一個(gè)道理。”康紹忠打了個(gè)形象的比喻?；诖耍蒲袌F(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了大田作物的調(diào)虧灌溉和非充分灌溉技術(shù)及應(yīng)用模式。
1996年，康紹忠團(tuán)隊(duì)提出了“控制性作物根系分區(qū)交替灌溉”的新方法，也就是從作物根系空間實(shí)施分區(qū)供水，人為交替控制或保持根系活動(dòng)層的土壤在某一區(qū)域干燥，使作物根系始終有一部分生長(zhǎng)在干燥或較干燥的土壤區(qū)域中，讓其產(chǎn)生水分脅迫的根信號(hào)再傳遞至葉片，最優(yōu)控制葉片氣孔開(kāi)張度，減少葉片奢侈的蒸騰耗水。同時(shí)，通過(guò)對(duì)不同區(qū)域根系的交替干旱鍛煉，提高根系傳導(dǎo)能力及水分和養(yǎng)分的利用效率，減少棵間全部濕潤(rùn)時(shí)的無(wú)效蒸發(fā)和總的灌溉用水量。
后來(lái)，這一灌溉技術(shù)在民勤沙漠綠洲區(qū)年降水量110毫米的地區(qū)應(yīng)用，在保證產(chǎn)量的情況下，可以使灌水量減少20%-30%。當(dāng)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)被教育部組織鑒定認(rèn)定已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，并被國(guó)家發(fā)改委等5部委列為重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。
在積累了大量原始數(shù)據(jù)、搞清了各種作物的耗水量以及灌溉制度后，可以說(shuō)康紹忠團(tuán)隊(duì)完成了節(jié)水研究三步走中的第一步。進(jìn)入2000年以后，康紹忠團(tuán)隊(duì)將更多的關(guān)注點(diǎn)放在了流域水資源配置上。
康紹忠告訴記者，西北內(nèi)陸干旱區(qū)是我國(guó)資源型缺水區(qū)，要想更好地解決“缺水”與“農(nóng)業(yè)發(fā)展”“生態(tài)健康”之間的矛盾，基于流域生態(tài)健康的水資源科學(xué)配置就是關(guān)鍵?？到B忠?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)以石羊河為實(shí)驗(yàn)區(qū)，發(fā)展了流域水轉(zhuǎn)化的定量模擬方法，提出了定量評(píng)價(jià)氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)徑流影響的新方法，建立了面向生態(tài)的流域水資源科學(xué)配置模型，開(kāi)發(fā)了具有徑流預(yù)測(cè)、灌區(qū)管理、水資源信息管理及決策等功能的流域水資源管理決策支持系統(tǒng)，將水資源形成轉(zhuǎn)化與消耗的觀測(cè)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空間遙感數(shù)據(jù)與各種專業(yè)模型進(jìn)行綜合集成，不僅為水資源管理和灌區(qū)管理部門(mén)提供快速查詢、輔助決策功能，也為西北旱區(qū)流域尺度水資源轉(zhuǎn)化規(guī)律與節(jié)水調(diào)控模式的綜合研究提供了共享數(shù)據(jù)平臺(tái)。
這一研究成果大大地推動(dòng)了干旱內(nèi)陸區(qū)流域尺度水資源轉(zhuǎn)化理論及其農(nóng)業(yè)節(jié)水調(diào)控實(shí)踐的發(fā)展，促進(jìn)了生態(tài)脆弱區(qū)的流域水資源高效利用。
這一階段，石羊河實(shí)驗(yàn)站研究團(tuán)隊(duì)也進(jìn)入了收獲期，由他們完成的“西北地區(qū)高效用水原理與技術(shù)研究及應(yīng)用”成果、“干旱內(nèi)陸河流域考慮生態(tài)的水資源配置理論與調(diào)控技術(shù)及其應(yīng)用”成果分獲2006年度和2013年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2013年以來(lái)，康紹忠團(tuán)隊(duì)開(kāi)始系統(tǒng)研究、應(yīng)用、推廣水肥一體化技術(shù)，加快科研成果的轉(zhuǎn)化。康紹忠介紹，這種節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)省土地的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，非常適用于河西走廊等干旱地區(qū)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，將提高規(guī)?；a(chǎn)能力，有效解決勞動(dòng)力稀缺等問(wèn)題。
在康紹忠看來(lái)，提高農(nóng)業(yè)用水效率是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)，也是一個(gè)永無(wú)止境的課題。只有建立起一套完整的科學(xué)體系，找到可控制的節(jié)水途徑，才能實(shí)現(xiàn)“留住每一滴水”的目標(biāo)。
三
與節(jié)水研究同樣重要的是改變?nèi)藗兊挠盟^念。
今年，武威市涼州區(qū)金河鎮(zhèn)王景寨村村民陸生一次性鋪設(shè)了滴灌設(shè)備，應(yīng)用膜下滴灌水肥一體化技術(shù)種植600余畝大田玉米，節(jié)水、節(jié)肥、省工效益明顯。如今，在武威，越來(lái)越多的種植戶和陸生一樣，節(jié)水意識(shí)不斷提高并愿意付諸實(shí)踐。
“這些年通過(guò)康紹忠院士團(tuán)隊(duì)和武威當(dāng)?shù)氐牟粩嗯Γ铒@著的變化是人們用水觀念的轉(zhuǎn)變和節(jié)水意識(shí)的提高。”武威市水利技術(shù)綜合服務(wù)中心副主任、教授級(jí)高工韓萬(wàn)海多年來(lái)一直參與到相關(guān)節(jié)水研究和項(xiàng)目中，對(duì)此深有感觸。
在石羊河實(shí)驗(yàn)站，還集合了武威市水務(wù)局、武威市水利科學(xué)研究所等部門(mén)和科研機(jī)構(gòu)的力量。從2010年起，科研團(tuán)隊(duì)與武威市政府聯(lián)合舉辦了10期“現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)”培訓(xùn)與示范觀摩活動(dòng)，2000余人從中受益；2011年至2013年，連續(xù)3年舉辦“農(nóng)民田間節(jié)水學(xué)?！焙汀稗r(nóng)民開(kāi)放日”活動(dòng)，來(lái)自石羊河流域不同區(qū)域14個(gè)試點(diǎn)村的400余名農(nóng)民代表觀摩學(xué)習(xí)了節(jié)水技術(shù)。同時(shí)，來(lái)自實(shí)驗(yàn)站的年輕教師和研究生、本科生深入紅崖山灌區(qū)、環(huán)河灌區(qū)等6個(gè)灌區(qū)的20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，開(kāi)展節(jié)水技術(shù)宣講，普及了適合在當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)推廣的膜下滴灌技術(shù)、溫室大棚滴灌技術(shù)、隔溝交替灌溉技術(shù)和調(diào)虧灌溉技術(shù)等農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。
康紹忠說(shuō)：“現(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到節(jié)水是一個(gè)綜合的技術(shù)體系，利用作物本身的生理功能和科學(xué)管理等一系列方法進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)用水的效率。有了這個(gè)‘思想’基礎(chǔ)，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展將有巨大潛力。”
實(shí)驗(yàn)站通過(guò)創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的水資源科學(xué)配置與調(diào)控技術(shù)示范推廣，提高了基層技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平和農(nóng)民節(jié)約用水、科學(xué)用水的意識(shí)，促進(jìn)了流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由廣種薄收、大水漫灌向以水定地、以水定種、按作物需水要求精量用水，在石羊河流域重點(diǎn)治理中發(fā)揮了重要作用。
更為深遠(yuǎn)的意義在于，康紹忠團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)科發(fā)展與行業(yè)科技進(jìn)步，提升了我國(guó)在水資源高效利用領(lǐng)域的國(guó)際影響力。正因?yàn)榇?，石羊河?shí)驗(yàn)站也成為“人氣最旺”的實(shí)驗(yàn)站，來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京師范大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校的近百名師生常年在這里進(jìn)行科學(xué)研究。更令人刮目相看的是，一個(gè)偏居西北的小小實(shí)驗(yàn)站，竟能吸引美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、瑞典、以色列、西班牙等30多個(gè)國(guó)家的節(jié)水專家學(xué)者前來(lái)參觀考察，并依托實(shí)驗(yàn)站技術(shù)力量多次舉辦發(fā)展中國(guó)家節(jié)水技術(shù)培訓(xùn)班，向外輸出中國(guó)的節(jié)水技術(shù)。
四
“留住每一滴水”的背后是數(shù)不清的汗水。
如今，走進(jìn)石羊河實(shí)驗(yàn)站，三層實(shí)驗(yàn)樓，各種先進(jìn)的儀器設(shè)備也一應(yīng)俱全?？稍?0多年前，這一切都還是“零”。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授杜太生，1998年讀研究生期間就跟隨康紹忠扎根石羊河做科研。他回憶，當(dāng)時(shí)師生們先后在民勤小壩口、武威沙漠公園、民勤薛百農(nóng)技站和鄧馬營(yíng)湖等地開(kāi)展農(nóng)業(yè)節(jié)水試驗(yàn)。沒(méi)有屬于自己的科研用房，更沒(méi)有自來(lái)水，他們就跟當(dāng)?shù)氐拇迕褚黄鹱『?jiǎn)陋的小平房，自己拉車取水，自己做飯，睡土炕。
與生活上的艱苦相比，更難熬的是身處異鄉(xiāng)的孤獨(dú)。杜太生說(shuō)，剛到小壩口實(shí)驗(yàn)點(diǎn)時(shí)，原來(lái)駐扎的師姐交代了試驗(yàn)方案后，由于還有其他室內(nèi)試驗(yàn)工作就離開(kāi)了。人生地不熟，語(yǔ)言又不通，杜太生硬是一個(gè)人熬了3個(gè)多月，把試驗(yàn)“拿下”。
多少個(gè)日子里，科研人員從田間取樣、測(cè)樣，回到實(shí)驗(yàn)室中一次次分析測(cè)定、整理資料；放下儀器和資料，他們又像農(nóng)民一樣滿臉灰塵、一身汗水地在荒漠地上摸爬滾打，風(fēng)雨無(wú)阻。
他們的故事在實(shí)驗(yàn)站廣為流傳。2002級(jí)研究生佟玲、姚立民、賈宏偉在民勤綠洲做土壤入滲特性空間分布試驗(yàn)，天不亮就出門(mén)，有時(shí)在沙漠邊緣地上冒著五六十度的高溫工作，還要用馬車?yán)?003級(jí)研究生郝治福、呂廷波在鄧馬營(yíng)湖為了觀測(cè)抽水井水位和土壤入滲的動(dòng)態(tài)變化，常常是帶著干糧和一壺開(kāi)水，在沙漠邊緣的農(nóng)田里一跑就是一整天；2005年，在條件最艱苦的民勤薛百鄉(xiāng)農(nóng)技站試驗(yàn)基地，只有一個(gè)簡(jiǎn)易旱廁，老師們盡量不讓女同學(xué)在那里開(kāi)展試驗(yàn)，但一位女生侯曉燕就是不服氣，克服種種困難，順利完成了馬鈴薯膜下滴灌試驗(yàn)……
2004年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)石羊河流域農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水試驗(yàn)站揭牌。在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和武威市政府等方面的大力支持下，2012年實(shí)驗(yàn)站綜合實(shí)驗(yàn)樓落成，科研人員終于有了一個(gè)安穩(wěn)的“家”，試驗(yàn)環(huán)境和生活條件也大為改善。
今天，越來(lái)越多的“90后”沿著老師、學(xué)長(zhǎng)走過(guò)的路，依舊在這片土地上揮灑青春。有些同學(xué)過(guò)來(lái)以后氣候不適應(yīng)，有的反復(fù)流鼻血、有的紫外線過(guò)敏，可是沒(méi)有人喊苦喊累，也從來(lái)沒(méi)有人放棄。
2012級(jí)碩博連讀的山東女孩吳迪剛來(lái)實(shí)驗(yàn)站時(shí)，并不知道西北風(fēng)的“厲害”，僅僅一個(gè)月，臉上的皮膚就被吹傷，皮膚干到連笑的表情都做不出來(lái)。做研究生課題“制種玉米地面灌溉技術(shù)參數(shù)模擬優(yōu)化”時(shí)，吳迪一個(gè)人管理6畝地，每年要在實(shí)驗(yàn)站上待8個(gè)多月，可她一點(diǎn)兒也不含糊。
“我們的師長(zhǎng)能在這里扎根幾十年，是一種情懷、也是一種精神，今天我們也應(yīng)該繼續(xù)堅(jiān)守下去。”吳迪說(shuō)。
農(nóng)業(yè)試驗(yàn)比不得其他行業(yè)，一次失敗，錯(cuò)過(guò)了時(shí)間，就得再等下一個(gè)生長(zhǎng)季。年輕的學(xué)子們傳承團(tuán)隊(duì)腳踏實(shí)地、精益求精的科研作風(fēng)，認(rèn)真對(duì)待每一次試驗(yàn)和每一組數(shù)據(jù)，用實(shí)際行動(dòng)把論文寫(xiě)在大地上。
如今，在全社會(huì)的共同努力下，石羊河流域重點(diǎn)治理已取得重要進(jìn)展，自2011年以來(lái)，民勤地下水位開(kāi)始慢慢回升并逐步達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡……每每看到沙漠綠洲生機(jī)勃勃的景象，康紹忠和團(tuán)隊(duì)深感欣慰，以往的所有付出都是那么值得。
但康紹忠團(tuán)隊(duì)并不滿足，他們?nèi)詫?jiān)守在旱區(qū)水資源可持續(xù)利用的科研一線，石羊河實(shí)驗(yàn)站的節(jié)水故事仍將精彩續(xù)寫(xiě)。
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