【中國科學報】躬耕在黑土地上的科研人
■本報記者 王晨緋
中國科學院海倫農業生態實驗站（以下簡稱海倫站）成立于1978年，1988年加入中國生態系統研究網絡（CERN），2005年成為國家站（黑龍江海倫農田生態系統國家野外科學觀測研究站）成員。經過40年的發展，它已經是東北黑土區綜合性的農業資源、環境、生態等多學科的綜合研究基地。
33年提煉出一組數字
“黑土地是我國乃至世界少有的肥沃土壤，對它的保護不但對糧食安全和環境保護有重大意義，而且典型黑土的長期存在，也是對文化遺產的保護，要留給子孫后代持續利用。” 中科院東北地理所研究員韓曉增說。
海倫站的主要研究任務之一就是退化黑土地生態系統恢復與重建，開展人類強烈干預下黑土地農業生態系統長期演變規律及影響因子研究；黑土地退化機理與修復研究；研究黑土地農業生態系統管理技術體系，為提高黑土地耕地綜合生產能力提供科學依據與優化管理方法。
韓曉增常年在野外觀察土壤剖面時，發現即使是人們一貫公認的肥沃黑土地，表層也發生了黑土層“變薄、變瘦、變硬”的三大變化，通過兩組33年的長期定位試驗發現是土壤腐殖化物質不斷減少所致。野外觀測時發現了白漿土的白漿層是限制作物高產穩產的主要因子，白漿層是 “干了刀槍不入、濕了滴水不漏”的障礙層。
為了找到解決這些問題的辦法，韓曉增在國內外首先提出了肥沃耕層構建的理念，進行了肥沃耕層構建技術研發。他將各種能提升表層黑土腐殖化物質的物料和放置不同深度組合起來開展試驗：分別設置0、15、20、35、50厘米深度，采用了耕翻、免耕、淺耕、深松等手段，分別等到旱年、澇年、不旱不澇的年份來進行大自然的檢驗。
“35厘米為最優的肥沃耕層構建深度，實行三年構建一次肥沃耕層頻度效果最優。”韓曉增已經記不起向多少人說過這組數字，為了這組數字他在黑土上躬耕了33年。
韓曉增帶領團隊采用實驗室模擬、田間長期定位試驗和大田對比試驗的方法，運用同位素示蹤技術、核磁技術和分子生物學技術等方法，對我國東北黑土地表層土壤屬性進行了系統的理論研究，最終形成了“黑土肥力形成與調控”研究成果，該項成果榮獲2017年吉林省自然科學獎一等獎。
在理論研究的基礎上，他們又進一步研發黑土地表層調控技術，完成了“黑土地肥沃耕層構建技術及其在黑土地保護中的應用”，于2017年獲得了黑龍江省科技進步獎一等獎。
豆農的“送豆觀音”
海倫站的試驗田里，有很大一片樣地是李艷華的育種試驗地。
1990年，海倫人李艷華本科畢業后，成為海倫農業生態實驗站的一員。28年過去，如今52歲的李艷華大部分時間仍然是在試驗田里度過。
育種需要和農民種地一樣經歷春種、夏管秋收的過程。不一樣的是，平時她要更頻繁地記錄大豆生長進度，抗蟲、抗草、抗風特性，每一點都不能落下；收獲季節，她要坐在地上篩選裝袋，每一個豆莢、每一個豆粒都反復觀察。
“育種，有時比照顧孩子還費功夫，特別是遴選品種的過程，必須要純手工處理。”李艷華說。
20多年來，她做了3000多個雜交組合，從中選育出優質大豆品種十多個，單產達到國際先進水平，累計推廣優質大豆5000多萬畝，增產20多億斤，為農民增加效益40多億元，農民們親切地稱她為“送豆觀音”。
“這是東生1號特別抗病，籽粒色澤濃黃，非常圓，做豆芽好，生出的豆芽直又長，產品率高，口感好，幾乎成了發豆芽專用品種；做豆腐也好，蛋白高，出豆腐，收購價高，每斤高出其他品種一毛五分。這是東生7號，有非常好的加工品質，做出來的豆漿純正濃香，入口綿柔，永和豆漿很大一部分用的是東生7號……”李艷華拎起一袋袋金黃的豆種，如數家珍。
2015年，因科技成果轉化成績突出，李艷華被破格晉升為正高級工程師。
2017年，李艷華被選為“中國科學院關鍵技術人才”——“在解決關鍵技術問題、推動技術創新方面取得較好的成果”。中科院東北地理所建所以來一共有3人獲此殊榮。
“機理研究必須跑步前進”
“都說黑土退化了，可這個退化過程究竟是怎么演變的，我們還要繼續深入地研究，揭示其內在機理和過程。” 海倫站常務副站長李祿軍研究員，2010年博士畢業后找工作，就是看上了海倫站的長期樣地，下定決心要留在海倫站。
通過幾年“泡”在站里的觀測、實驗，李祿軍發現，根據許多研究結果，秸稈還田能提升土壤有機碳含量，但秸稈的輸入同時又會加劇土壤有機碳分解，導致了有些地方秸稈還田效果還可以，有的地方卻沒那么顯著。李祿軍苦苦思索這個中間過程是受區域土壤類型影響，還是受降水等氣候因素影響，抑或其他因素造成？
他最近頻繁奔波于北京、南京，向同行前輩請教新建平臺的科學問題。新建的黑土農田土壤養分循環實驗平臺是海倫站建站以來，田間實驗平臺中科技含量最高、經費投入最多的實驗平臺，實現了田間原位、同步和實時觀測土壤溫室氣體通量及其穩定同位素豐度的動態變化。
“這是四個野外臺站聯合的項目，由幾位老師一起設計出來的。落在我們海倫站就是黑土農田土壤養分循環實驗平臺。”他說。
這是個更注重過程的平臺。談起這個平臺，李祿軍有點兒興奮：“人們通常通過簡單比較土壤養分含量的時空變化，得出黑土退化的結論，整個退化過程并不清晰。新的實驗平臺就是要通過田間原位過程觀測和動態監測解決這個模糊的問題。”
“我們必須加快進度，黑土退化治理刻不容緩，機理研究必須跑步前進。” 李祿軍說。
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
