秋收時節,位于吉林省松原市乾安縣贊字鄉的國家鹽堿地綜合利用試點項目區,傳來玉米豐收的好消息。測產結果顯示,輕度鹽堿地玉米平均畝產達906公斤,產量提高約35.4%;中度鹽堿地玉米平均畝產825公斤,增幅超三成。這一成果離不開吉林省農業科學院劉慧濤研究員及沙堿地旱田改良與利用研究團隊在水肥一體化技術研究上的持續付出。
“水肥一體化技術通過同步控制灌溉與施肥,實現精準供水和供養,大幅度提升了水資源和肥料利用效率,適用于半干旱地區玉米等糧食作物的科學種植。”今年60歲的劉慧濤談起農業技術滔滔不絕,糧食增產有利于國人端牢飯碗、過上更好的日子。
治沙地
時至今日,劉慧濤仍清晰記得上世紀70年代生活物資匱乏的情景。“那時,我的妹妹發燒想吃蘋果,家人到商店一問,營業員說需要醫生的診斷書。我們只好請醫生開具診斷書后,才買到2斤受凍的國光蘋果。”劉慧濤說,那時自己就暗下決心,以后要研究果樹栽培知識。1982年填報高考志愿時,劉慧濤選擇了吉林農業大學的果樹專業,1986年畢業后,他分配到吉林省農業科學院果樹研究所工作。
伴隨改革開放的深入推進,他和家人早已實現了“蘋果自由”。作為一名農業科技工作者,劉慧濤認識到,吃上蘋果、吃飽飯僅僅是第一步,農業科技還有更廣泛、更重要的使命。
上世紀90年代初,吉林省啟動農業綜合開發科技示范區建設。“那時,省內西部地區風沙天氣多,防止耕地被風蝕是一項重要工作。可單純栽種楊樹短時間見不到經濟效益,農民參與積極性不高,于是果樹種植被提上重要日程。”劉慧濤回憶說,1993年3月,他被調入土壤肥料研究所,即今天的農業資源與環境研究所,院里要求他把果樹專業知識運用到沙地生態治理中去。從那時起,他便開始了在省內西部多個縣區“打游擊”的日子。
當時,吉林省農業科學院還在公主嶺市,離科研基地有較遠路程。劉慧濤經常從公主嶺火車站坐到四平站,再換乘至通榆(縣)火車站,之后,再坐小客車前往科研基地。由于那時還沒實現“村村通”,車輛在顛簸的鄉村道路上慢速行駛,一次出差單程往往就要花費接近1天時間。
十年往返,歷歷在目。“那時,家里的事基本顧不上,孩子上下學和日常生活都靠老人幫忙照料。”劉慧濤說。
上個世紀90年代,吉林省西部的土地不僅沙化嚴重,而且植被遭到破壞。為此,吉林省農科院科研團隊在通榆縣新華鎮、前郭縣烏蘭圖嘎鎮以及有關林場建立沙地生態治理與高效利用示范區。經過十幾年艱苦工作,他們研究出植被快速恢復技術、沙地灌溉用水高效利用技術、沙地樹木高成活率栽植技術、沙地莊園式高效果園構建技術,建立了“沙地林草生態綜合治理技術模式”和“林、果、經、牧”生態經濟型治沙模式。
經過綜合治理,示范區植被覆蓋率增加16.3%以上,風蝕強度減弱31.7%,節約灌溉用水52.1%至89.1%,綜合經濟效益增加56%,實現生態效益與經濟效益雙贏。
強技術
2005年,劉慧濤被調到乾安縣開展糧食豐產研究工作。
乾安縣地處吉林省西部,屬半干旱地區。當時,這里沿襲著傳統的大水漫灌、過量施肥等粗放耕作方式,不僅勞動強度大、水肥浪費嚴重,還造成土壤退化,玉米單產長期徘徊在較低水平。劉慧濤看在眼里、急在心里,在研究所的支持下,他依托國家糧食豐產科技工程科研課題,率先開始水肥一體化技術研究。
“一開始,我們采取水霧微噴帶模式,對玉米進行補水。”劉慧濤回憶,這種思路雖然可以解決玉米生長過程中缺水問題,但是不能為其補充肥料養分,增產作用有限。
后來,劉慧濤和團隊借鑒國外先進滴灌技術,開啟玉米水肥一體化高產高效栽培技術研究。他解釋,“水肥一體化”就是把肥料溶解在灌溉水中,依據作物需水需肥規律,通過灌溉系統將營養物質直接輸送到作物根系。
“缺什么補什么”,如何才能做到精準補水施肥?
劉慧濤和團隊通過試驗,找到滴灌條件下玉米全生育期的水肥需求規律。與傳統灌溉相比,滴灌玉米需水高峰期從拔節期推遲至抽雄吐絲—灌漿期,且峰值需水量增加20%至30%;需肥高峰期后移至大喇叭口—灌漿期。基于此,劉慧濤和團隊建立水氮耦合調控模型,精準計算出灌水量和施氮量等關鍵技術細節。
試驗田的豐產數據讓人欣喜,可村民仍將信將疑:會不會只對小塊試驗田管用,放到大田里就失靈?會不會帶來種植成本大幅增加?
乾安縣贊字鄉父字村種田大戶、今年60歲的金英敏,成為當地第一個利用新技術試種的村民。2007年,他拿出家里承包的100畝地,按照水肥一體化技術模式開展試種,當年秋收產量增長超40%。
“以前不敢想能這樣種地,而且還增產增收。”金英敏對劉慧濤及其團隊贊不絕口。2012年至2014年,在農業部門組織的中化杯“玉米王”挑戰賽中,金英敏的玉米地因采用水肥一體化技術實現最高單產,連續3年排在省內西部地區第一名。如今,他承包和流轉的3000多畝地全部采用水肥一體化種植技術。
看到先進技術在大田的實際種植成效,其他村民紛紛跟進,一些家庭農場和國有農場也加入進來。2022年至2024年,該技術在吉林、內蒙古、新疆等地累計推廣5253萬畝;2024年、2025年連續兩年入選農業農村部農業主推技術。
育新人
乾安縣農業技術推廣中心正高級農藝師關長彤長期在基層做農技推廣工作。他每年都特別期待劉慧濤和科研團隊前來培訓和指導水肥一體化技術。
“乾安縣以前基本沒有滴灌,都是‘小白龍’搞大水漫灌,費水費力。自從人們認識到水肥一體化技術的好處,全縣已有約50%的地塊采用該技術。”關長彤介紹。
“為推廣水肥一體化技術,劉老師1年中有100多天奔波在外。”團隊成員孫云云經常跟著劉慧濤下鄉做培訓,“春耕和秋收的時候最忙,劉老師1年開的培訓班、現場會有20多場次。”
今年9月17日,乾安縣大遐畜牧場的田埂上人頭攢動,“主糧作物水肥一體化單產提升技術現場會”正在這里舉行。
為了籌備這場現場會,劉慧濤和團隊提前幾個月就開始行動。他們根據土壤、氣候和作物布局,把展示內容分成技術區、體驗區和交流區。為了讓農民看得懂、學得會,他們把厚厚的科研資料轉化成圖文并茂的小冊子,從滴灌帶鋪設到水肥配比,從成本投入到收益分析,一目了然。
講解技術時,劉慧濤沒有照本宣科,而是帶領學員一起走進田間,用通俗的語言解釋專業技術。這場看似簡單的現場會,背后凝結著劉慧濤團隊數月的心血。
劉慧濤還將這種認真的勁頭用在培育新人上。“劉老師對我們制定的實驗方案、實施計劃、田間調查等嚴格把關,讓我們認識到農業科研事關重大,容不得任何馬虎。”孫云云說。
“人才和技術都會迭代,我有責任把所掌握的知識和經驗傳授給年輕人,和他們一起成長,看他們繼續攀登農業科技高峰。”劉慧濤說,團隊成員正深入研究水肥一體化智能灌溉技術,依托部署在田間的傳感器和有關設備及網絡,實現大規模農田水肥管理一鍵控制,讓農業生產更高效、更高產、更可持續。(經濟日報記者 馬洪超)