近日召開的國務院常務會議討論並原則通過《中華人民共和國耕地保護和質量提升法(草案)》。會議指出,堅持耕地數量、質量、生態一體保護,綜合施策持續恢復和提升耕地生態功能,確保永續利用。 這個消息讓中國農業大學教授、中國工程院院士張福鎖團隊很振奮。前不久,該團隊剛剛在《科學》雜誌發表重要研究成果《調控植物-土壤反饋,推動農業可持續發展》,強調種地不能「頭疼醫頭,腳疼醫腳」,要把目光轉向土壤健康。 民以食為天,耕地是糧食生產的「命根子」。張福鎖在介紹課題研究背景時表示,團隊曾對華北平原小麥-玉米輪作體系長期定位試驗的105個數據點進行了數據統計測算,由於土壤問題,當前每公頃耕地存在約1.5噸的隱形糧食損失。 為何「丟了」這麼多糧食?張福鎖表示,是由於「作物-土壤負反饋」。當前集約化農業生產不合理管理造成各種土壤健康問題,如壓實引起土壤結構變差,土壤化學性狀的變化包括土壤酸化、鹽漬化,土壤生物活力降低,生物群落失衡等,導致土壤內在效率下降,作物容易染病,對氣候變化的抵抗力下降等。他說:「一畝地100公斤的隱形產量損失,我們應該拿回來。」 中國農業大學副教授王光州和中國農業大學教授張俊伶告訴中青報·中青網記者,在這項研究中,團隊基於前期研究進展及科技小院16年來生產一線的實踐積累,結合團隊近年來在根際生命共同體理論研究方面的進展,將生態學研究中發展較快的「植物-土壤反饋」思想引入農田生態系統,提出了作物高產與土壤健康協同的系統化研究範式。 張俊伶和王光州指導的學生,在田間地頭的科技小院駐紮時,發現「改土」確實可以增產。 博士生欒冬冬2020年進入課題組時,在河北曲周的麥田裡,看到大片即將灌漿成熟的麥子中,有不少麥穗提前枯白、乾癟。「這是小麥患上了莖基腐病。」他說,這種由土傳病原真菌-鐮刀菌引起的病害,能夠侵染小麥莖基部,導致莖基部腐爛、植株早衰,甚至顆粒無收。不僅如此,這種病害還會產生有毒的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等,威脅糧食安全和人畜健康。 他說,研究顯示基腐病的病因有很多,具體到曲周這片土地,團隊分析,這裡冬小麥和夏玉米收穫後大量秸稈還田,改變了土壤微生態環境,促進了有利於病原菌生長的微生物的富集,成為引發小麥莖基腐病的關鍵原因。 為了找到一種有益菌和病原菌進行鬥爭,欒冬冬長期在田裡、實驗室兩頭跑。去田裡把患病的小麥樣品和土壤樣品取回,在實驗室裡篩選土壤,分離出微生物。而後培養微生物、鑑定微生物,再將潛在的「對手」微生物和引發莖基腐病的病原菌進行功能拮抗試驗,驗證其是否發揮了抑制病原菌的作用,從而製備能夠抑制病原菌的有益菌劑。 在實驗室中尋找有益菌的過程雖然繁瑣,但和在酷暑裡下地噴灑生防微生物菌劑比起來,卻還不算辛苦。欒冬冬說,同學們和老師經常是下午兩點就帶上菌劑,頂著火辣的日頭出門,在田裡一直忙到晚上七八點。 經過4年的篩選與驗證,欒冬冬和團隊成員初步研製出了一種生防微生物菌劑。他說,團隊2024年在曲周建立了總面積近5畝、由16區塊組成的試驗田,田塊中應用生防微生物菌劑的結果令人欣喜:小麥莖基腐病發病率顯著下降,根際土壤中病原菌豐度下降超過25%,平均每畝小麥增產近17%。 和欒冬冬相似,博士生倪剛在山東東營的鹽鹼地上種小麥和玉米,檢驗土壤中的微生物對作物的影響。 倪剛告訴中青報·中青網記者,他們從2021年開始,在山東東營的8畝地試驗田上,每年6月播種玉米,10月收穫,玉米收穫後再播種冬小麥,來年6月收穫。在這個輪作的過程中,他和同學們一起提取玉米、小麥根際的微生物進行研究,研製出有益於作物生長的微生物菌劑,並在大田試驗的基礎上驗證菌劑效果。 「上個月,我們剛收穫了微生物菌劑試驗的冬小麥。」倪剛說,目前,與不施加微生物菌劑的處理相比,施加微生物菌劑試驗田的冬小麥增產了約30%。 研究人員由此發現,土壤對於作物的影響遠比想像中大,而土壤健康似乎還沒有得到應有的重視。 張俊伶表示,當前以追求高產為目標的集約化農業過度依賴高產品種和外源投入,植物-土壤互作關係被削弱,造成系統負反饋作用加大,而正反饋作用減少,土壤退化嚴重,土壤健康現狀惡化。 張俊伶說,由於長期忽視土壤健康,在面對農業生產實際問題時多採用「快餐式」,「頭疼醫頭,腳疼醫腳」的片面解決方式,土壤生態系統失衡,土壤多功能性難以發揮,嚴重威脅耕地質量和農業綠色發展。因此團隊在此次研究中提出農業轉型要紮根大地,「低頭」關注土壤健康。 「不能光看一茬的產量,還要看長遠的整體效應;不能只管作物,還得看護好土壤。」張俊伶說,「我們希望大家從『朝上看』,轉向『朝下看』,要扎到土裡去;希望大家不僅僅是看短期的作物產量,更要著眼於長遠的健康土壤培育。」 近些年,張福鎖在走訪全國各地的農田時,觀察到地方農業部門對「改土」的需求日益增長。研究團隊提出了未來農業科學研究的一些重點方向,他們希望構建作物高產與土壤健康協同提升的長效機制和管理策略,支撐農業系統的氣候韌性等。 中青報·中青網記者 張茜 實習生 劉璇來源:中國青年報 2025年08月11日 08版
石榴雲/新疆日報記者 康顥嚴八月的塔裡木河攜冰川融水奔湧而下,在沙雅縣哈德墩鎮一處引洪渠前,依布拉依木·阿合尼亞孜看著挖掘機挖開淤沙,笑著說:「看,這片胡楊林能喝上水了。」在乾旱少雨、生態環境脆弱的新疆,森林資源尤其珍貴,環塔克拉瑪幹沙漠的塔裡木河流域分布著我國近九成天然胡楊林,是抵禦風沙侵襲的天然屏障。8月5日,塔裡木河第26次生態輸水第二階段輸水工作啟動,滔滔洪水流向下遊綠色廊道的同時,第9個年頭向塔河中上遊引洪補水工作也已開展半月有餘,為流域內胡楊林「精準解渴」。無人機拍攝的引洪補水灌溉胡楊林場景。沙雅縣胡楊林保護中心供圖43歲的依布拉依木是沙雅縣胡楊林保護中心達朗塘木中心管護所所長,做護林工作已有17年,守護著哈德墩鎮內的原始胡楊林。「8月是胡楊生長關鍵的落種期,供上水、供好水,是來年新林生發的重要一環。」依布拉依木說,在連續9年的向塔河中上遊引洪補水灌溉下,原本退化的胡楊林日益恢復生機。曾經,河流兩岸商業伐木、村民砍樹燒火的現象較為普遍。1998年,國家在新疆啟動天然林保護工程試點,1999年,沙雅縣全面停止胡楊採伐。但由於塔裡木河改道等原因,沙雅縣部分區域的胡楊林因常年缺水嚴重已有退化趨勢。如今在沙雅縣著名的胡楊林景點「魔鬼林」,還能看到大片因河水改道缺水枯死的胡楊林。2016年,新疆全面啟動塔裡木河流域胡楊林生態保護行動,也是這一年,塔河中上遊引洪補水灌溉胡楊林工作正式啟動。沙雅縣胡楊林保護中心主任強利民介紹,塔裡木河沙雅段全長266公裡,河岸兩邊有世界上面積最大的原生態胡楊林。作為塔克拉瑪幹沙漠邊緣阻擊戰的前沿陣地之一,近年來,沙雅縣通過生態輸水、退耕還溼、補植補造等綜合措施,不斷加大塔裡木河上遊溼地生態修復保護力度,尤其引洪補水5年一輪灌,使胡楊林的生態修復更精準高效。新其滿管理站是沙雅縣管轄河段最長的一個管理站,站長劉華利和同事們根據每天的來水量,合理調配向胡楊林引流的生態水。由於塔裡木河河水含沙量大,日常巡檢、渠道清淤是水利、林草部門工作人員的必修課。如今,安裝在手機端的智慧測流系統使水情「號脈」工作更便利精準,一旦發現閘門引水流量不足等異常數據,工作人員就能立即驅車前往淤堵點進行核查清淤。工作人員在巡查向胡楊林引流的生態水。沙雅縣胡楊林保護中心供圖「連續多年的引洪補水,使縣域內退化的胡楊林得到修復,天然幼林面積增加近5萬畝,地下水位總體上升0.11米。」強利民介紹,2016年至今,縣裡修建了200餘公裡的引洪渠,累計清淤398公裡,協調生態水6.89億立方米。今年,沙雅縣新建引洪渠24.5公裡,計劃引洪補水0.71億立方米,灌溉20萬畝胡楊林。沙雅縣蔥鬱連綿的胡楊林,也為白尾地鴉、黑鸛、馬鹿等野生動物提供了棲息地,更因水美景美成為南疆新興旅遊目的地。網紅打卡地139胡楊秘境自駕公路上,掛著全國各地牌照的車輛川流不息。2024年,沙雅縣胡楊林景區接待遊客23.4萬人次,同比增長35.3%,今年「五一」假期接待遊客超16萬人次,生態「含綠量」正轉化為發展「含金量」。今年,塔河流域全年計劃引洪補水6.52億立方米,將灌溉喀什地區、阿克蘇地區、和田地區、巴音郭楞蒙古自治州等多地的胡楊林區。這條沙漠前沿以水為盾、以綠為牆的生態防線建設,正成為「綠水青山就是金山銀山」理念在死亡之海邊緣的生動實踐。
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