從新疆石河子到內(nèi)蒙古海拉爾，再到北京，之后去湖南長沙，從那里返回新疆，這是中國工程院院士、新疆農(nóng)墾科學(xué)院研究員尹飛虎這幾天的行程。70歲的尹飛虎對(duì)這樣的長途奔波早已習(xí)以為常。他與全國16個(gè)省區(qū)市合作建立了試驗(yàn)示范基地，希望通過科技賦農(nóng)提高農(nóng)民收入，讓更多人回歸農(nóng)業(yè)，共同護(hù)衛(wèi)我國糧食安全。
自1976年從事科研工作以來，尹飛虎立足新疆，率先在國內(nèi)研發(fā)出滴灌水肥一體化技術(shù)、旱區(qū)滴灌條件下土壤次生鹽漬化防控技術(shù)，并創(chuàng)建了不同區(qū)域主要大田作物水肥一體化高效利用技術(shù)模式和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)田間管理技術(shù)規(guī)程。尹飛虎曾獲多個(gè)國家級(jí)和省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，但面對(duì)榮譽(yù)與成就，他說：“讓農(nóng)民滿意才是我最大的目標(biāo)和前行的動(dòng)力。”
到祖國最需要的地方去
1972年，尹飛虎從湖南老家奔赴新疆。按照當(dāng)時(shí)的條件，他完全可以去機(jī)關(guān)、學(xué)校就業(yè)，但他毅然選擇了去農(nóng)業(yè)連隊(duì)。
“我出生在農(nóng)村，是農(nóng)民的兒子，5歲就開始下田插秧、拔草，無論去哪兒都不會(huì)丟掉務(wù)農(nóng)這份情懷。”尹飛虎告訴記者。從湖南到新疆，環(huán)境與飲食存在差異。“有工作在，有目標(biāo)在，就不覺得苦。”他說。
在新疆進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一件困難的事。新疆干旱少水，加上遍地可見的鹽堿地，讓農(nóng)耕難上加難。為了喚醒沉睡的耕地，當(dāng)?shù)厝瞬扇×怂递喿鞯确绞健?/span>
初到新疆的尹飛虎主要從事水稻種植研究。“通過種植水稻可以降低鹽堿地中的鹽分，第二年就可以在同一塊地種植小麥、玉米、棉花等旱生作物。水生作物與旱生作物交替種植，就是水旱輪作。”他解釋說。盡管這種耕作方式可以緩解鹽堿對(duì)農(nóng)作物的影響，但水稻種植讓本就不足的水資源更加捉襟見肘。
降“鹽”也需要節(jié)水。因此，尹飛虎一邊參與種稻洗鹽降鹽工作，一邊開展節(jié)水研究。
做祖國最需要的研究
上世紀(jì)60年代，干旱少雨的以色列在世界上第一個(gè)建成了現(xiàn)代滴灌系統(tǒng)，讓這個(gè)沙漠面積占國土面積70%的國家成為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國。當(dāng)時(shí)，我國雖然希望引進(jìn)滴灌系統(tǒng)，卻受阻于每畝4000元的高昂成本。
于是，尹飛虎決定改變自己的研究方向，主動(dòng)請(qǐng)纓，向滴灌技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)。不過，他很快意識(shí)到，滴灌可以達(dá)到節(jié)水的目的，但要想促進(jìn)農(nóng)作物生長并獲得高產(chǎn)，離不開肥料的配合，水肥一體化勢在必行。
水肥一體化的前提是肥料高度溶于水，因?yàn)樽罱K水與肥料會(huì)通過直徑不超過2毫米的滴孔滴入田間，進(jìn)而被農(nóng)作物吸收利用。在農(nóng)業(yè)常用的氮、磷、鉀肥料中，氮肥和鉀肥可以完全與水融合，磷肥卻不行，而且不溶于水的磷及雜質(zhì)會(huì)堵塞滴孔，影響灌溉施肥效果。
為解決這一問題，尹飛虎自掏腰包購置了幾千元的專業(yè)書籍，從零開始學(xué)習(xí)無機(jī)鹽化工知識(shí)，并前往磷資源相對(duì)豐富的云貴川等地，尋找破解之法。他的目標(biāo)只有一個(gè)，研發(fā)出水溶性好、成本低、適用于大范圍作物滴灌的磷肥。
一般來說，磷肥通常采用成本較低的濕法工藝進(jìn)行制備，但這樣生產(chǎn)出來的磷肥雜質(zhì)含量高，制備過程中還會(huì)產(chǎn)生大量磷石膏，對(duì)環(huán)境造成污染。另一種生產(chǎn)工藝是熱法制備，可以產(chǎn)出純度高、雜質(zhì)少的黃磷。黃磷在空氣中極易燃燒生成五氧化二磷氣體，再利用水循環(huán)吸收，就可得到符合標(biāo)準(zhǔn)的磷產(chǎn)品。只是這種方法成本較高，一般用于藥品制作，而且會(huì)產(chǎn)生30%的副產(chǎn)品——貧泥磷，依然對(duì)環(huán)境不友好。
如何在獲得高純度磷的同時(shí)降低副產(chǎn)品產(chǎn)出率，并降低成本呢？尹飛虎想到的是將副產(chǎn)品重新利用，從中提煉高純度磷。
歷時(shí)4年，幾經(jīng)試驗(yàn)，尹飛虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新泥磷回收方法，回收率達(dá)到95%以上，不僅解決了環(huán)境污染問題，還大大降低了生產(chǎn)成本。最終，一種含有氮磷鉀元素及作物所需微量元素的高水溶性復(fù)合肥問世了。配合滴灌系統(tǒng)，每畝可節(jié)約成本30%左右、增產(chǎn)30%以上，有力支撐了新疆滴灌節(jié)水的快速發(fā)展。
同時(shí)，針對(duì)傳統(tǒng)滴灌技術(shù)造成的土壤耕層鹽分上升等問題，尹飛虎團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了滴灌農(nóng)田土壤鹽漬化灌排協(xié)同防控技術(shù)，制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。研究人員不僅將其廣泛應(yīng)用于新疆，還在吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦和安哥拉等國建立了以滴灌水肥一體化為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)。
農(nóng)民說好才是真的好
尹飛虎曾在上世紀(jì)70年代末跟隨中國工程院院士袁隆平學(xué)習(xí)，從事過水稻雜種優(yōu)勢利用研究。“當(dāng)時(shí)在海南，我們白天在田里工作，晚上聽袁老給我們上課。”
他至今還記得袁隆平經(jīng)常掛在口頭的一句話——“無論做什么，一定要親自干”。這句話對(duì)尹飛虎影響深遠(yuǎn)。他認(rèn)為，從事農(nóng)業(yè)研究要具備“絕知此事要躬行”的實(shí)干精神。
“如果只是在實(shí)驗(yàn)室擺弄瓶瓶罐罐、發(fā)幾篇論文，就認(rèn)為一項(xiàng)技術(shù)獲得了成功，那是不可取的。”尹飛虎說，“現(xiàn)在有人對(duì)創(chuàng)新的理解有一個(gè)誤區(qū)。創(chuàng)新不能僅停留在論文上，而是要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室、中試，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這三個(gè)步驟缺一不可才是真正的創(chuàng)新，因?yàn)閷?shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。”
“不能在地里發(fā)現(xiàn)問題的專家是不合格的。農(nóng)民希望專家解決實(shí)際問題，而不是在地頭講理論。只有在地頭發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的，才能稱為農(nóng)業(yè)專家。”尹飛虎把對(duì)實(shí)踐的重視傳遞給了學(xué)生們。他的學(xué)生往往在設(shè)計(jì)試驗(yàn)田時(shí)就開始介入，并跟隨施工，完工后繼續(xù)在試驗(yàn)田做試驗(yàn)。
“只有親自做了，才能在對(duì)書本的理性認(rèn)識(shí)上增加感性認(rèn)識(shí)，有新的發(fā)現(xiàn)；也只有在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，才能真正解決問題。”他解釋說。
尹飛虎一直在實(shí)踐中打磨自己的研究。在解決北方缺水地區(qū)的滴灌問題后，他面向南方地區(qū)的需求，與相關(guān)專家合作解決了果樹大小年的問題。果樹一年或持續(xù)幾年產(chǎn)量非常高，然后就開始出現(xiàn)產(chǎn)量降低甚至絕收的現(xiàn)象，此后一年或幾年又進(jìn)入高產(chǎn)期，這就是大小年現(xiàn)象。“出現(xiàn)這一情況是因?yàn)橥寥婪柿Σ粔蚧蝠B(yǎng)分失衡。我們經(jīng)過研究找到了土壤缺乏的營養(yǎng)元素，通過滴灌系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的補(bǔ)充，徹底解決了這一問題。”尹飛虎說。
現(xiàn)在，尹飛虎團(tuán)隊(duì)主要面向三個(gè)方面開展研究：農(nóng)業(yè)節(jié)水與水肥一體化、鹽堿地改良、灌溉施肥自動(dòng)化。“其實(shí)我的研究都圍繞一件事，就是提高農(nóng)民收入和幸福指數(shù)。只有在地頭真的成功了，建立了示范區(qū)，農(nóng)民才能相信并跟著一起做，鄉(xiāng)村振興才能真正實(shí)現(xiàn)。”■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年6月刊 封面)