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大观视线 | 为了“谷水如金,马燕同飞”的美好愿景——走进石羊河实验站(三)

新闻中心五室 刘铮 2021年09月18日 报道 浏览次数:

大观视线 | 浇灌出绿色的希望——走进中国农业大学石羊河实验站(一)

大观视线 | 培养知农爱农新型人才——走进石羊河实验站(二)

5月30日20:21,Z179次列车在电力机车的牵引下缓缓驶进武威站,这是这趟列车停靠的第12站。风尘仆仆的黄航行走下列车,第三次踏上了武威的土地。

小黄是水院2020级的硕博连读生,他之所以出现在这个距离北京1617公里的地方,是奔赴我校在西北内陆干旱绿洲农业区唯一的野外定位实验站——石羊河实验站,更是因为这里有一群为了留住石羊河流域的每一滴水、重现昔日良好生态而接续奋斗了数十载春秋的师生们。

扎根:要为石羊河做点事

左一为康绍忠。

一切的故事要从37年前说起。

1984年11月,为验证干旱缺水条件下作物耗水量估算方法,当时正在西北农业大学(现西北农林科技大学)读研的康绍忠第一次来到了石羊河,收集更多站点的作物需水量试验资料,从此结下了他与石羊河和武威的缘分。“当时武威城里还没有公交车,到处是低矮的土墙房,东关十字显得离城很远”,多年以后,已经在我校水院任教、成为中国工程院院士的康绍忠这样谈起自己对武威最初的印象。

在武威市内,发源于祁连山冷龙岭的石羊河静静地流向腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠,这里曾经是大西北少有的鱼米之乡。“碧波万顷,水天一色”,这是《尚书·禹贡》对石羊河流域的记载。即使在清代这里也依然如此,据民勤县志记载,这里在那时还是“碧波荡漾、野鸭成群、游鱼无数”的水草丰美之地。但是,随着人口和用水增长,作为甘肃三大内陆河流域之一的石羊河流域,成为了我国西北内陆干旱区人口最密集、水资源开发利用程度最高、用水矛盾最突出的地区。

         

 

1995年,康绍忠看到的石羊河流域已经不复清末的景象:荒漠化、盐碱化的土地,流动的沙丘、被遗弃的残垣断壁。在下游民勤县东渠乡大号三社,当听到因为没有水,很多人远走他乡,原来134口人的村子只剩下21人时,康绍忠潸然泪下,暗下决心要为石羊河做点事。

后排右四为杜太生。

1997年,康绍忠在石羊河下游的民勤小坝口灌溉试验站开展小麦—玉米带田节水高产灌溉模式以及控制性作物根系分区交替灌溉技术研究,梁宗锁、潘英华、杜太生等学生在此开始进行田间试验研究,也由此开启了康绍忠团队师生常驻石羊河的序幕。

1998年,康绍忠申请获批一项国家自然科学基金项目—“作物根系分区交替供水的节水效应与最佳供水模式研究”,项目以民勤县小坝口灌溉试验站为基地;2002年和2003年康绍忠主持申报的国家自然科学基金“中国西部环境与生态科学”重大研究计划项目“西北绿洲农业发展对流域尺度水循环的影响及生态环境效应”和国家自然科学基金重点项目“西北旱区农业与生态节水应用基础研究”先后获批,这两个项目主要在石羊河流域执行。其后,又获得多项863计划项目、国家公益性行业专项计划项目、国际合作项目、国家自然科学基金创新群体项目、国家基金重大项目等的资助,在这些项目的支持下,石羊河的节水研究如虎添翼。

实验站的建设也得到了学校、地方政府和热心企业的支持。2004年,中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站揭牌;2011年,实验站进入农业部重点野外观测站建设序列;2012年,石羊河实验站综合实验楼落成,试验环境和生活条件也大为改善;2014年,实验站首批入选全国100个“国家农业科技创新与集成示范基地”;2019年同时入选教育部与甘肃省重点野外科学观测研究站;2020年入选国家野外科学观测研究站择优建设站。

从1997年开始,他们先后建设了多尺度分层分布式作物水热碳通量观测系统,布设了农田长期覆膜效应等8项长期定位观测实验,开展了40多项野外定位科学试验,积累了1000多亿组宝贵的基础科学试验数据。

基于这些宝贵的定位实验数据,为了解析流域内每一滴水的运动轨迹,构建了不同下垫面条件的作物耗水计算模型以及流域尺度水转化的定量模拟方法,提出了定量评价气候变化与人类活动对径流影响的新方法,在考虑地下水位与生态植被盖度关系等的基础上建立了面向生态的流域水资源科学配置模型,开发了基于GIS的石羊河流域水资源管理信息系统,获得了流域不同用水部门和上下游用水的最优比例关系,建立了流域上中下游和温室作物等4类高效节水模式,为流域水资源科学配置提供了技术支持。

通过研究,实验站的师生们打破了传统的灌水越多越高产的观念,发现在作物生长的某些特殊阶段,使作物经受一定的干旱胁迫锻炼,反而会促进作物后期更好地生长,并能改善作物品质。在此基础上,他们量化了作物产量和品质与不同生育阶段耗水的关系,获得了多种作物不同阶段的水分亏缺敏感指数,创建了基于水分—产量—品质耦合关系的作物节水调质高效灌溉决策方法,建立了玉米、小麦、马铃薯、棉花、西瓜、白兰瓜、洋葱、温室番茄、黄瓜、辣椒等多种作物的调亏灌溉和非充分灌溉模式,不仅节省了水量,而且改善了作物品质。2009年时任武威市分管农业的副市长尚勋武在考察实验站温室蔬菜节水调质灌溉试验时,看到实验站的灌水量比当地农户要减少30%以上,而温室中的辣椒和黄瓜生长比农户温室中还要健壮时,学农出身的他敏锐的察觉到这对石羊河流域重点治理推广温室节水技术的重要价值,在他的积极推动下,当年武威市委、市政府就在实验站举办了10期节水技术培训班,实验站的成果在流域重点治理中发挥了重要的作用。

初战告捷后,实验站团队不囿于一地节水技术的提高,而是把目光放在了整个河西走廊主要作物水肥药一体化技术的研发和推广应用上,在考虑土壤质地、肥力分布、地形条件等的基础上建立了河西走廊主要作物分布式的水肥管理方案,节水30%、节肥20%以上,为农业节水减肥和绿色发展奠定了基础。目前,实验站团队又更多的在关注石羊河流域重点治理的生态环境效应以及气候变化、人类活动对流域水资源演变的影响和未来科学应对策略等方面。

实验站的成果在促进石羊河流域高质量发展中发挥了重要作用。在中央政府和社会各界的大力支持下,通过地方政府的积极推动和当地人民的努力奋斗,民勤下游湖区生态环境得到显著改善,2011年以来,民勤的地下水位开始缓慢回升并逐步达到动态平衡,人们欣喜地发现一度绝迹的水鸟又成群结队回归。2017年,更好的消息传来,干涸51年之久的青土湖形成了约26.6平方公里的湖面,湖区植被逐步开始恢复。

石羊河流域正在逐渐重现史书中曾经描绘的勃勃生机。

困难:条件的艰苦挡不住研究的脚步

尽管石羊河流域重现了生机,但是实验站的师生们深深地知道这背后蕴含着怎样的汗水甚至是泪水。

因地处偏僻农村,穿衣、吃饭、住房、行路等生活上的基本需要在石羊河实验站都曾面临着很大的困难,也产生了很多的故事,甚至让很多人在几十年之后仍在不断地回味、感叹。

今天,当你来到武威市凉州区金河镇的王景寨村,会发现一栋红白相间的三层小楼矗立在田野中,这就是石羊河实验站的综合实验楼,看到这栋建筑面积3611平米的大楼,很多人会感慨实验站的沧桑巨变。在2007年搬到王景寨之前,师生们曾经在民勤小坝口、武威沙生植物园、民勤薛百农技站和邓马营湖等地开展农业节水试验。没有属于自己的科研用房,更没有自来水,师生们就跟村民一起住简陋的小平房,自己拉车取水,自己做饭,睡土炕。

在沙生植物园时,实验站仅有租用的2间房子既当宿舍,也兼做实验室和办公室。这些困难还比较容易克服,最老大难的问题是连洗澡的地方也没有,为此时任武威市水利科学研究所所长的杨秀英专门和沙生植物园的领导们沟通,让师生们可以到接待的客房中洗澡,经过多次协调,洗澡的问题总算得以解决。

图为侯晓燕。

2006年前后,有师生在民勤农技中心的薛百农技站做试验,那里离民勤县城远,条件更艰苦,只有一个男女共用的土厕所。四面土墙、一扇破旧的木门就是它的全部,“厕所没有灯,也黑咕隆咚”,2007届硕士毕业生侯晓燕2006年曾在薛百住了5个月以开展试验,尽管离开薛百十几年,她至今还是对那里的土厕所印象深刻。

康绍忠清晰地记得同学们远离师长、同学的孤独感,有一次他在薛百请大家去小餐馆吃饭,大家坐好就要开始了,突然侯晓燕出去好长时间没回来,大家发现她一个人站在餐馆后院堆煤的角落放声大哭,因为这里确实太孤独、太压抑了,太多的委屈和辛苦,见到老师的激动也成了感情释放的出口。

侯晓燕之所以感到孤独,和民勤远离北京、认识的人少直接相关。农大与石羊河实验站一千六百多公里的距离,使得交通成为了师生们扎根石羊河绕不过去的话题。

讲话者为黄航行。

2017年,当黄航行第一次走下列车时,他刚刚完成了自己人生中第一次20小时以上的火车旅行,“我家是河南南阳的,之前坐车也就几个小时,这次真是太长了。”一路向西,景观也不断变化,从沃野—草原—戈壁—荒漠逐渐更替,视野也更加苍凉和壮阔。2014年3月29日,第一次到武威的2014级硕士生秦淑静同样感同身受,她在内心发出呐喊:“请让这里焕发生机吧。”

图为秦淑静。

秦淑静的呐喊也是实验站师生长期扎根石羊河的原因和誓言。他们克服了常人无法想象的困难。很长一段时间里,实验站没有自己的专属食堂,伙食也无法保证。2006年,经过多方协调,实验站拥有了独立的院子,可以自己开伙做饭了,于是同学们各显神通,老师们也时常在厨房里露几手。在远离学校的地方,在艰苦、紧张的试验间隙,师生们吃着自己做的饭菜乐在其中,曾在实验站学习的许小燕、刘晓志做的酸汤臊子面也成为了很多师生记忆中的大餐,“我在北京、在外地吃过多少次臊子面,但很难再吃到当年沙生植物园的那种美味”,康绍忠到现在还对两位同学的这道拿手饭菜赞不绝口。

即使面对食住行都很困难的环境,实验站的师生仍然在石羊河辛勤工作着。在北京的大学校园里,他们是科研工作者,在实验室分析测定、思考创新,在电脑前殚精竭虑、撰写论文;在石羊河实验站里,他们多了农民的身份,在大西北的土地上种植作物、测定数据,无惧风雨、不畏寒暑,在这里没有娇弱的花朵,有的只是男子汉和女汉子。

薛百实验站条件艰苦,老师们尽量不让女同学在那里开展试验,但侯晓燕就是不服气,克服种种困难,顺利完成了马铃薯膜下滴灌试验。2003级硕士生郝治福、吕廷波在邓马营湖为了观测抽水井水位和土壤入渗的动态变化,也常常是带着干粮和一壶开水,在沙漠边缘的农田里一跑就是一整天。

图为毛晓敏。

不仅是同学们在这里努力拼搏,老师们也毫不落后,水院教授毛晓敏2008年到石羊河参加“十一五”国家科技支撑计划课题年度汇报,由于她的丈夫也要到实验站汇报,夫妻俩只好抱着尚未断奶的孩子来到了石羊河。毛晓敏夫妇在前排的房子里汇报工作,8个月的小宝宝就在后排学生宿舍的床上睡觉。毛晓敏刚汇报完,有学生悄悄过来告诉她孩子醒了,哭着到处找妈妈。于是小宝宝后面全程跟着妈妈参观实验站和座谈,还和项目组拍摄了合影,留下了难忘的瞬间。孩子的这段经历也经常被毛晓敏夫妇调侃:“你不到一岁就开始参加各种课题汇报和国内外专业会议,有照片为证,以后不懂点儿专业知识可实在说不过去啊!”

尽管在石羊河的土地上流过汗、掉过泪,但提起这片土地,师生们无不充满着深情和实感。毛晓敏长期在石羊河指导研究生,只要想起实验站,就是一幅“清晨地平线上霞光染红天空,地里洒满露珠,几只野鸡在草丛中呢喃”的美丽画面。

讲话者为佟玲。

同为水院教授的佟玲关于石羊河的记忆中也有夕阳,那是2002年的8月,佟玲作为学生在青土湖和贾宏伟、姚立明同学做试验,因为没赶上班车,只能搭老乡的拖拉机。在拖拉机上,望着天边淡淡的夕阳,尽管青土湖地区已经起了寒风,但是同学们“依旧一路说笑着,没有抱怨,没有牢骚,也许这一切就是我们这些‘石羊河人’所应该承受的”,谈起那时的画面,佟玲仍很回味。

传承:让石羊河的节水故事一直讲下去

在石羊河实验站几十年的历史中,一代一代师生来到实验站、又离开实验站,但是“艰苦奋斗、团结协作、勇于创新、追求卓越”的石羊河精神却一代代传承下来,铸成了实验站生存发展之魂。

右一为黄冠华。

多年来,在实验站的几百位硕、博士研究生不仅完成好自己的研究任务,而且还互相学习,互相帮助,互相激励,极大地促进了各项实验的开展,也提升了实验的效果和产出。水院教授黄冠华曾多次到实验站接待专家和指导研究生试验,他清楚地记得2003级博士生李王成(现为宁夏大学土木水利学院副院长、教授)在沙生植物园做试验时就是“活雷锋”之一,宁愿放下自己的实验也要第一时间去帮助需要帮助的同学,不是为其他同学打土钻、挖剖面、取土样,就是帮大家测定作物指标,赢得了大家的一致赞扬。

2017年,黄航行因为打球脚扭伤而拄上了双拐,但仍然没有阻止他去石羊河的决心,黄航行第一次到石羊河就被这里的人和事所感染与鼓舞,尽管那是他第一次干农活,但是他认定这里是他想加入的地方,“石羊河实验站学习生活的磨砺对人的精神追求和发展是一个激励,这就是适合我成长的地方。”

左二为丁日升。

在管理上,实验站也独辟蹊径,管理队伍采用“校地混合编队”,既包含武威当地水务部门的领导和技术人员,也包含实验站的老师,还吸收学生参与管理,不同时期的学生管理团队,为实验站的正常运转和管理模式创新作出了重要贡献。其中,关于饭票的创新在很多人记忆中留下了浓墨重彩的一笔。2008-2009年,随着实验站学生越来越多,吃饭由大锅饭变为有限点菜式服务,于是饭票应运而生,为了提升大家对试验仪器的认知,同学们将不同试验仪器的照片印在饭票上,代表不同的面额,贵的、大型的仪器面额高一些,便宜的、简单的仪器面额小一些。一段时间内,这种饭票在到实验站考察就餐的专家学者中传为佳话。现为水院副教授的丁日升作为博士生见证了这段历史,虽然管理工作相对琐碎,“但正是这些经历锻炼了我的团队协作、组织管理和自我约束能力”。

26年来,实验站培养了校内外相关专业的博、硕士研究生和本科生1000余名,美国、英国、日本、瑞典、香港等国家和地区的21名研究生在该平台接受实训,培训了18个发展中国家及国内的相关技术人员与农民12390余人。

实验站非常重视国际交流,让师生们身处大西北,也可以胸怀全世界。实验站每年举办一次国际学术论坛,即使遇到新冠疫情,也以线上的形式继续举行,这项举措和建设一支国际化校地结合的教师队伍、每年一批优秀研究生赴海外联合培养等一起,保证了石羊河实验站的研究生们能够避免因实验站地处偏僻而缺乏国际交流和国际视野的问题。

除了注重自身的人才培养,实验站也与地方密切结合,组织了技术人员和农民培训以及不同区域农业节水综合技术集成示范与推广应用,先后与武威市政府联合举办了10期“现代节水灌溉技术”培训班与示范观摩活动,2期“作物水肥一体化技术”培训班,1期“大田作物滴灌技术”培训班和1期“温室滴灌节水技术”培训班,培训了2400余名专业技术人员和干部。这些人都成为了一个个火种,将实验站的节水理念、技术和模式带到了石羊河流域的每一个地方。

多年来,石羊河实验站群星璀璨,从这里走出了1位院士、4位教育部人才项目特聘教授、3位国家杰青、4位国家优青、3位教育部人才项目青年学者、20多位教授(研究员、教授级高级工程师)。他们全都具有一个特征,对石羊河实验站怀有深厚的感情,立志要把石羊河精神代代传承下去。

图为李思恩。

入选教育部国家级青年人才计划并获得国家优青资助的李思恩,从学生时代一直到成为教授,都一直坚守在实验站的具体管理岗位上,传承着这种艰苦奋斗和创新敬业的精神。副校长杜太生教授从本科毕业论文设计开始就跟随导师康绍忠在石羊河做试验,即使担任副校长后仍然兼任实验站常务副站长。他曾经在《逐梦奋进二十载,不忘初心再出发》的诗歌中深情地写到:“多少次魂牵石羊河,多少次梦回大祁连,坐一天天火车哟,翻几道道山,一幕幕往事记心间”。杜太生诗中的几句话可以诠释师生们对石羊河有着如此深厚感情的原因:“要问为什么一代代追梦人奔跑在科研与生产第一线?为的是那片残垣断壁激发的家国情怀和使命感,为的是把农民传统的大水大肥种植习惯来改变,为的是两大沙漠夹击下那片绿洲的永续与延绵,为的是旱区水资源科学配置与农业绿色大发展。”

回想起实验站几十年的点点滴滴,康绍忠深情地表示,实验站“是因石羊河流域严峻的水与生态问题而生,因《石羊河流域重点治理规划》实施和高校‘985’工程建设等重大需求而兴,因连续不断的有一批重大项目的支持而人气旺,因有一批富有创新奉献、团队协作和艰苦奋斗精神的师生长期坚持而让人感动。”

时间的车轮滑过几十年的光阴,康绍忠为石羊河做点事的初心仍然未改,关于石羊河的节水故事仍在这片土地上继续……(石羊河实验站/供图 孟祥慈/视频制作

注:石羊河是我国西北内陆河的典型代表,古名谷水。“谷水如金表达致力节水,潜心研究,用好流域内的每一滴水。“马燕同飞”中“马代表稳健的现代农业生产发展,形容区域优美的自然生态环境,同飞是在保障区域粮食产量农业发展的同时,要保护区域生态安全,发展适水农业,实现多目标的可持续。马燕同飞取材“马踏飞燕”,同时喻指石羊河实验站师生在农业水土工程传统和新兴学科发展背景下,相互融合,相互鼎力,突显教师对学生的关爱和提携之心。“谷水如金,马燕同飞”表达实验站师生为了实现国家山水林田湖草沙系统治理和乡村振兴战略,不忘初心,牢记使命,扎根西北,追求卓越,潜心研究,团队协作,创造西北内陆干旱区农业节水优质高效绿色发展的美好愿景。



责任编辑:赵竹村
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