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“农民科学家”张丽莉:为黑土地“寻粮”20年

中国青年报  |  2024-07-16作者:金卓

每年农忙时节,也是张丽莉最为忙碌的时候,从春种到秋收,大半时间她都在田间地头。用她的话讲,如果不是穿着这身工作服,她就是农民。

今年47岁的张丽莉,是中国科学院沈阳应用生态研究所研究员、农业中心第一党支部书记。在该研究所工作20年,她始终关注如何保护好脚下的这片黑土地。数据显示,东北黑土地自20世纪50年代开垦以来,土壤有机质含量已由80-100g/kg下降至25-30g/kg,究其原因,与耕地的高强度利用和外源投入品的不当使用有关。

土壤孕育出粮食,而肥料就如同土壤的“粮食”。为黑土地找好“粮”、用好“粮”,是保地力、增产量的重要一环。张丽莉介绍,传统肥料在土壤中转化速度特别快,往往作物还没吸收,肥料就跑到了大气、水体中,造成环境污染。同时,由于作物吸收率低,农户需要大量追肥,继而加剧破坏土壤结构,引发恶性循环。

因此,研发出一种新型稳定性肥料成为破题的关键。“所谓稳定性肥料,是在不影响作物生长和产量的前提下,实现对作物必备营养元素的生物化学调控,不让它乱跑,在不需要它的时候,保持非活跃状态。”张丽莉告诉记者。

实际上,早在20世纪80年代,沈阳应用生态研究所就已开展相关研究,并在21世纪初实现对玉米作物单一过程的肥料调控。2004年,张丽莉入所工作接过“接力棒”,开始将研究成果向玉米、水稻、经济作物等农作物的全生命期拓展。

从时间维度上就足以发现这项研究的艰难。仅一个基团的结构测量,张丽莉团队就花费了半年多时间;一项保护剂的添加方式,团队尝试了1年。坚持不懈的攻关最终取得了突破,张丽莉创新性提出碳氮耦合、以碳保氮的研究方向,为新型稳定性肥料研究开辟了新路径。

农业科研离不开生产一线。“很多问题不到现场很难发现。”张丽莉说,“有的作物在别的地方长得好好的,在这个地方就不行。土壤取样测量后发现,同一个地区的两块地,土壤结构、元素也会不同,肥料就需要相应调整。”

常年走村入户,对张丽莉是另一种挑战。她至今还记得20年前第一次来到田间时的场景。

“听说我们来试验新型肥料,农户一下就围了上来。”她回忆,大家七嘴八舌,“用你们这个东西,给我多少补偿?”“这谁敢让你们试,减产了咋办?”……

内向的张丽莉耐得住“寂寞”、坐得住板凳,但做群众工作还是头一次。“那时候没经验,其实农户都很朴实,只要帮他们解决问题、提高产量,啥都不是事儿。不然说啥都没用。”

从那以后,遇到有人质疑,张丽莉都会放出“豪言”:“如果减产了我赔。”有一年旱季,作物普遍黄叶,但用了新型试验肥料的作物叶色浓郁,产量分毫未减。“张老师,你用的这是什么肥?这东西太好了!”农户说。

“当时特别有成就感。”张丽莉说,“做农业研究最重要的还是接地气,要在地里‘摸爬滚打’,真正解决实际问题。”

2021年,中国科学院“黑土粮仓”科技会战打响。作为一名共产党员,张丽莉勇担重任,带领团队克服时间紧、任务重、农时不等人的困难,完成了沈阳示范区规划设计,在辽宁沈阳、阜新、铁岭建立了3个科技示范区,将研究成果从试验转向推广。经实践检验,团队研发的新型稳定性肥料利用率较传统肥料可提高5%-8%,并全年免追肥,实现节本增效。如今,该成果已在全国20余个省份推广应用,累计覆盖两亿亩农田。

对张丽莉来说,这只是阶段性成果,“现在的新型稳定性肥料还是依靠化学类材料来调控,对标绿色农业发展,材料也要更新”。目前,她和团队已从七八十种植物、微生物中提取出3类绿色新材料,正在进行田间实验。

针对东北地区秸秆处理的“老大难”问题,张丽莉也在思考一个更便利高效的解决方式。她介绍,秸秆还田现在以粉碎或覆盖为主,秸秆本身是一种有机物,如果可以通过液化加氢提质等方式,搭配无机养分做成颗粒状肥料,既可以提高地力又能缓解秸秆处理压力,一举多得。但她坦言,“技术上有一定难点,还在攻克”。

作为“耕地中的大熊猫”,黑土地的形成数以万年计,保护黑土地也绝非朝夕之功。“让黑土地更好地发挥守护国家粮食安全的‘压舱石’作用,离不开对黑土地保护技术的不断研究应用,这是一名共产党员的职责使命,也是几代农业科研工作者几十年如一日的接力担当。”张丽莉说。