臺海網7月21日訊 據福建日報報道 2019年7月11日,《福建日報》曾以《觀測一畝方田的歲月變遷》為題,報道了位于閩侯縣白沙鎮(zhèn)溪頭村的省農科院土壤肥料研究所農業(yè)野外科學觀測研究站(以下簡稱“臺站”),因當地工程建設而面臨毀損困境。全省歷史最久的農業(yè)野外長期定位試驗點,就位于臺站內。持續(xù)近40年的田間試驗,或因一紙征遷令中斷。為此,各方奔走呼吁,探尋解決方案。
農業(yè)野外長期定位試驗,為耕地質量提升、生態(tài)環(huán)境改善、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據。但由于經費與用地緊張,加之為城市建設讓路,農業(yè)野外長期定位試驗點處境普遍不容樂觀。
如今,福建首次采用原狀土搬遷的方式,再續(xù)這畝方田的生命。

始建于1983年的長期定位試驗點(資料照片) 張輝 攝

在白沙臺站,技術人員正在進行水稻光合速率監(jiān)測。(資料照片)
一場持續(xù)38年的野外試驗
7月上旬,是白沙一帶中稻插秧的季節(jié)。每年這時,農戶劉慎斌便要在試驗點的一畝多水田里忙碌。但今年,由于搬遷工程,水稻插秧不得不推遲至8月底。屆時,天氣轉涼,積溫不足,水稻難有收成。即便如此,他仍早早購足農資,為遲來的插秧季做準備。“這個自1983年持續(xù)至今的試驗,不能間斷。”為試驗點服務了38年的劉慎斌說。
農業(yè)野外長期定位試驗,講的就是長期性與連續(xù)性。
“由于農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進展緩慢,短期試驗難以揭示長期變化趨勢,長期試驗成為農業(yè)領域不可替代的研究手段。”省農科院土壤肥料研究所副研究員王飛說,早在1843年,英國便建立了著名的洛桑試驗站。
直到上世紀30年代,中國本土農業(yè)專家才開始涉足農業(yè)野外長期定位試驗,但大多無疾而終。隨著化肥工業(yè)興起,中國農科院在上世紀70年代末,依托全國化肥試驗網,牽頭在全國布設了一批野外長期定位試驗。其間,省農科院土壤肥料研究所在全省不同類型土壤上,建立了9個長期定位試驗點。位于白沙的試驗點,是尚存的兩個試驗點中,持續(xù)時間最長的一個。
這個試驗點占地約一畝,被劃分為12個小區(qū),過去的37年里,劉慎斌年復一年地記錄著稻田施肥用藥、灌溉次數、稻穗分蘗數、畝產、稻谷結實率等詳情。研究所的科研人員要定期取土樣與植株樣本,在實驗室中開展更為詳盡的分析。
“我們通過大數據積累,構建數學模型,判定不同施肥方式對水稻產量、品質與土壤肥力的影響。”省農科院土壤肥料研究所副研究員李清華說,上世紀80到90年代,這些數據為福建開展中低產田改良攻關立下汗馬功勞。多年觀測數據顯示,比起單施化肥,有機肥與無機肥配施,不僅能夠實現增產約10%,還能有效增加土壤有機質,顯著增加稻谷氨基酸含量。以此為依據,省農科院向全省65個縣市推廣優(yōu)化施肥方案。1000多萬畝稻田因此受益,實現畝增產22.9公斤,累計增收2.6億元。
在之后的漫長歲月里,該試驗點繼續(xù)服務著福建農業(yè)。試驗點提供的大數據,為我省農業(yè)科學決策提供了源源不斷的支持。與此同時,白沙臺站不斷拓展新的長期定位試驗點,共布置國家項目長期定位試驗9個,涉及土壤培肥、化肥高效利用、面源污染與生態(tài)安全等領域。

土塊切割

吊裝

壓入模具

脫模拼接
福建首例原狀土搬遷工程
令劉慎斌沒有想到的是,30多年雷打不動的作業(yè),被一紙公告打破了。
2019年3月21日發(fā)布的《閩侯縣人民政府征收土地方案公告》,批準征收位于溪頭村的17.0164公頃集體所有土地,作為閩侯縣2018年度第31批次城市建設用地。白沙臺站正位于土地征收紅線范圍內。
“土壤演變循序漸進,數據的連續(xù)與完整是長期定位試驗的生命所在。”王飛說,通過多方論證,省農科院與閩侯縣政府最終決定,采用原狀土搬遷的方式,延續(xù)這場持續(xù)了近40年的田間試驗。
整體搬遷,首先要為一畝方田找新家。
經過考察,約8公里之隔的白沙鎮(zhèn)林柄村,進入科研人員的視野。“新舊址在氣候類型、成土母質、土壤類型、土體構型、地下水位等方面,較為一致。”王飛說,只有盡可能接近的地質、地形與氣候條件,才能保證試驗能夠得到延續(xù)。
如何把一畝稻田完整地搬遷至新址?第一要義是盡可能減少對土壤的擾動與破壞。分層搬遷對土壤的擾動之大不言而喻,因此,技術難度更大的原狀土搬遷成為優(yōu)選。
“原狀土搬遷是將土壤切割成若干規(guī)則的土方,壓入模具固定后,起吊運輸至新址,在預留好的承接基墾中,按順序拼接。”李清華說,這樣的方式對土壤結構影響較小,能夠最大程度保留土壤理化與生物學性質,從而保證實驗基礎條件穩(wěn)定。
但在實操中,難題接踵而至。
土壤切塊多大為宜?來自施工單位福州市第五建筑工程有限公司的技術人員左承權說,經過論證,最終確定的切塊尺寸為1米長、1米寬、1.1米深。每個以鐵框制成的模具需要承載1430公斤土壤,模具自重700公斤。
土壤如何切割?當地水稻土為低丘紅壤發(fā)育而成,土質黏重,必須選用大型全自動切割機精準切割。如遇到地下石塊,還要及時更換專用鋸片將石塊鋸開。
土塊脫模后,如何融合?由于模具自身厚度達2厘米,這就意味著,完成拼接后,兩個相鄰土塊之間至少存在4厘米縫隙。若靠人工以泥漿填縫,勢必影響土壤原始成分結構,因此只能交給時間,逐步實現自然融合。
王飛說,白沙臺站的搬遷工作已于上個月啟動,其中多個10年以上歷史的農業(yè)野外長期定位試驗點將在8月底前完成搬遷。
為一畝方田留出更多生存空間
白沙農業(yè)野外長期定位試驗點,通過原狀土搬遷,實現了“續(xù)命”。但更多的試驗點就沒有這么幸運了。省農科院土肥所早年依托全國化肥試驗網建立的9個試驗點,目前僅余兩個。
2001年,省農科院土肥所曾向主管部門提交了一份名為《拯救我省尚存的肥料長期定位試驗刻不容緩》的建議書。建議書提到,長期以來,這9個試驗點并無專項資金支持,一度只能吃“百家飯”。近年來,隨著系列土肥領域的課題大量開展,農業(yè)野外長期定位試驗的境遇才有所好轉。但農業(yè)野外長期定位試驗時間跨度長,課題研究周期不過三五年,可持續(xù)的資金支持依然是短板。
“試驗地的租賃費,試驗的材料、勞務費,往返取樣的交通差旅費等,都是一筆不小的開支。”王飛說,由于土壤與植株樣本化驗成本較高,來自白沙臺站的大量樣本只能暫存于實驗室內,無法提供更多的信息以指導農業(yè)生產。
缺錢少地,還能勒緊褲腰帶過緊巴巴的日子,與城市項目建設的矛盾卻難以調和。由于施工難度大,成本高,全國采用原狀土搬遷的長期定位試驗點,不過三四個。“與短平快的科研項目相比,農業(yè)野外長期定位試驗等基礎性研究工作,受到的重視還不夠。”王飛提到了西方國家的經驗,“大部分農業(yè)野外長期定位試驗點建立在私人農場,一旦其作用被認識到,政府便會重金收儲,并通過專項立法,保障其用地等需求,因此孕育出了一大批數十年乃至上百年的珍貴試驗點。”
閩侯縣農業(yè)農村局局長程章平則認為,農業(yè)長期定位試驗點可持續(xù)發(fā)展,還需要拓展其功能與應用場景。“除了基礎科研功能,還應該面向廣大公眾開放,提供自然生態(tài)教育、農耕文化教育、現代農業(yè)知識科普等功能,有條件的可建設成研學、科普與實驗基地。”
異地重生的白沙臺站,也有了自己的小目標:優(yōu)化基礎設施建設,引入智慧農業(yè)理念與技術,加強自動化監(jiān)測能力,同時推進數據標準化、規(guī)范化水平,提高數據共享水平,為福建特色現代農業(yè)建設提供更多數據支持。
(福建日報記者 張輝 本文圖片除署名外,均由 福建省農科院土壤肥料研究所 供圖)
