一滴水的48載“長征”
——中國工程院院士尹飛虎推動節水技術創新紀實
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收藏48載俯身田間,一項項節水專利技術研發出來,一條條滴灌管線延伸開來,一片片作物豐腴起來。
48載,青絲變白發,中國工程院院士尹飛虎帶領團隊專注於研發滴灌水肥一體化關鍵技術,並將其推廣到全國18個省區及安哥拉、吉爾吉斯斯坦等國家。他參與的“北方旱區主要作物豐產優質高效節水技術與裝備及應用”項目榮獲2025年度國家科學技術進步獎二等獎,是兵團節水農業領域獲得的最高榮譽之一。
“拼”,是兵團精神的特質之一,就是這個字,敢教日月換新天。尹飛虎是院士,也是戰士,歲月磨不去初心,艱辛擋不住前行,他致力於讓“一滴水”潤澤廣袤大地,如同進行一場創造奇跡的“長征”。
一個念頭,結束澆灌“一炮轟”歷史
新疆,離大海最遠的內陸省份,水的供需矛盾長期存在。兵團耕地中,近八成分布在沙漠邊緣和鹽鹼地帶,水資源匱乏嚴重制約了兵團農業發展。
20世紀70年代末,從事雜交水稻南繁北育工作的尹飛虎常奔波於海南、新疆兩地。那時,他已開始關注與作物豐產密切相關的節水技術研發。
尹飛虎出生於湖南省平江縣的一戶農民家庭,泥土的芬芳深深沁入他的血脈中。站在兵團熱土之上,被兵團精神深深感染的尹飛虎渾身有著使不完的勁兒,當他了解到農業發展面臨的水資源困局后,時常陷入沉思:
從以色列引進的先進滴灌節水技術,畝成本在4000元左右,成本高,水肥不協同,增效不突出,在新疆、兵團推廣慢,怎麼辦?
什麼是兵團、新疆乃至中國現代農業發展亟需的?什麼工作值得自己干一輩子?
探索廣大種植戶用得起、效果好的節水技術,為國家穩糧興農作貢獻!尹飛虎找到了自己的發力點。
1997年,依托新疆農墾科學院農業新技術推廣服務中心,尹飛虎團隊水肥研究項目立項,開始了歷時十余年、探索適合中國現代農業發展的水肥一體化之路。
“以往種植戶施肥方式多是‘一炮轟’,水肥浪費得厲害。”尹飛虎常對大家說,高效施肥,須水肥一體,水到哪裡,肥到哪裡。
一個接一個的技術難題,尹飛虎團隊絞盡腦汁去攻克。肥料中,氮鉀易溶於水,唯有磷難溶,但新疆極為缺磷,且進口磷太貴,種植戶用不起,怎麼辦?
經過大量考察后,尹飛虎來到磷礦富集的貴州省貴陽市花溪區青岩鎮,借了20多萬元搞建設。在一個廢舊的採石場,一個小廠建了起來。
沒有卷板機,自己做,缺少閥門管件,去廢品收購站淘。尹飛虎領著大家自己設計、焊接、拼裝。夏天熱,他光著脊背干活,晚上,拉起電線挂上燈泡加班干。僅用了3個多月,這個廠子就投產了。
首戰告捷!這裡生產的水溶性磷每噸成本僅1000余元,不到國際市場價格的三分之一,且性能穩定。3年攻堅,尹飛虎團隊相繼突破了磷的水溶性、有害離子去除、無氯鉀制備等關鍵技術,研究出了以棉花為主體的滴灌專用肥和生產方法,讓水肥一體化成為現實。2005年,兵團滴灌節水應用面積猛增至300余萬畝,為滴灌節水技術長成參天大樹奠定了堅實基礎。
一個項目,標注節水技術新高度
探索無止境。隨著科研層次的提升,尹飛虎團隊的目光落到了新的更為寬廣的視界。
旱區作物同時兼顧豐產優質高效節水,是一道世界難題。我國北方旱區以56%的耕地、19%的水資源,生產了80%以上的玉米、90%以上的棉花和60%至85%的特色瓜果,但長期面臨區域水地矛盾突出、缺水形勢嚴峻的問題。
保障國家糧食安全,把“藏糧於地、藏糧於技”真正落實到位,高效節水農業還有很遠的路要走……無數個夜晚,尹飛虎在深思中苦苦找尋突破口。
彼時,節水技術領域主要存在水肥信息不精准、產量品質協同調控技術缺乏、產出效益低的問題,怎麼破解?
2011年起,尹飛虎團隊在國家高技術研究發展計劃、國家公益性行業科研專項、國家自然科學基金等項目資助下,實施“北方旱區主要作物豐產優質高效節水技術與裝備及應用”項目,攻關作物豐產優質高效節水關鍵技術。
“去舊立新的辦法,隻有一個,就是學習。邊學習、邊試驗、邊研究。”這是尹飛虎常說的一句話。日復一日,深耕大地,從滴灌管網的優化布局到水肥一體的精准調控,一個個科研工程相繼落地,一項項節水技術迭代突破。
理論創新上,尹飛虎團隊首創旱區作物生命需水信息多尺度感知系統,構建考慮時空分異的作物需水需肥動態模擬模型,需水精度較傳統方法提升21.3%﹔解析了作物品質形成的水碳傳輸和動力學路徑,構建出基於糖代謝過程的水鹽—產量—品質模型,可溶性糖品質模擬誤差小於10%。
在技術層面,尹飛虎團隊研發出作物節水優質高效水肥一體精准決策支持系統,優化決策后能節水15.3%、節肥18.4%﹔創制了調節作物果實(籽粒)品質形成的綠色生物調控新產品花粉多糖,價格比同類產品要低20%以上﹔創建了“寬窄行密植+調水增籽粒”適水增密農藝豐產技術,實現增產10.3%。
在裝備創制上,尹飛虎團隊研發的“一進多出”太陽能無線智能電動閥解決了能耗高問題,0.13毫米過濾槽和120目疊片過濾器使過濾效率提升15%以上,去離子靶向吸附新型電極和亞淡化設備可精准去除有害離子、保留有益離子,能耗僅為傳統膜法的三分之一。
此外,尹飛虎團隊創建的北方旱區主要作物豐產優質高效節水處方圖及智慧決策雲平台,相比常規模式節水超10%,主要品質指標提升8%以上,水分生產力提高15%以上,開創了節水技術創新應用新局面。
一群人,接力托起鄉村振興夢
邊陲大地,幾度夕陽紅。至2025年,“北方旱區主要作物豐產優質高效節水技術與裝備及應用”項目取得豐碩成果,擁有授權專利106件、軟件著作權53項,主導制定出多項國家標准和行業標准。
如果把最初的滴灌水肥一體化技術看作“一枝獨秀”,那麼,“北方旱區主要作物豐產優質高效節水技術與裝備及應用”項目可稱為“花開滿園”。
近3年,該項目成果在西北、華北、東北6省區累計推廣應用13653余萬畝,為農戶增收節支達278億余元,產生了巨大的經濟效益和社會效益。對此,尹飛虎常說,這是團隊共同努力的結果。
研發推廣應用高效節水技術,培訓各地技術人員與種植戶,多年來,尹飛虎帶著團隊輾轉“作戰”,年均在外的時間達200多天,和隊員們一天跑兩個省份是常有的事。日夜奔波,一行人通常是下了車就去地裡,從地裡出來就回賓館。
到了泰山沒爬過山,路過承德沒有避過暑,從早到晚,尹飛虎和隊員們一心扑在節水技術研發推廣上。
“老師這麼用心干事業,我們還有什麼理由不奮進?”榜樣的力量是無窮的,尹飛虎團隊把勁兒擰成一股繩,持續攻堅、不斷突破,推動高效節水技術取得顯著的經濟、社會及生態效益,彰顯了我國在農業節水領域的科研實力,更為全球旱區農業可持續發展提供了寶貴經驗。
當選中國工程院院士后,尹飛虎謙遜地說:“我只是做了一點點事!”促進鄉村振興,發揮團隊力量,放大集成效應,如今,年逾七旬的他依然和年輕人一道,風塵仆仆奔波在技術研發推廣應用的道路上。
夏風拂過,一望無垠的作物葉片沙沙作響,它們用歲稔年豐的新年輪,記下了這不平凡、不簡單的48年。(蘭玲玲)
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