紫色土發(fā)酵的科技情愫——記中科院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站
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老人口中“滿山遍野連掏鼻孔的棒棒也找不到一根”的鹽亭,森林覆蓋率由當(dāng)年的3.4%上升至如今的57%。 杜甫詩云:“馬首見鹽亭,高山擁縣青。”一進(jìn)入鹽亭縣境內(nèi),滿目綠色迎面而來,漫山柏樹蔥郁,你肯定不會想到,40年前的鹽亭卻基本全是光禿禿的丘陵。而中科院成都山地災(zāi)害與環(huán)境所在這里展開的工作,正是從這些光禿禿的山坡開始。 “一個站要建好,就要付出和奉獻(xiàn),把站當(dāng)成自己的家。”退休后返聘回站的行政副站長羅貴生說。站點(diǎn)常年需要人員值守,做行政工作和實(shí)驗室數(shù)據(jù)的分析,羅貴生一年中大部分時光都留在了站上。“成都倒成了我的第二個家了,我有一年出差在鹽亭超過了300天,平均也有250多天。” 鹽亭站周圍小山環(huán)繞,站在院子里,便能看到山坳里的試驗場,天氣晴朗時遠(yuǎn)眺,在試驗場工作的科研人員的身影清晰可見。山地所所長鄧偉說:“不辱中科院‘引領(lǐng)’科技的光榮使命,他們長年累月在此揮灑青春汗水,孜孜探索山地與水資源的秘密,在譜寫紫色土情愫與山水之戀的壯美篇章!” 從靈山到林山 “全國紫色土坡耕地有0.65億畝,集中分布在川中丘陵區(qū)這一片的,就有16萬平方公里。”5月下旬,正是鹽亭的夏收時節(jié),鹽亭站站長朱波年近五旬,他向我們介紹起研究站里工作,立刻由溫文爾雅模式切換為滔滔不絕模式:“紫色土風(fēng)化快,容易用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但如果沒有植被覆蓋,水土流失就很嚴(yán)重,對三峽庫區(qū)、長江流域的生態(tài)影響很突出。” 上個世紀(jì)90年代,鹽亭站與靈山鄉(xiāng)合作的第一項工作,便是治理水土流失,植樹造林。 他們篩選出榿樹這一固氮樹種作為先鋒樹種,起到改善土壤條件的作用,再引入柏樹,形成榿柏混交林。 從靈山鄉(xiāng)開始,在鹽亭全縣以及整個紫色土丘陵區(qū)大面積推廣,老人口中“滿山遍野連掏鼻孔的棒棒也找不到一根”的鹽亭,森林覆蓋率由當(dāng)年的3.4%上升至如今的57%。最先與鹽亭站合作的靈山鄉(xiāng),也由于卓越的綠化工作,改名為林山鄉(xiāng)。 根植紫色土 1980年鹽亭站正式建站,既要解決水土流失、面源污染的問題,更要考慮如何保持紫色坡地土壤的質(zhì)量、穩(wěn)定生產(chǎn)力,達(dá)到可持續(xù)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。 鹽亭站深知長期實(shí)驗的重要性,從最初的一塊長期試驗地,逐步有系統(tǒng)地建設(shè)起生態(tài)系統(tǒng)試驗樣地。如今鹽亭站的綜合觀測場,五十多畝的面積,坡坎、條塊井然有序,紫色巖風(fēng)化試驗場、徑流場、耕作制度試驗場、施肥對照試驗場、坡地養(yǎng)分平衡試驗場、氣象場等就分布其中。正是“大戰(zhàn)紅五月”的關(guān)鍵時刻,坡坎、條塊之間皆是忙碌的身影。 “在‘973’項目支持下,我們最近還建成了0.15公頃獨(dú)立水系的大型Lysi meter。”朱波站長帶著我們一路講解,進(jìn)入綜合觀測場,更是滿臉興奮。 “我們進(jìn)入知識創(chuàng)新后,做的最重要的是長期田間試驗,主要是監(jiān)測紫色土的施肥和養(yǎng)分遷移過程,監(jiān)測地表徑流、壤中流、侵蝕量,以及所有的碳、氮、磷、鉀的遷移,尋找能保證農(nóng)作物產(chǎn)量且環(huán)境非常友好的施肥制度?,F(xiàn)在這里有十四種不同的施肥制度。” 他們在這里開展紫色土—水—植物—大氣界面過程的綜合觀測。“我們做氮沉降,既做干沉降,又做濕沉降,還做氣體的沉降。”朱波介紹說。 他們的汗水澆灌出滿坡金黃的小麥,取得了豐碩的科研成果。僅在坡地養(yǎng)分平衡試驗場,就已獲得國家10個自然科學(xué)基金的支持,SCI文章也發(fā)了約20篇。 朱波說:“如果在紫色土里面只施化肥,氮的淋溶非常厲害,老百姓喝的水主要是淺層地下水,是壤中流,硝態(tài)氮常年超標(biāo)。”而這可能正是川中丘陵區(qū)食道癌發(fā)病率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國平均水平的原因之一。而鹽亭站的研究發(fā)現(xiàn),利用有機(jī)肥、秸稈還田替代部分化肥可以有效降低地下水的硝態(tài)氮含量,使百姓喝上干凈水。 秸稈還田、利用蚯蚓堆肥、生物碳、基于不同施肥制度的溫室氣體對比等實(shí)驗,都是這些年鹽亭站科研人員孜孜探索的主題。 清潔的小流域 鹽亭站建立的萬安小流域生態(tài)水文觀測站,監(jiān)測整個小流域的徑流、泥沙、養(yǎng)分、水質(zhì)等。他們通過對8個把口站的監(jiān)測,用模型算出流域的水流、泥沙量,水質(zhì)、面源污染變化等,對農(nóng)林復(fù)合區(qū)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測,為當(dāng)?shù)卣岢鲎稍兘ㄗh,使得土地規(guī)劃環(huán)境效果最好,老百姓又能生活安康。 “居民點(diǎn)對面源污染‘貢獻(xiàn)’很大,雖然每家都只排一點(diǎn)點(diǎn)到溝里,但一下大雨就都出來了。居民點(diǎn)在這個流域的土地面積雖然不到5%,但面源污染物的貢獻(xiàn)量超過30%。特別是川中丘陵區(qū),以及三峽庫區(qū)包括重慶在內(nèi),一直到金沙江,向家壩水電站、岷江河谷,大都是這樣的狀況。”朱波對此深感憂患。 由此,他們也設(shè)計了一套居民點(diǎn)分散污水凈化系統(tǒng)。 鹽亭縣林園村最早試用了這套污水凈化系統(tǒng),村支書趙其明興致勃勃地向我們介紹站村合作、進(jìn)行科技成果轉(zhuǎn)化的心得。 指著一處種滿植物的生態(tài)溝渠,趙其明滿臉的驕傲:“在鹽亭站項目支撐下,我們進(jìn)行了村落溝渠的污水處理,很多農(nóng)戶家的污水都順著溝渠下來。包括沼氣水、茅廁水與其他廢水,這個系統(tǒng)都能處理。特別是溝渠里種的美人蕉,有紅花有黃花,開起來也很好看。” 鹽亭站示范推廣的這套污水凈化系統(tǒng),利用丘陵地區(qū)特有的地理優(yōu)勢,通過溝渠落差,進(jìn)行曝氧,去除四成的污染物。然后利用蛭石、氟石、紫色巖石等強(qiáng)化介質(zhì),形成一個淋溶土層。污水通過淋溶土層后流出,再經(jīng)過栽種在自然溝渠里的植物,如美人蕉、菖蒲、水竹、魯梅克斯等十幾種植物的凈化,黑黢黢的污水便被轉(zhuǎn)化得清亮亮了。這些植物美觀又實(shí)用,老百姓端午節(jié)還摘菖蒲包粽子。 “這個污水凈化系統(tǒng)平時不需要管,投資少,見效快,節(jié)約成本。”趙其明補(bǔ)充說。 據(jù)鹽亭站的測算,一方污水的處理費(fèi)用大概僅需要3分錢,與鎮(zhèn)上污水處理廠處理一方污水要4毛錢相比,成本便宜了許多。由此,林山、黑坪、雙碑、巨龍等鄉(xiāng)鎮(zhèn),還有重慶忠縣等都采用了這個污水系統(tǒng)。 說起站村合作,趙其明滔滔不絕:“科技是第一生產(chǎn)力,借助山地所和鹽亭站的科技,對我們林園村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大拉動力。1997年我們?nèi)司杖朊磕?span style="font-size: 10.5pt">1300元,現(xiàn)在達(dá)到了每年9100元。過去我們村是‘山高溝路爛,村窮人心散,吃糧靠救濟(jì),用錢靠貸款’,現(xiàn)在是‘山頂綠戴帽,山間果纏腰,林下雞鳴羊叫,山下稻香魚躍’。” (原載于《中國科學(xué)報》) |
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