开栏语:
岁月如歌,征途如虹。今年是中华人民共和国成立75周年,在山西这片历史悠久、人民勤劳的土地上,有这样一群杰出科技人物,他们以爱国之心、创新之志、求实之行、奉献之情、协同之力、育人之责,为山西转型发展奠定了坚实基础。他们如同一股蓬勃的力量,以热血与智慧担当起时代赋予的重任,将个人理想与国家强大紧密相连,推动着科技的车轮滚滚向前。
即日起,本报开设“新中国成立75周年三晋杰出科技人物学习宣传活动”专栏,讲述三晋杰出科技人物践行科学家精神、扎根基层科技一线、爱岗敬业的光辉经历,宣传他们坚持科技自立自强、锐意奋斗,推动山西省高质量发展取得的优异成绩,展现他们与山西同呼吸、共命运的拼搏历程。在新时代征程上,我们也期望,通过本专栏宣传,能够激发每一位科技工作者献身科技事业的荣誉感、自豪感、责任感,以强大的创新自信奋进高水平科技自立自强新征程,为谱写中国式现代化山西篇章作出新的更大贡献。
徐明岗(右二)带领学生们采集土壤样本 ■ 受访者供图
“我国目前有超过1亿亩因煤炭开采而损毁的土地,其中60%以上是耕地或其他农用地。因此,将煤矿区损毁土地复垦为农田,对于坚守我国耕地红线、缓解人地矛盾、维护粮食安全和生态安全意义重大。”7月24日,《科学导报》记者采访徐明岗院士时,他正在进行山西煤矿区土壤复垦研究工作,谈及专业时,徐明岗神采飞扬地说:“煤矿区土壤复垦一般需要经历三个关键阶段,即地表景观重建、土壤不良性状消除和土壤功能的全面提升。如果没有人为技术干预,煤矿区土壤生产功能恢复是一个比较漫长的过程。”
作为土壤学界的顶尖科学家,他已在科研一线坚守土壤培肥改良40年,在推动土壤可持续治理方面贡献卓著,是阐明农田土壤有机质演变规律与提升关键技术的第一人,他的科研成就硕果累累,为国家制定农业长期发展规划提供了科学依据,为提升我国耕地质量、保障国家粮食安全作出了重要贡献。
科研成果是时间上开出的花朵
徐明岗说:“我这一辈子就做长期试验,把它做到极致。”长期试验,顾名思义就是在一块地上,把一个试验年复一年地做,做到20年以上才叫长期试验,所以说长期试验是时间上开出的花朵。
“我出生在陕西省杨陵县的农村,祖祖辈辈都是种田人。中学时,我一心想跳出农门,把农村户口变成商品粮户口,没想到,1980年高考后被调剂至西北农业大学土壤专业,当时非常失落。”徐明岗笑着回忆道。通过半年的学习,他发现,农业并不等于种地,在这个领域可以大有作为。
1987年国家计委决定在全国重点农区和主要土壤类型上建立九个土壤肥力和肥料效益长期定位监测基地,急需相关专业人才。这一年徐明岗正好研究生毕业,他有幸和其他专家一起着手建立黄土监测基地,自此一头扎进长期定位试验。
1996年,中国农业科学院选派徐明岗担任湖南省祁阳市文富市镇官山坪村的中国农业科学院衡阳红壤实验站(以下简称“祁阳站”)站长,在祁阳站,他仍将大部分精力放在长期实验上。
研究土壤的方法有很多,为什么徐明岗偏要选择最艰苦最困难的长期定位试验?除了国家需要,更源于他的一次国外访学经历。2002年,前往英国洛桑试验站访学,这个创建于1843年的试验站,保存了180多年来的土壤样本,比黄金还珍贵,进行的一些长期定位试验至今已有150~170年的历史,为农学、土壤学、植物营养学、生态学和环境科学的发展作出了重要贡献。回国后,徐明岗决心把祁阳站打造成洛桑试验站这样的长期试验站,推动我国土壤学科发展。
多年来,徐明岗从参与到引领,组建形成了我国29省份42个长期试验网、362个农户长期监测网络,积累连续监测数据150万条,累计保存土壤—植物样品9万个,构建了中国农田土壤肥料长期试验网络,推动了我国耕地质量监测和土壤学研究原始创新。也对世界长期试验网络发展作出了重要贡献,丰富和发展了土壤有机质提升理论与技术。
治之得宜地力常新
积极养地,保证“地力常新”,是中国自古以来的优良传统,也是中国古代尽地力思想的重要内容,养地、提高肥力成为千百年来人们孜孜以求的目标。徐明岗依靠长期试验这张巨大的网,致力于我国农田土壤肥力提升、退化土壤改良两大关键性课题研究。
“我国农田土壤有机质含量低,既严重限制了作物高产稳产,又导致作物对化肥依赖性增强,所以土壤有机质提升需求迫切。”徐明岗坦言,他的目标就是用所学知识服务社会,破解土壤密码,为国家粮食安全作贡献。但一开始面临三大科技难题:土壤有机质变化规律不清;有机质提升与增产量化关系不明确;区域有机质定量提升的关键技术缺乏。
正是有了之前坚持多年的长期定位实验数据做支撑,才使得徐明岗探明了土壤有机质演变规律和预测模型,首次获得了不同区域农田有机物料的利用效率:平均为16.3%。这一原创性发现,填补了国际空白,为有机质提升提供了重要的基础数据,首次实现了有机质培育目标的定量化。
除了土壤退化,我国还面临着红壤酸化加速的问题。红壤区是我国农产品主产区,南方有17个省份的土地是红壤,对此,徐明岗开展了大量长期试验和原创性研究,揭示了红壤农田酸化时空演变特征。首次探明了红壤农田酸化时空演变特征及其主要驱动因素,率先证实了化学氮肥施用是红壤农田酸化的主要驱动力,明确了化学氮肥驱动农田酸化的贡献率达66%以上。他开创的调酸增产技术模式近3年在湖南、江西、福建等省累计推广10820万亩,作物增产12%~27%,累计新增经济效益125.8亿元。
针对我国煤矿区复垦耕地土壤有机质和氮磷养分含量低、土壤生物肥力低下和生态功能脆弱的突出问题,徐明岗研究了不同复垦方式、不同培肥措施和不同作物种植下,土壤有机质和土壤微生物演变特征及定向培育关键技术,取得了一系列创新性成果:获得自主知识产权15项、研制复合高效生物有机肥配方2个、出版专著2部、发表论文50篇,为我国和山西省煤矿区土地复垦规划等提供了科学依据与技术支撑。
把论文写在祖国的大地上
出生于1961年的徐明岗,将自己的人生理想与祖国、与民族紧密相连。“我是改革开放以后,国家培养的大学生和研究生,我十分感谢党和人民的培养,爱党、爱国是我持续努力科研的永恒动力。作为一名高校科技和教育工作者,我将用毕生所学为中国科研和人才培育添砖加瓦,为强国复兴尽自己绵薄之力。”拳拳赤子心,铮铮报国情,徐明岗毕生的追求与坚守都和国家、民族相关。
最近,“新质生产力”被频繁提及,成为“热词”。徐明岗认为这是一个好现象,说明越来越多的人意识到创新的重要性,他说:“基础研究是创新的源泉,是整个科学体系的源头。没有基础研究,创新就是无源之水、无本之木。”与发达国家相比,我国在基础研究领域的投入还有一些差距。那么,如何在有限的基础研究经费内缩短甚至超越其他国家呢?他表示,可以从人才方面入手,在基础研究探索过程中不断培养人才。
“出门一身沙,雨天两脚泥,春天风沙吹裂皮,夏天晒得黑黢黢。”这是徐明岗的真实写照,无论是搞科研还是带学生,他都会把田间地头作为“主战场”。他曾在祁阳站工作多年,那是一个编制仅20余人的偏僻实验站,却走出了刘更另、徐明岗两名中国工程院院士。“祁阳站当时条件艰苦,但是全站人员都有一种不忘初心,甘愿奉献的精神。现在的年轻人,各方面条件都比我们那会好太多了,同时,面对的诱惑也多,所以平时我会潜移默化地向他们灌输潜心做研究的思想。”回忆起在祁阳工作站的日子,徐明岗坚定地说,“一个人,只要把一件事做到极致,即便是在小山村,照样能走向世界。”
锲而不舍,金石可镂。徐明岗用辛勤与汗水谱写了自己精彩的人生:研究成果获国家科技进步二等奖4项,省部一等奖3项;入选全球农业资源与环境领域高被引学者(Elsevier);在“全球农学学科顶级科学家”榜单排名前1%;获周光召基金会首届农业科学奖、粮食丰产科技工程实施先进个人、全国创新争先奖;美国农学会农业科学奖、联合国粮农组织格林卡世界土壤奖等;2021年入选国际欧亚科学院院士;2023年当选中国工程院院士……
一路走来,土壤肥力越来越厚,农作物产量越来越高,这位曾经的青葱少年,如今却已两鬓斑白。四十年长歌浩荡,他一边脚踏实地深耕土壤研究,一边培养知农爱农的科研人才。正是有了千万个像徐明岗一样为农业盛世拼搏着的科技工作者,才使得我们脚下的泥土更有生产力!
科学导报记者 隋萌