中科院40年打造禹城模式
转自《科技中国》
禹城,山东西北部的一个县级市。过去的禹城,旱涝、盐碱、风沙铺满地,夏天水汪汪、春秋白茫茫,这是对40年前“破禹城”的真实写照。如今的禹城,已称为国家重要的商品粮和农区畜牧业生产基地,是全国黄淮海平原农业开发先期试点示范市。
如今的禹城,坚持“反弹琵琶”抓“农业”,立足资源优势和产业基础,培育形成了玉米、畜禽、木材、大豆、蔬菜、棉花六大农副产品深加工产业体系。着力发展畜牧业,畜牧产值占农业总产值的比重达到53%。大力开展植树造林,全市林木覆盖率达到35%。“公司+合作社+农户”的产业化经营体系日趋完善,拥有农业龙头企业近30家。随着不断加大的投入,农业生产条件明显改善,95%的村用上了黄河水。
这一切,都离不开科学技术所提供的有力支撑——中国科学院禹城综合试验站,该站40多年的奋斗,让现代化农业扎根于这片曾经的盐碱地,给当地经济注入了源头活水。 作为科技兴农的代表,中科院地理科学与资源研究所研究员、博导、禹城综合试验站站长欧阳竹可谓与禹城有着非常深厚的情谊。
大部分时间,欧阳竹都在试验区的田间地头,即便是在办公室,他也要忙着辅导研究生。从他身上,可以看到科技工作者的艰辛与清贫缩影,但更多体现出来的是科技工作者对中国现代农业追求、探索的执著精神。
“中科院在禹城试验区40年,已形成了改造中低产田和治理旱涝盐碱的配套技术体系。特别是‘七五’期间‘一片三洼’治理开发的实践,加深了对农业科技投入的认识,从一个侧面对科技兴农进行了有益的探索。”欧阳竹如此概括40年的禹城盐碱改造之路。
治盐碱,科研先行
1966年初,遵照周恩来总理的指示,为解决华北平原旱涝盐碱问题,在国家科委副主任范长江同志带领下,国家科委和中科院与山东省有关部门紧密合作,创建了“禹城旱涝碱综合治理实验区”,面积14万亩。这是中国最早建立的以区域治理为目标的大型综合试验区之一。当时建区的指导思想是:以井灌井排为主,配合水利、农业措施,综合治理旱涝碱。实践证明是正确的,为黄淮海平原大面积治理提供了科学依据,对改造自然面貌、改变生产条件、推动农业发展发挥了重要作用,在社会上产生了重大影响。
1983年以来,中科院又组织多学科人员承担了禹城试验区“六五”至“十五”国家科技攻关任务。“六五”期间,开展了以节水节能为中心,以水土资源合理利用为重点的低产地治理科技攻关。
“七五”期间,承担了“河间浅平洼地综合治理配套技术研究”,将试验区由14万亩扩大到32万亩,提出了治理重盐碱洼地、风沙地和涝洼地的三项治理配套技术,建成了三种类型的试验基地,取得了一批有重要学术价值和应用前景的科技成果,其成果达国际先进水平。
“八五”期间,承担了“禹城试验区农业持续发展综合试验研究”,在人工调控生态稳定性、节水农业、资源节约型高效农业和农区畜牧业发展研究等方面都取得重大突破。
“九五”期间,承担“黄淮海平原区域农业资源节约型高产高效农业综合发展研究”,提出了水、肥资源高效利用;农牧结合示范村建设;优质高产与农产品转化升值;农业计算机管理等集成(或配套)技术。
“十五”期间,承担了“黄淮海平原农区高效畜牧业发展模式与技术研究”,提出了农牧结合生态系统健康评价指标体系,青绿饲草生产与种植结构调整,“生产合作社+养殖(种植)集中管理+分户生产”的健康养殖高效生产模式,建立了两个合作养殖生产示范基地,通过合作化生产、小区集中管理,形成了种养结合、有机废弃物资源化利用的运行模式。
30年前,禹城旱涝、盐碱、风沙灾害十分严重,农业生产非常落后,人民生活极端困难,“破禹城”称谓曾名闻鲁西北平原。
而到了2008年,全市粮食播种面积138.73万亩,粮食总产75.2万吨,人均粮食占有1455公斤,农民人均纯收入6100元;小麦亩产506公斤,玉米亩产552公斤,连续3年亩产超过吨粮。大牲畜饲养量由1987年的6.5万头上升至现在的23.3万头,形成了肉牛、奶牛、生猪和鸡、鸭的畜牧高效养殖体系。
禹城在以粮食作物为原料的高值加工产业方面也取得了很大的成绩,1996年引进中科院微生物所低聚糖生产的最新研究成果,以后经过不断研发和发展,形成了以玉米淀粉生产低聚糖、以玉米芯为原料生产木糖和木糖醇,以玉米秸秆养牛,以木糖渣栽培食用菌、发电和生产工业酒精的玉米生产加工循环产业链。2005年禹城被国家轻工业部命名为“功能糖城”。2008年以“三糖(低聚糖、木糖、木糖醇)”为主的生物技术产业产值达70亿元。
“为了进一步稳定粮食生产,促进农业可持续发展,农民持续增收,发展现代农业,中科院和禹城市委、市政府坚持密切合作,依靠科技进步,进一步完善农田基础设施,提升农业装备和机械化水平,改善农业生态环境,全面推动农业生产的合作化,加速农业现代化进程,确保基本农田面积,稳定粮食生产,提高资源利用效率,实现粮食增产、节本增效和农民增收。”欧阳竹说。
中科院禹城综合试验站就是以国家农业重大需求,解决关键重大科学问题为重要目标,于1979 年建立的。之后,1987年成为中科院首个对外开放试验站,1992年进入中科院生态研究网络,1999年成为国家野外科学观测研究站。
搞示范,增收是重点
40多年来,以禹城试验区和禹城试验站为基点,中科院22个研究所参与工作,在农业不同发展阶段形成了多个综合配套技术:20世纪60年代的“井灌井排旱涝盐碱治理技术”,70年代的“井、沟、平、肥、林、改”治理旱涝盐碱综合技术,80年代的“重盐碱地、渍涝洼地和风沙地”综合治理配套技术,90年代的“种植业高产高效和农区畜牧业发展技术”,21世纪初的“玉米生产循环产业配套技术”。
同时,建立了一系列示范样板,突出的有 “一片三洼”。“一片”是指14万亩浅层淡水盐渍化南大洼,“三洼”分别是2.4万亩风沙危害严重的沙河洼,1.0万亩渍涝成灾的辛店洼和2.7万亩重盐碱危害的北丘洼。
1966年,中科院的专家根据旱涝碱的成因、水盐运动规律和水文地质条件,提出了以井灌井排为主的综合治理方针,经过两年的工作先后打机井310眼,修建排水沟渠25公里,地下水观测井42眼。这些措施对于抗御旱涝灾害,加速土壤脱盐,提高土地生产力发挥了重要作用。
1968年,华北大旱,禹城市有40万亩农田绝产,其它农田也收获无几。在这赤地之中,唯独有4万亩土地像沙漠中的绿洲呈现在人们面前,获得了大丰收,这就是1966年在禹城建立的第一代“井灌井排旱涝碱综合治理实验区”。大旱之年在盐碱窝里出现的这一奇迹,使人们看到了希望,看到了科学技术的威力,坚定了治理旱、涝、盐碱的信心。
1986年以来,农业科技投入的工作重心放在如何把禹城实验区的成功经验及配套技术辐射到黄淮海平原面上去,以取得更大的治理效益,为此科研人员将黄淮海平原存在的共性问题沙、碱、涝集中到一个县域来进行实验研究,以便为黄淮海平原农业开发提供理论依据与实践经验。基于这一设想,中科院的专家与禹城市领导多次调查,反复研究,确定扩大实验区的范围,将原来的14万亩,扩大到32万亩,新扩大的地区按照试验区的标准进行治理,选定沙、碱、涝等三种不同类型的荒洼地进行开发,治理区类型包括浅层淡水盐渍化洼地(一片)、浅层咸水盐渍化洼地、季节性积水洼地和季节性风沙化古河床洼地(三洼),这就形成了禹城试验区“一片三洼”开发治理的格局,被称为“小黄淮海”。
对四种不同类型土地用不同的治理方法开发治理,形成了四项综合治理配套技术,这些配套技术已在鲁西北地区广泛应用,在国内外也产生广泛的影响。
“一片三洼”的治理成果,带动了禹城农业持续稳定增长。全县粮食单产由建区前的亩产90公斤提高到现在的亩产1000公斤以上,1994年被农业部列为全国粮食大县;畜牧业产值占农业总产值比重,由1989年的15.6%提高到目前的45%,1993年被确定为“国家级秸秆养牛示范县”。
“一片三洼”的经验在黄淮海平原具有典型性和代表性,产生了广泛的影响,引起了中央的关注,1988年6月李鹏、陈俊生同志考察禹城,高度肯定禹城经验。李鹏总理实地视察禹城试验示范区后指出:“这里取得的成果,对整个黄淮海平原开发,乃至对全国农业的发展都提供了有益的经验”,并为禹城试验站题词:“治碱、治沙、治涝,为发展农业生产做出新贡献!”。国务委员陈俊生说:“你们创造了科技与生产相结合的典范,对黄淮海平原中低产田改造和荒碱洼地开发治理提供了科研与生产相结合的宝贵经验”,并向国务院提交了“从禹城经验看黄淮海平原农业开发的路子”的调查报告。根据禹城经验,中央做出了在全国开展以中低产田治理利用为主要内容的农业开发工作。20世纪80年代初,世界银行专家组考察禹城试验区,得出“有碱、能改、效果好”的结论,为世界银行决定向中国提供农业贷款提供了依据。
实践证明,治理盐碱渍涝风沙地、开发荒地、改造中低产田,靠单一技术措施不行,单项治理也不行,必须以科学技术为先导,运用配套技术,综合开发土地资源,才能达到经济、社会、生态效益的统一。
中科院禹城综合试验站的应用基础研究积累在农业综合开发和可持续发展方面发挥了重要的支撑作用。禹城试验站配备有先进的研究设施和仪器设备,研究队伍齐备,承担了多项国家“973”、“863”、科技支撑计划、重大和重点基金项目,以及中科院的有关重要研究任务,与美国、日本、澳大利亚、瑞士等多个国家以及中国农业大学、中国农科院、山东农业大学、山东农科院、南京大学、中科院的相关研究所等国内科研教学单位开展了广泛的合作,取得了系列研究成果,获得了国家科技进步特等奖、中科院特等奖、第三世界科学院农业奖和省部级科技奖十余项。
高效率,产业化是关键
禹城试验区长期以来围绕资源节约型高效农业的发展,按照资源高效利用、农产品转化升值的总体思路,针对玉米产业化中的薄弱环节和难点问题,进行了禹城市玉米产业循环模式攻关研究。
禹城市从玉米高产种植,至废物的资源化高效利用,形成了完整的产业链,实现了产品升值和物质循环,得到了国家科技部和农业部专家组的高度评价。有关专家指出,“玉米从产业链设计到关键技术的解决均有新突破,为黄淮海平原首创”。由于禹城市低聚糖和木糖醇的快速发展和在国内外的影响力,2005年9月29日禹城市由中国轻工业联合会命名为“中国功能糖城”。
1988年以来,禹城试验区农业综合开发研究,被列为中科院重大农业科研项目。在低湿地综合治理与鱼塘台田高效开发利用模式研究、季风性风沙化土地逆转与沙地经济林发展研究和重盐化咸水区水盐调控与农业高效开发研究等方面均取得了重大进展。
1989年,根据李鹏、田纪云、陈俊生等领导的批示,中科院组织地理所、兰州沙漠所等单位在禹城试验区开展了农业节水试验研究。在提高作物水分利用效率、沙地葡萄节水灌溉等方面取得了一批重要研究成果。
禹城市通过对不利自然条件治理、荒地资源开发、中低产田改造和高产农田建设,使禹城市农业发生了巨大变化。试验区粮食产量已由建区初期的亩产90公斤,提高到900公斤以上,增加了10倍。1988年以来,坚持以盐碱、渍涝、风沙土地的治理开发与中低产田改造并举的方针,促进了粮食生产的新飞跃, 1994年被农业部列为全国粮食大县。目前粮食总产达到44万吨以上,人均粮食占有量887公斤,高于山东省和德州市。
中低产田改造、农业综合开发和种植业的发展为畜牧业提供了丰富的秸秆和精饲料。为了改变第二性生产滞后于第一性生产的局面,1989年初,中科院李振声副院长及时提出“禹城农业要上新台阶,畜牧业是突破口”的指导思想,加速了畜牧业发展。禹城市组织实施以肉牛、肉鸡饲养和系列加工为重点的“一大一小”工程以及良种繁育、肉牛改良、规模育肥、加工销售体系建设,一个以优良种公牛群、基础母牛群、一代商品群和人工授精网的“三群一网”繁育体系已基本建成。 1993年被确定为“国家级秸秆养牛示范县”,1994年被农业部授予“全国秸秆氨化先进单位”,1995年被授予“全国秸秆养牛十强县”。目前,大牲畜饲养量已由1987年的6.5万头上升至2005年的40.0万头,畜牧业产值占农业总产值由15.6%上升至45%。
禹城试验区的成功经验,使禹城列入首批农业引用外资的项目县之一。世界银行在对禹城试验区进行了实地考察以后得出了“有碱”、“能改”、“效益好”的结论,为国家农业引用外资提供了依据。
2007年,面对黄河下游引黄灌溉区粮食主产存在的突出问题,中科院以粮食安全的国家需求为已任,以禹城试验站长期研究积累和中科院相关研究所的研究成果为支撑,与禹城市人民政府合作,建立了“四节一网”高产高效现代农业试验示范区,形成了一套综合配套技术和模式。
“四节一网”配套技术经过两年的试验,有力地推动了当地传统农业向现代农业过渡。
禹城试验区治理效果得到了国外专家的好评。如美国政府林业代表团在参观禹城试验区后给美国国会报告中指出:中国山东禹城采用挖鱼塘建台田模式治理低湿积水洼地,不仅在中国有实践意义,而且对其它国家有推广价值。
“先后来禹城试验区和试验站参观访问的专家学者共有40多个国家和地区,200多批,700余人次。国内有22个省、市、自治区一万余人次到禹城考察访问,提高了禹城在国内外的知名度。”欧阳竹说。
1988年,建立禹城科技农业园的规划设想被提出,并进行了可行性研究。禹城科技园在荒地资源开发、农业持续发展、农区牧业与节粮型畜牧发展、水产养殖等方面进行了科学规划,在科技成果转化、园区组成和运行机制等方面,提出了20余项建设性书面建议。这是中国首次提出的农业科技园规划,为后来的农业科技园建设提供了参考和依据。
在提高农民科技意识方面,中科院驻禹科技工作者通过技术培训班,现场指导,合作研究和技术服务等多种形式,将科学技术传输给当地群众,提高了群众的科技意识与科技水平。
新黄淮,可加快示范推广
欧阳竹说,驻禹的科技工作者长期居住在农村,他们风里来雨里去,以盐碱沙窝为家,长年累月艰苦奋斗在穷乡僻壤,大部分同志每年在现场工作6~8个月,有的同志长期带病坚持在现场工作,有的同志刚过完春节就来了,直到年底才回家。为了农业开发事业,他们把自己的青春和智慧献给了禹城大地,用辛勤的耕耘改变了这里的面貌,也改变了人们的思维,使沙漠变绿州,使荒芜的沼泽地变成了鱼蟹满池、荷香四溢的水乡江南,而被称为“治病不治癣,治碱不露脸”的盐碱洼,也由雪白的棉花代替了白茫茫的盐碱滩,表现出一代知识分子的赤子之心,展示了黄淮海平原农业科技开发的希望与前景。
欧阳竹表示,中科院禹城站多年来坚持围绕国家发展过程中的重大科技需求开展研究,科研活动要有价值取向,科研成果要体现对科学发展、对国家社会和经济发展的贡献。禹城试验站继承这一传统,长期以来,在农业高、精、尖人才的培养方面,除了培养高水平的专业技能外,重点培养洞察国家发展重大需求,扑捉科学发展前沿的重大科学问题的能力,培养以服务国家发展的价值观,培养开拓创新、维真求实的精神。“核心的问题是科研能力的培养要放在实践中历练,每一位学生都要从理论到实践,再从实践到理论,从实践中取得理论学习的提升。”
“科研工作要严谨认真,培养一个人不容易,尤其是农业科技人才,首先向农民、向地方领导干部学习,学习他们始终如一地在实践中探索,取得经验,提升认识。” 欧阳竹认为,其实农民是最朴实、最能吃苦、最有实践经验的。“那么,我们培养出来的人才是否真正受到农民兄弟的认可,关键在于你的研究成果是否具有实际的应用价值,是否符合农业发展的需求。另外,要从农民中学习经验,发现农业生产中需要解决的科技问题,就要学会跟农民打交道,包括语言表达能力、自身的素养等,要参与农民的生产活动,观察生产过程中的现象和问题。农民是很实在的,不能有虚的,因为他把你当成专家,专家提供给他们的东西不能有半点虚假。”
对学生的培养,欧阳竹注重从科研素质抓起,培养求真务实的精神。“这种精神是科研工作者一生的追求,尤其是我的学生,对他们的要求很严,论文怎么写?必须到田间地头,从第一手的资料去完成,与农民同吃同住同劳动,你的论文才有说服力,才有真实感,才被别人认可,所以,我对农业方面的人才培养只有一句话,论文写在纸上,成果写在大地上。”
欧阳竹表示,非常感谢自己的老师和曾经一起共同战斗过的同事,因为有了他们才有自己今天的成就。“从老一辈科学家身上,我学到了无尽的知识,是我一生享用的财富。”
在谈到如何实现中国农业现代化的问题,欧阳竹表示,中国的农业与国外相比,确实有很大的差距。比如农业基础比较薄弱,尤其是户均土地少,小农经济模式没有改变,农民的文化素质有待提高,生产管理水平差异也很大。中国农业科技水平不高,农业生产的装备(包括农业机械化水平)水平低。资源不足和环境压力是制约中国农业发展的主要瓶颈。
另外,农业生产服务体系也没有跟进,投入对农业的倾斜及扶持还不够,市场体系还没有真正形成。中国特色的农业现代化如何实现,关键是要探索符合中国农业现实和生产方式的现代农业模式,研究配套技术体系,探索适应中国现代农业的生产管理和经营方式,这方面中科院在山东禹城试验区已经开始进行试验示范,初步取得了一些成功模式。其次,要加大基础设施建设的投入,建立工业反哺农业和城市带动农村的有效措施,建全技术服务推广的有效运行机制。
欧阳竹建议选择一些有代表性的县、市作为试验示范,打破条条框框,鼓励一大批科研人员参与,各部门协同工作、集中优势资源开展试点研究,形成可推广应用的新模式、新技术和新经验,为加快中国农业现代化进程投石问路。(文/黄子恒)