民以食為天,國(guó)以糧為安。中國(guó)人如何端牢自己的飯碗?答案就寫在鋪開春耕畫卷的大地上。行走在三秦大地的田間地頭,一個(gè)個(gè)忙碌身影、一陣陣機(jī)械轟鳴、一件件農(nóng)業(yè)科技新事,勾勒出一幅幅美麗的“春耕圖”。

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春耕年年有,今年更不同。在西安市鄠邑區(qū)的田地上,西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院教授王全九師生團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)建成的超50畝水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)、近100畝田地范圍內(nèi)安裝的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施,成為農(nóng)民期盼豐收的堅(jiān)實(shí)“底氣”。“水肥一體化設(shè)施不僅節(jié)水、節(jié)肥、省人工,種植的葡萄、小麥的品相和產(chǎn)量也相當(dāng)好。”西安森泉種植養(yǎng)殖專業(yè)合作社工作人員石周鵬說起水肥一體化設(shè)施時(shí)連連夸贊。

培沃土——“水肥一體灌溉”助力春耕

水肥一體化智能灌溉系統(tǒng),顧名思義,就是通過灌溉與施肥有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)過程中水肥同步管理,成為助力農(nóng)業(yè)高效耕種的一個(gè)突出亮點(diǎn)。這是王全九師生團(tuán)隊(duì)多年潛心鉆研取得的核心科技成果,助農(nóng)背后,折射著王全九老師對(duì)土地的至愛深情。

五谷者,萬(wàn)民之命,國(guó)之重寶。耕地是糧食生產(chǎn)的命根子,如何讓耕地更健康、更綠色?這是王全九師生團(tuán)隊(duì)一直在思考的問題。“過去很多人認(rèn)為耕地就是利用,缺乏保護(hù)土地意識(shí),不好的地不能棄之不用,而要通過技術(shù)把它的產(chǎn)出提高。簡(jiǎn)言之,就是合理灌水施肥,千方百計(jì)地讓土地多產(chǎn)。”王全九介紹道,“我們現(xiàn)在談的‘利用’和過去談的‘利用’有很大區(qū)別,現(xiàn)在的‘利用’準(zhǔn)確地說,叫‘可持續(xù)利用’。例如現(xiàn)在的糧食產(chǎn)量為1.3萬(wàn)億斤,要保持穩(wěn)產(chǎn),必須在利用當(dāng)中保護(hù)好最珍貴的土壤資源。”

糧食的豐產(chǎn)、土地的保護(hù),都離不開水和肥料。水是生命之源,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要條件;肥料則是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。怎樣才能提高水資源和肥料資源的利用率?這是王全九師生團(tuán)隊(duì)研究的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)。

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水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)將澆水、施肥兩項(xiàng)工作合在一起、一次性完成,大大減少了用工和成本。“不僅節(jié)省了澆灌成本,還減少了澆灌時(shí)間,使土地利用率和產(chǎn)出率進(jìn)一步提高,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁,為鄉(xiāng)村振興蓄勢(shì)賦能。”王全九如數(shù)家珍地介紹。升級(jí)為水肥一體化智能管控的田地,形成了功能分層分布式結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)基地水肥精準(zhǔn)控制和互聯(lián)互通,不僅節(jié)約了大量的水資源,還大大降低了勞動(dòng)用工。“水肥一體化設(shè)施不僅節(jié)約了成本,種植出來的葡萄耐儲(chǔ)存、耐儲(chǔ)運(yùn),還特別香甜,北上廣深都找我們訂哩!今年的效益肯定好。”石周鵬信心滿滿。

水肥一體化智能灌溉技術(shù)的成功應(yīng)用沒有阻擋王全九科研的腳步。王全九師生團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)了解和掌握農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和研究,優(yōu)化作物生長(zhǎng)環(huán)境,為提高生產(chǎn)效益做好春耕萌芽期內(nèi)的各項(xiàng)準(zhǔn)備;配備物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)及現(xiàn)代化控制機(jī)房,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,讓“小田”變“大田”,“碎田”變“整田”,助力提高農(nóng)作物畝產(chǎn);建設(shè)獨(dú)立泵房,架設(shè)高效節(jié)水管道,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉全覆蓋。王全九把“根”深植于耕田,科技助農(nóng)的路子越走越寬。

育良田——打通研以致用“最后一公里”

“要想農(nóng)民之所想,急農(nóng)民之所急,他們最需要什么,我們就從哪里入手幫助他們。”王全九說,“我們把課堂搬到農(nóng)田里,就是要打破以往‘重理論知識(shí)傳授、輕生產(chǎn)一線實(shí)踐’的研究生培養(yǎng)路徑。”

為了方便了解土地,王全九師生團(tuán)隊(duì)在田間地頭開展土壤和植株檢測(cè)。以往需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的土壤檢測(cè)、葉片分析,現(xiàn)在直接在田間就可以進(jìn)行觀測(cè),在現(xiàn)場(chǎng)就能夠快速檢測(cè)出土壤問題和葉片營(yíng)養(yǎng)狀況。2021級(jí)博士研究生姜展博干起農(nóng)活來有模有樣,他表示,“到了農(nóng)田里,才能‘零距離’了解農(nóng)村、了解農(nóng)業(yè),走近農(nóng)民的生活,了解他們的所需所想。農(nóng)業(yè)根本出路在于科技,讓農(nóng)田高質(zhì)量種植與減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,是我們的研究目的與方向。我的導(dǎo)師王全九教授,他的課在田地里上、實(shí)驗(yàn)在田地里做,他的成果才是真正服務(wù)三農(nóng)的成果。”

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一手抓牢基礎(chǔ)理論研究,一手做好農(nóng)業(yè)技術(shù)科研,王全九利用技術(shù)專長(zhǎng)幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增收。一個(gè)人可能走得更快,但是一群人才會(huì)走得更遠(yuǎn),在王全九的率先垂范下,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)師生在行走中感知,在實(shí)踐中創(chuàng)新。

日前,記者來到王全九西安理工大學(xué)校園內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室,只見柜子里、桌子上滿滿當(dāng)當(dāng)擺放著各種樣品。“這個(gè)要準(zhǔn)備進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)了。”“這個(gè)效果不太理想,還是要嘗試對(duì)它進(jìn)行改良。”……王全九一項(xiàng)項(xiàng)介紹著。他瞄準(zhǔn)國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)和國(guó)際學(xué)術(shù)前沿,通過環(huán)境、生態(tài)、資源、計(jì)算機(jī)等相關(guān)優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合與會(huì)聚造峰,努力為生態(tài)文明建設(shè)提供西理工方案、貢獻(xiàn)西理工智慧。

心中有光,腳下方有力。走出校門邁向田地,試驗(yàn)田里日復(fù)一日、年復(fù)一年,王全九給當(dāng)?shù)亓粝隆皫Р蛔摺钡目萍钾?cái)富,持續(xù)助力糧食安全。農(nóng)業(yè)科技工作者前赴后繼的辛勤付出,讓農(nóng)民對(duì)未來更有信心、更有底氣。

勤躬耕——把論文寫在三秦大地上

由王全九主編的《土壤物理與作物生長(zhǎng)模型》教材獲得了陜西省2022年高等教育優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng),該書在詳細(xì)介紹土壤中水、肥、氣、熱傳輸特征的基礎(chǔ)上,還分析了根系吸水、作物光合特征、植物生長(zhǎng)過程模擬模型等方面的基礎(chǔ)理論、測(cè)試方法和相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水肥高效利用和土地可持續(xù)利用提供了系統(tǒng)理論知識(shí)。

紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。論文寫得再好,都只是“紙上談兵”,只有腳下沾了泥土,才能找到科技創(chuàng)新的落腳點(diǎn)。“在實(shí)踐中對(duì)實(shí)際情況看清楚了,掌握更多的新知識(shí)、新技能,才能準(zhǔn)確地找到研究的創(chuàng)新點(diǎn)和突破點(diǎn)。”編寫教材時(shí),王全九團(tuán)隊(duì)師生堅(jiān)持躬身田間,孜孜不倦地了解農(nóng)民需求。

他們根據(jù)農(nóng)民生產(chǎn)的要求,以目標(biāo)為導(dǎo)向不斷探索。為了能精準(zhǔn)調(diào)控整個(gè)作物的生長(zhǎng)過程,團(tuán)隊(duì)成員扎根在農(nóng)戶家,隨時(shí)記錄作物的生長(zhǎng)變化及土壤情況,為實(shí)施灌區(qū)的數(shù)字管理、發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)及自動(dòng)管控提供了詳實(shí)的理論依據(jù),夯實(shí)了農(nóng)業(yè)灌區(qū)的數(shù)字化建設(shè)、智慧化管理理論基礎(chǔ)。

王全九教授連續(xù)三年入榜“中國(guó)高被引學(xué)者”(Highly Cited Chinese Researchers)榜單,據(jù)Scopus數(shù)據(jù)顯示,王全九教授在1999—2022年累計(jì)發(fā)文229篇,被3273篇文獻(xiàn)引用了4221次,引用次數(shù)呈總體上升趨勢(shì),2022年達(dá)到引用峰值494次。

悉心灌溉,鑄就一個(gè)又一個(gè)夢(mèng)想;飽含熱忱,捧起一顆又一顆星辰。藏糧于地、夯實(shí)“耕”基,寄夢(mèng)想于田野,以科技為犁奮力耕耘,王全九教授讓技術(shù)長(zhǎng)在泥土里,真正地把論文寫在了大地上。

(王碩:西安理工大學(xué))

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