紅土地上的守望
| 來源:轉(zhuǎn)載《中國科學(xué)報》【字號:大 中 小】
當(dāng)年選擇留下并堅守的科研人員,他們放棄了不知多少個可與家人團(tuán)聚的日子,只為等待那些試驗的結(jié)果。比起繁華的大都市,紅壤站猶如一個世外桃源,讓科研人員擁有一顆堅守的心。
紅壤水稻試驗研究場
科研人員進(jìn)行分析測試
紅壤站生活和工作區(qū)
紅壤旱地研究觀測場
“沒水、沒電、沒路的日子已成為過去。”中科院鷹潭紅壤生態(tài)站(以下簡稱紅壤站)早期建站的艱苦時光至今仍讓籌建人員難以忘懷。
隨著紅壤站進(jìn)入中國科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò),并成為中科院亞熱帶第一個開放實驗站,如今的紅壤站已經(jīng)成為鷹潭農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站,有兩代科研人員在這片紅色的土地上揮灑著汗水。
紅壤研究的意義
紅壤是在熱帶、亞熱帶濕潤氣候條件下形成的土壤,由于赤鐵礦形態(tài)氧化鐵含量很高,顏色多為紅色,呈酸性反應(yīng),所以稱其為紅壤。
我國的紅壤主要分布在長江以南的丘陵山地,約占國土面積的五分之一。因此,在我國南方隨處可見赤色大地,與繁茂的綠色植被相映成趣,成為南方各省市重要的農(nóng)業(yè)土壤資源。
“紅壤也成為中國科學(xué)院南京土壤所(以下簡稱土壤所)承擔(dān)國家任務(wù)的主要地區(qū)之一?!奔t壤站老站長王明珠告訴《中國科學(xué)報》記者。
江西是全國紅壤面積最大的省份之一,約占全省總土地面積的70%。這里何以形成如此廣闊的紅壤呢?
據(jù)介紹,6000萬年前,這里氣候炎熱,化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈,由于長年處于高溫高濕氣候條件下,地殼表面巖石被分解、淋溶,鐵、鉛等氧化物相對積聚,各種植物的生長加速了這種變化過程,就形成了紅壤。
紅壤是我國水熱條件好而又面積大的重要的土壤資源,不僅能種糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物,而且是亞熱帶經(jīng)濟(jì)林木、油料、茶葉、果樹的重要產(chǎn)地。在江西全省3000多萬畝耕地中,就有2000多萬畝是紅壤開墾而成的。江西省種植水稻的水田,有一半以上是由盆地的紅壤改造而成的。
“紅壤研究的目的在于促進(jìn)紅壤地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源高效利用、生產(chǎn)力穩(wěn)定提高和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提高。”現(xiàn)任紅壤站站長孫波指出,“紅壤站在新時期將面向國家的多目標(biāo)需求,為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)決策依據(jù)、理論指導(dǎo)與技術(shù)支持?!?/span>
播下希望的種子
近年來,在一些紅壤地區(qū),由于利用不當(dāng),水土流失嚴(yán)重,造成紅壤養(yǎng)分含量低,出現(xiàn)酸、瘦、板、粘、旱、蝕、人工生態(tài)系統(tǒng)逆向演替等突出問題,成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要障礙因素。
此外,紅壤地區(qū)出現(xiàn)的季節(jié)性干旱不僅帶來溫度、陽光和土資源浪費(fèi),還導(dǎo)致該地區(qū)種植作物單一、產(chǎn)量不穩(wěn),影響當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展。
“紅壤站以可變電荷土壤為核心,以亞熱帶復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為主體,主要參與研究紅壤資源高效利用、生產(chǎn)力穩(wěn)定提高、生態(tài)與環(huán)境相協(xié)調(diào)、農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的理論和技術(shù)?!睂O波介紹說。
據(jù)王明珠介紹,紅壤站從1991年開始,申請了“紅壤的退化機(jī)制和防治”“紅壤生態(tài)的結(jié)構(gòu)、功能和提高生產(chǎn)途徑的研究”“土壤管道腐蝕觀測研究”等國家攻關(guān)項目與基金立項;承接了德國自然科學(xué)基金提供的“生態(tài)小流域生態(tài)水文監(jiān)測”,國際原子能機(jī)構(gòu)“農(nóng)林復(fù)合水、肥、光競爭”的同位素測定、分析等項目。
與此同時,紅壤站還提出了紅壤開發(fā)立體優(yōu)化布局,編制地方的雙季稻、花生、梨樹生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程等;探索了侵蝕劣地快速治理、低丘茶園改造等一些生產(chǎn)上的關(guān)鍵問題。
孫波課題組在3個“973”項目的連續(xù)資助下,近3年來基于紅壤站建立的長期施肥試驗平臺,針對南方丘陵區(qū)典型的瘠薄紅壤,揭示了長期施用有機(jī)肥對線蟲季節(jié)性變化特征的影響,并在土壤團(tuán)聚體尺度下提出有機(jī)肥對促進(jìn)團(tuán)聚體形成、促進(jìn)紅壤CN養(yǎng)分循環(huán)和提升生物功能的理論假設(shè)。
耐得住那份寂寞
建站近三十載,如今的紅壤站占地1700畝,這里形成了雙季稻田、旱糧和花生、果園(柑橘、桃、李、楊梅)、林地的綜合生態(tài)系統(tǒng),分別在地下、旱地、水田、坡崗地和小流域開展試驗。
在紅壤站開展工作的科研人員最多的時候能達(dá)40多人。紅壤站實驗室主任宗海宏告訴《中國科學(xué)報》記者:“一年中有近300天,我都是在站上度過的?!?/span>
作為紅壤站的籌建人員,宗海宏還記得那段沒水、沒電、沒路的日子。“最開始工作區(qū)和生活區(qū)相隔6里路,我們一天要走至少兩個來回,有時候中間還得來回好幾趟,因為需要搬運(yùn)建筑材料?!?/span>
直到4年前,紅壤站才正式通自來水。而宗紅海雖然本身對水質(zhì)比較敏感,但仍然堅持喝了25年的酸水。
“雖然當(dāng)時的條件很艱苦,但真正難熬的還是寂寞?!奔t壤站副站長梁音說,“紅壤站比較偏僻,幾乎與世隔絕,有時候一張報紙都能反復(fù)看上一天?!?/span>
盡管如此,科研人員在當(dāng)年選擇了留下并堅守,他們中很多人放棄了不知多少個可以與家人團(tuán)聚的日子,只為了觀測并等待那些試驗的結(jié)果。
雖然紅壤站早就通了網(wǎng)絡(luò),與外界的溝通交流不再是問題,但比起繁華的大都市,紅壤站猶如一個世外桃源,讓科研人員擁有一顆堅守的心。
[補(bǔ)充報道]
憶鷹潭紅壤站籌建歲月
(作者:原鷹潭紅壤站站長)
早在上世紀(jì)30年代,老一輩土壤地理學(xué)家馬溶之等先后在江西等地進(jìn)行紅壤類型、分布和理化性質(zhì)的野外調(diào)查。
1953年,中國科學(xué)院南京土壤所(以下簡稱土壤所)建所后,先后承擔(dān)了華南橡膠宜林地考察、南方土壤普查、山地資源利用等一系列國家和省部級的科技攻關(guān)和重大任務(wù),并相繼在江西甘家山、浙江金華、湖南長沙、海南那大等地建立了紅壤利用改良基點(diǎn)或治理樣板。
由于各種原因,上述科研基點(diǎn)或治理樣板無一能持續(xù)十年以上,這對紅壤深入研究和數(shù)據(jù)積累極為不利。為此,土壤所在總結(jié)以往經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,組隊調(diào)查選址,最后經(jīng)中科院批準(zhǔn),于1985年9月決定在江西鷹潭建立一個長期綜合的紅壤生態(tài)實驗站。
經(jīng)過一年考察,紅壤站最終選址鷹潭市劉家站墾殖場一分場,在這100多公頃的紅壤疏林草地上。
我們先后請江西省向塘、鷹潭等多個地質(zhì)隊,前后進(jìn)行了10多次物探與鉆探,最深打到243米,一天出水量還是不足60噸,與需求日出水100噸以上相距甚遠(yuǎn)。迫使當(dāng)時只能利用淺層地表水,在崗下坡匯水地段打了一個不到10米深的井,解決住站人員飲用。
后經(jīng)實地踏勘發(fā)現(xiàn),我們可以利用從站區(qū)西端通過的白塔渠灌水總渠道,但該渠與紅壤站區(qū)中心區(qū)相距800余米,其間丘崗起伏,有一近百米的寬谷洼地。為把白塔渠的水引進(jìn)來,必須高位架設(shè)一個210米長、高差20余米的混凝土渡槽,投資11萬元,才可引進(jìn)白塔干渠水灌溉試區(qū)水田旱地。
第二個問題是電。當(dāng)時地處鐵路南側(cè)的劉墾一分場與籌建站區(qū)尚不通電,當(dāng)務(wù)之急是解決架設(shè)高壓線的電纜,并把電從總場接過去。
而電纜當(dāng)時是國家計劃物資,為了得到質(zhì)量可靠價格合理的電纜,我們求助于中科院基建部門。當(dāng)輾轉(zhuǎn)得知水電部有電纜時,我們欣喜若狂,隨即派人乘火車赴京。由于走得急這位同事沒有購到臥鋪票,只好30多個小時躺在火車座位上。到京后,他馬不停蹄地奔波,用一天時間搞定了電纜問題。
接下來要解決鋪設(shè)問題,在電纜高架越過鐵軌上空時,必須要中斷幾分鐘鐵路的通信線路。由于這段鐵路歸屬于南昌鐵路局,我們又?jǐn)?shù)次跑南昌,直至通過省政府交涉,南昌鐵路局才特允安排暫停3分鐘,讓電纜高架穿越鐵路線。
第三個問題就是修路。紅壤站地處丘崗紅壤間,由于物理特性是“晴天一塊銅,雨天一包膿”,從一分場到站區(qū)有一段約300多米長、近5米寬的崗間低洼紅泥路,起伏坑洼,大小坑數(shù)十個,連鏈軌式拖拉機(jī)都難于行進(jìn)。此路不修,基建就無法啟動。
這條坑洼路先后鋪墊了500多立方米砂石,才夯實了70公分厚的膠泥土路基,車輛得以晴雨無阻通行。一年多站區(qū)建房完工以后,我們又在這段路基上向兩端延伸,將站區(qū)通向國道的近1公里路面澆灌成了4米寬、20公分厚的水泥路。
1987年7月“水電路”三通后,接踵而來的是建房。我們要求余江縣設(shè)計室設(shè)計了一座集辦公、化驗、食宿為一體的“四合院”,總面積為3040平方米。
為了建房快、好、省,我們跟承建的余江一建公司簽訂了“三材”(木材、鋼材、水泥)由我們提供的協(xié)議,這無疑是“自討苦吃”。因為當(dāng)時計劃經(jīng)濟(jì),要搞到官價的“三材”很難。為此,木材我們找了鷹潭市時任市委書記孫永久,批了20立方米;水泥通過江西省政府、省科委批了300多噸;鋼材通過中科院基建下達(dá)的鋼材指標(biāo)以及無錫與中科院合作的鋼窗基地,解決了線材和建房鋼窗。
就這樣,建這座“四合院”共花了13個月時間。建起來后,這里成了當(dāng)時鷹潭最漂亮的建筑之一:紅色的土地,綠色的樹草,白色馬賽克貼的墻面,大家把它說成是紅土、綠樹、白墻的“白宮”。
“白宮”在竣工驗收時被評為市優(yōu)、省優(yōu)工程,并得到了中科院基建局的好評。其造價也相對低下,平均每平方米才200多元錢,這與附近建房造價比,便宜了約八分之一。
隨著設(shè)施基本配套后,我們的工作重心逐步轉(zhuǎn)移到了規(guī)劃、實驗。為了摸清紅壤站區(qū)的底細(xì),我們先測繪編制了站區(qū)帶有等高線的1/2500地形圖,再組織了土壤所、中科院水生所、南京植物園近10名有關(guān)科技人員,冒著高溫烈日奮戰(zhàn)一個多月,完成了野外采樣。
接著,我們對采集的植物樣本進(jìn)行鑒定;開展土壤、水樣的理化分析,不到半年就先后繪制了試區(qū)現(xiàn)狀圖、土壤圖、植被圖及土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、鉀、硫、pH值等8輻圖件,為實地規(guī)劃提供了依據(jù)。
我們還結(jié)合站區(qū)地形、利用現(xiàn)狀及其研究方向,對長2.4km、寬0.3~0.6km的條形站區(qū),自西向東規(guī)劃布局了5個生態(tài)試驗區(qū)。其中四區(qū)是土壤資源保護(hù)示范試驗區(qū),土壤為全站水土流失最嚴(yán)重的侵蝕劣地網(wǎng)紋紅土,有“紅色沙漠”之稱,針對性地選擇相鄰兩個小溝谷,一谷規(guī)劃鋼釬打洞、穴施磷肥,種喬、灌、草,一谷空白對照,底部各建一個集水池,長期計量監(jiān)測流失水土的動態(tài)變化。順其谷間分水嶺,用紅磚砌有一道界墻,外賓參觀時戲稱Great Wall(小長城)。
經(jīng)過三年緊張建房、規(guī)劃,實驗初具規(guī)模后,站上的各項工作得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1989年,紅壤站進(jìn)入中國科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(CERN),成為中科院第一批28個網(wǎng)站之一,兩年后又在CERN競爭中入選成為十個重點(diǎn)農(nóng)業(yè)站之一;1990年,紅壤站正式對國內(nèi)外開放,成為中科院亞熱帶第一個開放實驗站;1991年,紅壤站又和江西省農(nóng)科院、南京農(nóng)大聯(lián)合,承擔(dān)了“八五”紅壤綜合開發(fā)治理攻關(guān)項目,名副其實地成為集試驗、示范、開發(fā)于三位一體的紅壤生態(tài)定位實驗基地。
(原載于《中國科學(xué)報》)
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識碼bm48000005