中科院禹城综合试验站五代科研人扎根田野 4.9万份“样品档案”背后的坚守

科研人员在实验室检测样品

□文/图本报记者李榕本报通讯员梁民

2月12日一早,驱车从禹城市区出发,行驶10多公里,便抵达位于市中街道南北庄村的中国科学院禹城综合试验站,站内已是一派繁忙景象。

试验田内,200余块观测地块整齐排布,农田生态、水面蒸发、遥感试验等7大类观测区错落分布,各类测试仪器有序运转。“看,这里布设了160个传感器,每分钟能产生480组数据,土壤水分、温度和盐分均可实时监测。”在“地下水—农田生态系统关键过程模拟装置”现场,站长李发东一边操作设备,一边介绍道。针对农业水资源短缺问题,科研团队通过调控试验田地下水位,持续追踪作物生长动态,为科学种植、水资源高效利用提供精准对策。

禹城地处黄淮海平原腹地,素有“小黄淮海”之称,是我国盐碱地治理的典型代表。曾经,当地80万亩耕地中,有半数为盐碱涝洼地,粮食亩产不足百公斤。1966年,国家科委、中国科学院与山东省有关部门共同创建禹城旱涝碱综合治理试验区,中国科学院百余名科研人员扎根于此,与禹城人民并肩作战、治沙改碱。1979年,依托原试验区成立中科院禹城综合试验站,昔日“小黄淮海”蝶变为如今的“吨半粮田”。去年,禹城市10万亩“吨半粮”核心区亩产均超过1500公斤。

“站点先后有五代、200余位科研工作者接续驻守。如今,我们的研究方向已从单纯保障粮食生产,向粮食安全、生态安全、环境安全协同推进、深度融合的方向升级。”李发东说,同时作为国家生态环境质量综合监测站,其核心职责是长期观测、科学研究、技术示范与科技服务。目前,站点已建成完善的长期定位监测体系,从水、土、气、生四大维度,实现了上百项指标的精准监测,为农业科学研究、生产管理和生态环境保护提供决策支撑。“一年365天,数据观测从未间断。即便春节期间,也有专人值守。”李发东说。农田生态系统温室气体排放研究是禹城站的重点工作之一。2002年起,这里建成我国农业领域最早、全球最先进的温室气体排放监测系统,平均每秒产生10组数据,积累下海量的观测资料。不久前,依托这些数据撰写的《华北平原农田生态系统土壤二氧化碳排放长期监测分析报告》,成功入选生态环境部优秀分析报告。

“华北平原是我国重要粮食产区,农田温室气体排放对我国农业应对全球气候变化、支撑‘双碳’目标实现具有十分重要的意义。”李发东说,历经长期监测研究,团队得出关键研究结论:华北平原冬小麦—夏玉米轮作农田,采用“免耕+秸秆还田+中氮”种植模式,可使土壤年累积二氧化碳排放显著降低,该模式兼顾粮食稳产增产与生态效益提升,具有广泛推广价值。

生物样品采集与保存,是站点的另一项核心工作。在总面积约110平方米的样品库里,数排2米高的智能柜静静矗立,柜内方格中,贴有唯一编码的生物样品有序摆放。“样品采集后,经风干、粉碎、分类等标准化处理入库存放,目前这里已收纳土壤、植物样品共4.9万余份,最久的已保存40余年。”李发东拿起一瓶样品介绍,瓶身的二维码是样品的“电子身份证”,扫码即可追溯采集时间、地理位置等信息,为后续科研留下了珍贵的“样品档案”,“比如土壤样品,能代表特定历史时期某一区域的土壤环境状态,为后续该区域土壤环境变化研究,提供可对比的历史依据。”

据统计,一年来,站点累计获取各类农田监测数据超100万组、约400万条,数据存储量达60GB;新增土壤样品582份、植物样品217份。“科研之路,道阻且长。新的一年,我们将继续扎根德州,深耕农田生态研究,力争让更多科研成果落地见效。”李发东说。

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