院士张福锁为农作物定“食谱”
2023-04-04许晔
许晔
2023年3月,张福锁在北京接受本刊记者采访。(本刊记者 侯欣颖 / 摄)
“这是我的第252册学术记录本。”张福锁翻开本子展示给《环球人物》记者看,密密麻麻的笔记,有的是黑字,有的是红字——红字记录的是重要的事,提醒他一定要再关注。
作为一位“农民院士”,张福锁的工作非常繁忙,或许今天在这个村的科技小院,明天就到了另一个村的田间地头。但不管多忙,他都一直保持着做笔记的习惯,最多时,一年要用完十几个本子。
除了学术记录本,他还有个巴掌大的日记本。做了什么事,有什么感触,甚至吐槽的话,他都随时记在这个小小的日记本上。“我最近想做的事也在这上面写着呢,就是这句:‘读书、读人、读事,忧人、忧心、忧道;唤起工农千百万,同心干!’”
1986年,张福锁远赴德国读博,临行带的衣物里,最贵的是母亲为他买的一条价值8元的“的确良”裤子。
到了国外,他大受震撼,不只因为实验室里先进的设备,也因为茶歇桌上每天更新的环保宣传单。当时,德国正兴起环保运动,不少人提出减少生产、保护环境。“我在国内时研究的是怎么从土壤里、从矿物里找到养分,让作物能够增产,结果人家这儿养分竟然多得成污染物了。”
他心想,中国可千万别像欧洲一样,等过头了,已经污染了,再去治理。4年后学成回国,他立即着手相关调研,然而还是晚了一步——他去北京郊区做冬小麦的施肥调查,结果发现当地60%的农田都施肥过量。
青年时期的张福锁(右)和李晓林在实验室工作。
2018年,荷兰瓦赫宁根大学授予张福锁荣誉博士学位。
我国大量使用化肥是从改革开放以后开始的。因为农民发现化肥增产效果好,于是大量使用,甚至导致化肥一度成为“一袋难求”的紧缺农资。后来,化肥生产供应量不断提高,粮食产量上来了,可环境问题也随之而来:水体富营养化,出现蓝藻;氨排放超标,污染大气,雾霾的形成其实就与氨气有关。
转型迫在眉睫,但西方环保主义者那一套在中国可不灵。“他们觉得可以通过减少生产来减少污染,粮食不够的话,进口粮食就行了。但咱们人口多,粮食需求量大,粮食安全是个极其重要的事情。中国走不了他们的路子。不光中国人走不了,印度走得了吗?非洲还吃不饱,再让他们减少生产,不就是要命?所以,我们要找到适合自己的路,从科技上破解这道难题,既增加产量、发展经济,又减少污染、保护环境。”张福锁说。
通过研究,张福锁发现,因为化肥的过量使用,土壤、空气、灌溉水里富含养分,这些养分占到作物需要量的近1/4,也就是说,如果农民把这些养分都利用起来,就可以大幅减少化肥的使用,不仅粮食产量不会降低,还省钱。
1994年,张福锁提出“养分资源”这个概念,之后又发展了养分资源综合管理理论。这使他在当时遭遇不少质疑,有几位专家在会议上公开批判道:“这也是资源?人家有土地资源、水资源,你这养分也成个资源?”
但事实证明张福锁是对的。2005年,农业部启动了全国测土配方施肥行动,组织技术人员去村里测土壤中的养分含量,把这部分扣除后,再给农民发放施肥建议卡,相当于给农作物定“食谱”。张福锁的理论有了用武之地,在全国应用的结果是节肥20%、增产8%,有效提高了肥料利用率,为环境保护、农民增收,以及农业绿色转型作出了巨大贡献。2008年,张福锁获得国家科技进步二等奖。
张福锁用“幸运”形容后来的故事。“我们赶上了好时代,在绿色发展理念还没提出时,国家实际上就已经非常重视绿色发展。”
2010年,他在《科学》杂志上发表了一篇文章,讲的是过量使用氮肥造成了土壤酸化。一般来说,在自然的情况下,土壤的pH值(指酸碱度数值,pH<7呈酸性,pH>7呈碱性)要经历上千年才可能变化一个单位。但我国由于过去不合理使用氮肥,导致短短几十年间,土壤的pH值就平均降低了0.5个单位,这会影响我们的农作物品质,甚至影响粮食安全。这篇文章不仅引起了国内外广泛关注,更影响了政府后续决策。
2013年,张福锁受邀为《自然》杂志写了篇文章。他写的主题是“怎么实现增产增效”,没想到编辑给改成了“Chinese agriculture:an experiment for the Word”。“谦虚一点翻译就是‘中国农业:全世界的一個试验’,不谦虚的话就是‘中国农业:全世界的榜样’。”
在张福锁看来,2015年是中国农业转型的一个重要节点。农业部组织开展化肥农药使用量零增长行动,明确要推进化肥农药减量增效。第二年,我国农用化肥用量比上年减少38万吨——这是我国农用化肥用量自1974年以来首次出现负增长。之后,张福锁又积极推动有机肥部分替代化肥。“我国畜牧业发展非常快,有机肥越来越多。过去的农民舍不得扔动物粪便,都是肥料,我小时候在农村还要去捡粪。但现在不少粪便流到废水里,成污染环境的东西了。把有机资源用好,还能进一步减少化肥使用。”
一系列行动下来,转变的除了农业发展方式,还有广大农民的思想观念。张福锁记得多年前去调研,问农民施肥会不会造成污染,没一个人回答有污染,都说没污染,“施肥不就是增加粮食产量嘛”。现在再问农民,答案已经变成“千万不能施太多肥,会污染环境的”。
“想改变一个观念,没有几十年还真不行。不是说我从德国看到了问题,回来一提醒,大家就能立马进入一个新状态。”近些年的变化让张福锁感到欣喜。2015年,党的十八届五中全会提出了五大发展理念,其中一项便是“绿色发展”理念。如今,“绿水青山就是金山银山”已成为中国全社会的共识和行动,生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性变化。
如果说站在全球科学前沿引领潮流是“顶天”,那么去农村生产一线做应用研究就是“立地”。
2008年,张福锁团队20多人,全年能发100多篇英文文章,已经“顶天”,该考虑“立地”。他问团队成员:“咱们发这么多文章,老乡们不看也用不上,能不能抽些力量,去农村试试,这些科学技术创新究竟能不能发挥作用?”
大家不太积极,觉得自己好不容易从农村奋斗到北京,不想再回农村。张福锁的师兄李晓林主动请缨带队,师生驻扎到河北曲周的实验站。当时,他们每天早上8点上班,兴冲冲骑着车去村里,结果地里总是没人。当地农民说,太阳没出来他们就下地了,太阳一高就回家了。
时间对不上怎么办?张福锁说那干脆住到村里去。他们从实验站搬到村里一处闲置房,跟农民实现了零距离、零时差,农民有问题随時就能找到他们。一位农民的麦子被虫子咬了,一大早就把叶子拿过来,喊还在被窝里的农业高材生起来看看是啥问题。越来越多的农民主动往他们院子里跑,有的是来问农业生产问题,有的是请他们帮忙辅导孙子学习,还有的就是来这里聊天。
2009年,张福锁在河北曲周白寨科技小院外和当地农民合影。
2022年,云南古生村,张福锁和师生查看试验田水稻长势情况。
农民对他们说,你们是搞科技的,把科技带到我们农家小院来了,这是个科技小院。张福锁一听,觉得这名字好,接地气也体现特色。科技小院的名字就这么定下了。“科技小院给我们提供了科技创新的实战场景。之前在学校里,大家在文献里找问题来研究,放了一枪,子弹飞去哪里都不知道。但在这里,我们要打硬仗,看实际生产中存在什么问题,找到破解‘卡脖子’问题的办法,然后应用试试,农民增产增收了,才证明创新真正成功了。”
张福锁的学生在科技小院里学会的第一课是知农、爱农,他讲了两个例子。
一个是学生李星发现村民大叔清早坐在小院里看书,便好奇询问他看的什么书。“我家养了几只羊,想找本书看看怎么养,但把全村找遍了,只找到一本养鸡的书,我就看这本养鸡的书了。”大叔的话让李星很受触动。他之前学了四年动物科学,一度觉得学的东西没用。这一刻,他无比清晰地意识到:他学到的技术对农民有用!
另一个是学生郭孟楚去指导农民施肥时,被农民辨别化肥真假的方法吓到——他们用舌头尝!如果有个万一,舌头可就保不住了。但农民说:“我没别的办法,只有尝一下,烧舌头的就是真化肥,不烧舌头的就是假化肥。”郭孟楚想,自己在大学学了那么多知识,为什么从没想过要给农民提供一个简单的化肥检验方法呢?
农民的苦与累,听说不如亲见。学生们看了,不用扬鞭自奋蹄,立志担起强农、兴农的使命。
科技小院也给乡村风貌带来了巨大改变。村子里的路修得更好了,房子弄得更漂亮了,更重要的是农民的状态变了。有位不识字的农民,本来只会写自己的姓,为了向他们学习新的生产技术,硬是花两年学会了写字,甚至会写实验记录。有个村的妇女们还一起学起了跳舞,后来又专门成立了秧歌队。张福锁的一位德国朋友有次去那个小院参观,跟着农民们一起跳舞。“他特别高兴,说你们应该测测科技小院对当地百姓幸福指数的影响。结果我们一测发现,小院所在村子的幸福指数远远高于别的村。”
但张福锁更相信另一套评价标准:第一,村里农民多久才请小院的人吃第一顿饭;第二,农民什么时候才开始把好吃的送到小院;第三,小院的人离开时,农民的状态如何。“如果农民很快就请你吃饭、给你塞好吃的、你离开时抱着你哭,那说明他们信任你、喜欢你,你的工作到位了。反之,如果都没人搭理你,那就完蛋了。”
科技小院在全国遍地开花,经历了从1.0版本的一对一帮助农户,到2.0版本的技术支撑产业发展。但张福锁并不满足于此,他想做3.0版本的科技小院,助力乡村振兴。
这个故事要从一杯茶说起。
2021年国庆假期,张福锁前往大理度假,住在古生村附近的一处民宿客栈。10月2日上午,他和亲友在客栈大堂喝茶时,一位骑行客进来问有没有咖啡卖。当时前台只有客栈老板的女儿在,小女孩说不会磨咖啡,张福锁的夫人便热情解围,邀他一起喝杯茶。这位骑行客一看到张福锁就说:“我看你面熟,咱们是不是认识?”张福锁笃定彼此并非旧识。结果第二天早上,他收到这位骑行客发来的短信,称昨晚他和大理州委书记杨国宗聊天时,突然记起了张福锁是谁,还留过联系方式。他请张福锁务必同杨国宗见个面,谈下洱海污染治理的事。
张福锁以为这是客套话,没放心上,出门逛到上午10点才回客栈,看见这位骑行客在等他。“我怕你们今天走,早上6点起床,骑了20公里车赶过来,请张院士一定赏脸。”张福锁被感动了。见到杨国宗,张福锁才了解到当地此前为保护洱海做了不少努力:严格奶牛养殖,数量从原来的十几万头降至两万多头;不准种用水用肥多的大蒜,哪怕它每年的产值有几十亿元。可洱海的污染问题还是没有得到有效改善,杨国宗希望他能牵头帮忙解决。
张福锁没有立马答应,回京后请了40位专家到洱海开研讨会,仔细调研后才点头。这年年底,洱海科技小院成立。
“我们的前辈石元春院士、辛德惠院士当年搞黄淮海科技大会战,为粮食增产作出巨大贡献,不仅解决了吃饭问题,还把‘南粮北用’变为‘北粮南用’,其成果被称为农业科技战线上的‘两弹一星’。我们接过接力棒后,开辟新战场,也要搞洱海科技大会战。”张福锁说。
张福锁介绍,洱海科技大会战有“三大战役”:一是水质保卫战,就是把洱海保护好;二是绿色高值农业攻坚战,“这应该是中国农业未来的方向,即大部分农民去种绿色高价值的作物,提高收入,小部分农民在国家支持下进行规模化、机械化生产,保证粮食安全”;三是乡村振兴阵地战,把产业振兴、人才振兴、文化振兴、组织振兴、生态振兴都融入到科技小院的发展中。
如今,全国已有1048个科技小院,洱海科技小院是其中综合性最强的代表之一。“这里既有挑战,也有建立起乡村振兴示范样板的发展机遇。”张福锁说。
不久前的一次采访中,张福锁被称为“农民院士”。“其实‘农民院士’一直是朱有勇的标签,他是脱贫攻坚楷模,也是我学习的榜样。”张福锁对《环球人物》记者谦虚道。但他也不知道该给自己贴上一个什么标签,想了想又说,“叫我‘农民院士’也没错,我们都是‘农民院士’嘛”。
张福锁出生在黄土高原,上大学之前就没吃饱过。父亲是赤脚医生,病人到了饭点常在他家吃饭。张福锁因此习惯了热闹,至今也不喜欢一个人干活。那时,他的梦想是未来让大家都吃饱饭。
2023年2月,张福锁在云南大理田间向学生传授油菜高值种植技术。
1977年恢复高考后,他没日没夜学习,高烧时说胡话都是功课内容。他如愿考上大学,成为恢复高考后第一批秋季入学的大学生。村里人都很羡慕,但不理解他怎么去学土壤肥料這个专业,在村里不就是跟这打交道?
不管别人怎么说,张福锁不后悔自己的选择。在一节农业化学课上,老师讲“人粪尿”,他听完很有感触:“原来司空见惯的东西里,还有科学大道理!”他对这门学科萌生了浓厚的兴趣,更加努力学习。
这些年里,张福锁始终没有忘记自己的来处与初心。“我来自农村,知道农民的不容易,也永远去不掉农民情结,所以工作要扎根在农村,去年在洱海的古生村待了240多天。”他和农民是朋友,2017年当选中国工程院院士时,全国给他祝贺最多的就是各地农民和土肥站站长。
“现在很多年轻人焦虑、迷茫,这也正常,但一定要静下心来,认真选择要走的路,选定后就坚持自己的追求,绝不放弃。”张福锁的座右铭是“没有努力,就没有成就”,当年从德国留学回来后,他把这句话的德文贴在办公室里。他总推荐学生读《居里夫人传》,这是他最喜欢的一本书,上大学时读了17遍。居里夫人的勤奋与坚韧,对科学的热爱与执着,始终激励着他前行。“我们的事业需要一代一代人传承延续。道不远人,我们要持续努力,把绿色发展、乡村振兴的优异答卷写在祖国大地上。”
植物营养专家,1960年出生于陕西凤翔,博士毕业于德国霍恩海姆大学,现为中国农业大学教授,2017年当选中国工程院院士。今年两会,他作为全国人大代表引起关注。