中國科學(xué)院助力貴州水城脫貧振興的“科學(xué)之心”
中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 貴州水城位于川滇黔集中連片特殊困難的烏蒙山區(qū),喀斯特地貌、石漠化及隨之伴生的貧困長期困擾著這片土地(圖1)。這里曾是國家扶貧開發(fā)工作重點縣,2016年底,貧困發(fā)生率達(dá)18.9%。作為水城的定點幫扶單位,中國科學(xué)院在脫貧攻堅階段圍繞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及資源稟賦特點和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),推進(jìn)大批科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,因地制宜幫助水城打造特色產(chǎn)業(yè),助推水城于2020年3月順利退出貧困縣序列。2020年,水城撤縣設(shè)區(qū),踏上了向鄉(xiāng)村振興的邁進(jìn)之路。中國科學(xué)院繼續(xù)秉持科學(xué)精神,助推水城升級產(chǎn)業(yè)、提質(zhì)增效,讓水城在振興之路上行穩(wěn)致遠(yuǎn)。2023年,筆者團(tuán)隊赴水城調(diào)研,感受到中國科學(xué)院的科技幫扶為這里帶來的巨大改變。
幫扶之“信”——全局規(guī)劃振興“路線圖”
中國科學(xué)院在水城的科技幫扶,發(fā)揮了科學(xué)團(tuán)隊作戰(zhàn)的整體力量,在鄉(xiāng)村振興進(jìn)程中,布局經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)并進(jìn),注入科技力量。中國科學(xué)院幫助水城制定的每一份發(fā)展規(guī)劃均由中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員、中國科學(xué)院水城定點科技幫扶工作隊隊長夏勇牽頭指導(dǎo)和協(xié)調(diào)完成。
在脫貧攻堅階段,水城在政府、農(nóng)戶和中國科學(xué)院等各方共同努力下順利達(dá)到了“摘帽”標(biāo)準(zhǔn)。鄉(xiāng)村振興時期,產(chǎn)業(yè)布局、生態(tài)建設(shè)等方面又有了新的提升目標(biāo)。水城區(qū)明確提出訴求,希望中國科學(xué)院能夠幫助編制產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃。
有“求”必“應(yīng)”
“第一訴求是轉(zhuǎn)型,第二強(qiáng)調(diào)升級。”中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副研究員戚偉是水城區(qū)相關(guān)規(guī)劃編制項目負(fù)責(zé)人;他介紹,在邁向鄉(xiāng)村振興的階段,水城區(qū)最關(guān)心的,是怎樣把產(chǎn)業(yè)做得更好,能夠為老百姓提供更多的就業(yè)崗位和增收的機(jī)會,鞏固脫貧攻堅成果防止返貧,銜接鄉(xiāng)村振興。
有訴求,就有回應(yīng)。“水城有一個很大的優(yōu)勢,就是有中國科學(xué)院幫扶。”戚偉表示,水城區(qū)地處六盤水市,因其礦產(chǎn)資源有著明顯的工礦時期遺留特色。如果按照資源型城市傳統(tǒng)生命周期運行,會對發(fā)展前景產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響。戚偉和規(guī)劃團(tuán)隊成員多次往返于水城和北京,對接政府需求、開展實地調(diào)研。基于地方自然資源和自然環(huán)境的本體條件,以及社會經(jīng)濟(jì)基本規(guī)律和區(qū)位認(rèn)知的科學(xué)基礎(chǔ),圍繞傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如何進(jìn)行轉(zhuǎn)型提升、新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域與新功能培育,征詢院士團(tuán)隊和長期在水城幫扶的科研團(tuán)隊意見,從煤炭、新材料、特色農(nóng)業(yè)、文旅、信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域?qū)φ麄€水城區(qū)全門類產(chǎn)業(yè)謀篇布局,編制《水城產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃》。
除了“面”的規(guī)劃,應(yīng)水城區(qū)委托,戚偉團(tuán)隊還完成了具體“點”的振興方案。
濫窖田,由水城區(qū)蟠龍鎮(zhèn)百車河社區(qū)居委會下的幾個自然村構(gòu)成。在鄉(xiāng)村振興政策助推下,希望參加貴州省開展的特色田園鄉(xiāng)村?鄉(xiāng)村振興集成示范試點的征集評選。接到委托后,戚偉和團(tuán)隊成員結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c,確定了“農(nóng)科文旅融合”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路。以原有的紅心獼猴桃和瑪瑙紅櫻桃“兩紅”為主導(dǎo),建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)代果園,配合發(fā)展高質(zhì)量林下經(jīng)濟(jì)和文旅產(chǎn)業(yè),并建設(shè)中國科學(xué)院產(chǎn)學(xué)研基地,進(jìn)行長期技術(shù)培訓(xùn)和科普研學(xué)。這套因地制宜同時又不趨同的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃最終幫助濫窖田成功入選貴州省特色田園鄉(xiāng)村·鄉(xiāng)村振興集成示范試點。濫窖田也成為中國科學(xué)院在水城幫扶的重要示范點(圖2)。農(nóng)機(jī)團(tuán)隊、高科技機(jī)械化團(tuán)隊進(jìn)駐,新的飲水工程落地,農(nóng)戶新建起民宿……一個曾經(jīng)以“濫”為名不受關(guān)注的地區(qū)慢慢走上了發(fā)展之路。
“我們基本上每年都會接到一個規(guī)劃任務(wù)。”戚偉介紹,2022年,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所副研究員、掛職水城區(qū)副區(qū)長田弋夫牽頭成立工作專班,組織規(guī)劃團(tuán)隊完成了水城產(chǎn)業(yè)升級重要方向的《康養(yǎng)水城發(fā)展規(guī)劃》;2023年,他們正在著力進(jìn)行《水城區(qū)發(fā)展壯大村集體經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的編制工作。
科學(xué)“繪圖”
戚偉的工作并不孤單,在中國科學(xué)院幫扶水城的過程中,他一直注重全面、科學(xué)的規(guī)劃指導(dǎo)工作,不負(fù)水城之信,勇?lián)鲋?zé)。在脫貧攻堅期間,中國科學(xué)院編制完成了20多萬字的《科技支撐水城縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)精準(zhǔn)扶貧建議報告》,剖析水城縣及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)貧困狀況、致貧因素、產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,提出科技支撐精準(zhǔn)扶貧的全方位建議,成為中國科學(xué)院在水城開展科技扶貧工作的行動指南。進(jìn)入鄉(xiāng)村振興階段,中國科學(xué)院編制了資源環(huán)境承載力評估,產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃,小城鎮(zhèn)和村莊發(fā)展與扶貧搬遷城鎮(zhèn)化規(guī)劃,獼猴桃、刺梨、中藥材等產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,推動水城區(qū)“十四五”經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型發(fā)展。
“科技在每個階段都應(yīng)該發(fā)揮巨大作用。”中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所副研究員、掛職水城區(qū)副區(qū)長田弋夫指出,在脫貧攻堅期間,目標(biāo)靶向性非常明確,需要布局見效較快的產(chǎn)業(yè)項目,科技就是效率背后最重要的助推力之一,科技幫扶要圍繞脫貧目標(biāo)不遺余力地去努力。在目前脫貧攻堅與鄉(xiāng)村振興的銜接期,以及將來長期鄉(xiāng)村振興過程中,科技幫扶要更多考慮循序漸進(jìn)和夯實基礎(chǔ),不斷邁上臺階。
就這樣,秉持著“扶上馬、送一程”的幫扶信譽與承諾精神,中國科學(xué)院為水城的鄉(xiāng)村振興之路規(guī)劃了整體藍(lán)圖。在藍(lán)圖指引下,在產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展中,科研人員與水城甘辛共味。
發(fā)展之“辛”——“涼都三寶”的蝶變
鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興,農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ)。水城屬喀斯特地區(qū),自然條件不適宜開展大規(guī)模糧食作物種植,以往的傳統(tǒng)農(nóng)作物玉米產(chǎn)業(yè)附加值較低。中國科學(xué)院科技幫扶團(tuán)隊依據(jù)喀斯特地區(qū)適生作物特點,從水城傳統(tǒng)的“涼都三寶”(獼猴桃、刺梨、茶葉)出發(fā),破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點,提升科技結(jié)構(gòu),幫助水城升級更具經(jīng)濟(jì)與生態(tài)價值的“拳頭”種植產(chǎn)業(yè)。
獼猴桃“升級”
喀斯特地區(qū)土壤容易流失,獼猴桃是藤本植物,下雨時雨水會順著藤蔓流走,不會像在裸露地區(qū)一樣急速沖刷土壤,且由于獼猴桃是多年生植物,種植起來對土壤的傷害會比單年生作物要小。獼猴桃是水城傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)作物。由于以往種植品種單一,適生海拔限于800—1 200米,且修剪栽培技術(shù)不足,并沒有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè),種植面積不足2萬畝。出于產(chǎn)業(yè)發(fā)展和水土保持的雙重考慮,中國科學(xué)院決定幫助水城升級獼猴桃產(chǎn)業(yè)。
2012年,中國科學(xué)院武漢植物園研究員鐘彩虹帶領(lǐng)團(tuán)隊來到水城考察,2013年開始與六盤水市政府建立了長期合作關(guān)系,2012—2023年,引進(jìn)了中國科學(xué)院武漢植物園研發(fā)集成的科學(xué)種植技術(shù),以及自主培育的極耐貯紅心獼猴桃品種“東紅”。這種品種抗軟腐病效果好,風(fēng)味品質(zhì)優(yōu)良,種植區(qū)域海拔可上升到1 400米,有些小氣候可以到達(dá)1 500米,讓高海拔地區(qū)的農(nóng)戶也能有種植機(jī)會,豐富了水城獼猴桃種類,減輕了依靠單一品種的種植風(fēng)險(圖3)。鐘彩虹團(tuán)隊用了3年的時間,對水城的病蟲害發(fā)生情況做了系統(tǒng)調(diào)查,進(jìn)行識別診斷;通過推廣套袋技術(shù),幫助村民最大限度地防治果實成熟期柑橘小實蠅的危害;2013—2023年,在幫助水城發(fā)展獼猴桃的10年間推行獼猴桃省力化的“一干兩蔓多側(cè)蔓”的羽狀整形修剪技術(shù)、病蟲害綠色防控技術(shù)、果實套袋技術(shù)、科學(xué)施肥技術(shù)等。
2016年和2017年,水城發(fā)生嚴(yán)重冰雹災(zāi)害,影響獼猴桃收益,鐘彩虹和團(tuán)隊成員開始進(jìn)行防雹網(wǎng)的推廣(圖4),并分不同海拔做了3個示范點。2018年初,防雹網(wǎng)建成,實踐結(jié)果發(fā)現(xiàn),防雹網(wǎng)不僅能防止冰雹砸落果實,還可以阻擋高溫對獼猴桃的暴曬傷害。六盤水市把防雹網(wǎng)技術(shù)在全市推廣,目前已有近1萬畝獼猴桃園都進(jìn)行了安裝。科技的力量讓傳統(tǒng)的獼猴桃產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出活力,而今,紅心獼猴桃已經(jīng)成為水城農(nóng)產(chǎn)品的“名片”,不僅在國內(nèi)馳名,還遠(yuǎn)銷海外,收獲廣泛贊譽。
鐘彩虹并未滿足于此。她介紹,自己的團(tuán)隊計劃繼續(xù)針對水城傳統(tǒng)獼猴桃品種“紅陽”的軟腐病問題進(jìn)行防控技術(shù)的研發(fā);同時對高海拔地區(qū)的獼猴桃潰瘍病防控進(jìn)行研究;今年還計劃在水城實施新的安全肥料方案,從科技層面提高水城獼猴桃的產(chǎn)量和品質(zhì),提質(zhì)增效。“作為一名果樹科技工作者,就是要通過果樹來幫助各個地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,果樹產(chǎn)業(yè)強(qiáng),就是為支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展作了一點貢獻(xiàn)。”鐘彩虹說。
刺梨“增值”
與獼猴桃一樣,刺梨也是喀斯特山地的適生植物。在水城,這種中國獨有的水果在過去屬于“野生野長”的狀態(tài),并沒有進(jìn)行科學(xué)的種植管理,也沒有打通順暢有效的收獲加工渠道。中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員林劍和正高級工程師余德順同為六盤水市的科技特派員,他們和中國科學(xué)院的科技幫扶團(tuán)隊一同在水城為刺梨產(chǎn)業(yè)尋找出路。
林劍介紹,刺梨種植地的選擇、品種選取、田間管理(包括修枝整形、病蟲害防治、施肥等)等方面都離不開科技的引領(lǐng)。中國科學(xué)院的科研人員幫助村鎮(zhèn)選定刺梨的生態(tài)最適宜區(qū)和最好的品種“貴農(nóng)5號”,通過技術(shù)培訓(xùn),讓果農(nóng)全面掌握刺梨的種植、除草、施肥、剪枝、封頂?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù),為建成刺梨“千斤園”提供了堅實的技術(shù)保障(圖5)。目前,水城區(qū)已經(jīng)完成5.5萬畝刺梨“千斤園”建設(shè),科技引領(lǐng)已初見成效。預(yù)計水城區(qū)在“十四五”收官階段,將建成12萬畝刺梨“千斤園”,產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到7億元以上的目標(biāo)也有了技術(shù)保障。
刺梨本味酸澀,收獲后需要進(jìn)行及時深加工才適于食用。余德順介紹,2018年貴州初好農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司成立,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所就選派承擔(dān)過貴州省重大科技支撐項目刺梨專項的科研骨干和技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行技術(shù)幫扶。科技成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)后,標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、品牌化水平不斷提升,研發(fā)了刺梨氣泡水、刺梨原漿等多款產(chǎn)品,有效提高了刺梨的產(chǎn)業(yè)價值。現(xiàn)在,企業(yè)打開了和種植刺梨的農(nóng)戶間的通道,在收獲季節(jié),每天都有專門的車輛在村里以6元/千克的保護(hù)價收購刺梨鮮果,保證刺梨當(dāng)天收獲、當(dāng)天加工。
林劍表示,接下來中國科學(xué)院將瞄準(zhǔn)貴州刺梨加工生產(chǎn)企業(yè)面對的共性關(guān)鍵技術(shù)難點問題進(jìn)行攻關(guān),同時豐富刺梨加工產(chǎn)品形態(tài)和開發(fā)高附加值產(chǎn)品,建設(shè)高值化、生態(tài)化刺梨科技示范園,幫助水城實現(xiàn)刺梨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,以實現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化,踐行綠水青山就是金山銀山的理念。
茶葉“變身”
與紅心獼猴桃和刺梨同屬水城“涼都三寶”的茶葉,在發(fā)展中也曾遇到過尷尬。茶葉在水城的種植面積有10萬多畝,由于土壤中的富硒資源,水城區(qū)計劃打造高山富硒有機(jī)茶,但種植的成茶在檢測中并未達(dá)到“富硒”的標(biāo)準(zhǔn)。中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員邵樹勛的到來,幫助他們找到了問題所在。
作為中國科學(xué)院科技幫扶水城區(qū)團(tuán)隊的一員,邵樹勛在水城首先就土壤的富硒資源分布狀況進(jìn)行了摸底調(diào)查。他和團(tuán)隊成員對水城近萬畝茶園進(jìn)行了地球化學(xué)調(diào)查,采集了巖石、土壤、茶葉樣品200多件。經(jīng)過科學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)水城區(qū)南部園區(qū)茶園富硒地質(zhì)資源、富硒土壤資源豐富,具有發(fā)展富硒茶的地質(zhì)環(huán)境條件。確定了種植地點之后,邵樹勛和團(tuán)隊開始分析茶葉對硒的吸收轉(zhuǎn)化問題。“雖然水城茶園土壤富硒程度高,但酸化嚴(yán)重,土壤中硒的生物有效性低,影響了茶葉對土壤中硒的吸收。”邵樹勛介紹,發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在后,他們就有針對性地在南部園區(qū)茶場開辟了4畝實驗茶園,進(jìn)行土壤酸化改良、富硒茶種植硒生物強(qiáng)化技術(shù)試驗(圖6)。通過試驗研究,團(tuán)隊獲得了適宜本地茶園酸化土壤的改良技術(shù)方案,通過科學(xué)調(diào)控將酸化土壤調(diào)節(jié)到適宜茶葉生長的pH 4.5—pH 6.0,降低重金屬活性,同時增加土壤中硒的活性,有利于茶葉對土壤中硒的吸收富集。
目前,邵樹勛和項目組幫助水城區(qū)建立了富硒茶示范園區(qū)20畝,茶葉長勢明顯改善,產(chǎn)量提高了10%。他介紹,接下來團(tuán)隊將幫助水城區(qū)在2024年建成春茶產(chǎn)值在6 000元/畝以上、夏秋茶產(chǎn)值在4 000元/畝以上的茶葉“萬元田”4 000畝,同時開展水城春富硒茶種植技術(shù)操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)制定的研究工作,為水城富硒茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展走向科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
“涼都三寶”的蝶變讓水城區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)。科研人員又將發(fā)展的目光投向了更多新的領(lǐng)域。
開拓之“新”——建設(shè)“國家事”的探索
新產(chǎn)業(yè)
中國科學(xué)院身為“國家隊”“國家人”,必須心系“國家事”、肩扛“國家責(zé)”。參與科技幫扶,投身脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興事業(yè),正是積極參與建設(shè)“國家事”。中國科學(xué)院昆明植物研究所正高級工程師、中國西南野生生物種質(zhì)資源庫副主任于富強(qiáng)是中國科學(xué)院對貴州水城區(qū)科技幫扶食用菌項目負(fù)責(zé)人,他見證推動了食用菌產(chǎn)業(yè)在水城的“從無到有”。
由于食用菌產(chǎn)業(yè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè),可以帶動更多的人脫貧致富,在脫貧攻堅階段,水城就向中國科學(xué)院科技幫扶團(tuán)隊提出訴求,希望能夠發(fā)展這里從來沒有過的食用菌產(chǎn)業(yè)。帶著緊張的心情,于富強(qiáng)和團(tuán)隊集合了各領(lǐng)域的專家力量,通過選址、建菌種場、選擇食用菌品種,幫助水城在3年內(nèi)建成了日生產(chǎn)荷載量50萬個菌棒的生產(chǎn)線。于富強(qiáng)和團(tuán)隊還針對市場反饋,為水城設(shè)計了“高山冷涼食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式”,依托地區(qū)氣候優(yōu)勢,打全國市場的季節(jié)差,讓水城的食用菌“錯峰上市”,在經(jīng)濟(jì)上取得了更高的效益。目前,水城在食用菌的菌種生產(chǎn)和珍稀菌類生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)位于西南地區(qū)前列(圖7)。“水城絕大多數(shù)農(nóng)戶是沒有食用菌種植經(jīng)驗的,在這個過程中,地方政府牽頭,我們做支撐,帶動了他們發(fā)展。”于富強(qiáng)表示。進(jìn)入鄉(xiāng)村振興階段,水城食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)到了從量變到質(zhì)變的過程,要做品牌、做長期可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃,他和團(tuán)隊將繼續(xù)進(jìn)行科技支撐,鞏固現(xiàn)有品種、發(fā)展菌種培育,同時更重要的是進(jìn)行食用菌產(chǎn)業(yè)中的基礎(chǔ)科學(xué)和底層關(guān)鍵技術(shù)研究,因為這是“中國科學(xué)院最擅長的、該研究的領(lǐng)域”。
新種子
在鄉(xiāng)村振興“國家事”中,糧食安全是極為重要的一環(huán)。水城由于自然條件限制,長期以來沒有發(fā)展稻米種植的條件。中國科學(xué)院西雙版納植物園高級工程師、中國科學(xué)院科技幫扶團(tuán)隊成員劉貴周為這里帶來一顆“新種子”——陸稻。
陸稻,顧名思義,是具有較強(qiáng)陸生適應(yīng)性的稻子,由中國科學(xué)院西雙版納植物園選育,在云南臨滄、普洱、西雙版納、文山等地已經(jīng)有推廣。“水城屬于山城,耕地面積較少,但是林地資源較多,我們嘗試在果樹下套種陸稻,建立林-糧的模式。”劉貴周表示。發(fā)展林下陸稻種植,是建設(shè)林下經(jīng)濟(jì)、保障糧食安全的“雙贏”之舉。陸稻在水城也是“從無到有”的產(chǎn)業(yè),在栽培上輕簡栽培、操作簡單,節(jié)水、節(jié)肥、省力,適用于較為干旱、勞動力并不充足的水城(圖8)。劉貴周介紹,從目前的試驗田測算,陸稻在水城的平均畝產(chǎn)可以達(dá)到370—420千克,未來推廣種植,對于90%以上糧食依靠外調(diào)的水城,是十分有效的保障,在解決區(qū)域糧食安全方面具有重要意義。
在推廣陸稻的同時,劉貴周及其團(tuán)隊還依托“康養(yǎng)水城”的發(fā)展規(guī)劃,在水城推廣中藥材種植。之前水城種植的中藥材存在品種混雜、管理不規(guī)范等問題,很多中藥材品種不在《中國藥典》名錄之列,無法進(jìn)入中藥材交易體系。劉貴周和團(tuán)隊進(jìn)駐后,以《中國藥典》為基礎(chǔ),從中藥材品種選擇到栽培技術(shù)體系建立均嚴(yán)格把關(guān),使生產(chǎn)出來的中藥材原料達(dá)到《中國藥典》的要求。目前,水城區(qū)的中藥材種植以滇黃精和多花黃精為主(圖9),農(nóng)戶可以通過種植或加入合作社務(wù)工獲取收益。
新材料
在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的“國家事”中,新材料是重要一環(huán)。近年來在水城,曾經(jīng)普通常見的“石頭”正在科技力量的加持下,實現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身,成為“高精尖”的纖維材料。
水城地區(qū)分布有大量的玄武巖礦石,這種礦石在過去主要加工成碎石用于建筑、鋪路等領(lǐng)域,附加值非常低。中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所馬鵬程研究員團(tuán)隊在加入對水城區(qū)的科技幫扶工作后,迅速結(jié)合前期已有的研究基礎(chǔ),以玄武巖礦石為原料,通過熔融、拉絲和涂覆浸潤劑后制備玄武巖纖維(圖10),促進(jìn)區(qū)域新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前團(tuán)隊在水城的幫扶項目主要是和本地企業(yè)貴州石鑫玄武巖科技有限公司保持長期合作,開展玄武巖纖維高性能化方面的研究。針對企業(yè)使用的浸潤劑性能不穩(wěn)定、成膜性差等不足,研發(fā)出新型玄武巖纖維專用浸潤劑,可使直徑17微米的玄武巖纖維單絲強(qiáng)度由1 260兆帕提升至1 670兆帕(提升32%)、絲束(400根單絲組成)拉伸強(qiáng)度由0.16牛/特克斯提升至0.52牛/特克斯(提升235%)。此外,團(tuán)隊成員多次赴水城進(jìn)行項目調(diào)研,發(fā)現(xiàn)水城區(qū)域的玄武巖礦石中鐵(Fe)、鈦(Ti)元素含量較高,難以直接成纖維。因此,團(tuán)隊分別從玄武巖礦石成分均質(zhì)化、熔融體析晶行為調(diào)控兩個方面著手,研究玄武巖礦石在融熔及拉絲過程中組分和結(jié)構(gòu)的變化情況,進(jìn)而實現(xiàn)礦石熔融體的均質(zhì)化、黏度的可控及抑制析晶過程,獲得功能型連續(xù)玄武巖纖維材料。所得纖維不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能,還具有一定的光敏性質(zhì),可用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,改善復(fù)合材料耐紫外線及耐候性能。功能型玄武巖纖維既可以用在航空航天等高端領(lǐng)域,也可以與樹脂復(fù)合做成結(jié)構(gòu)件,應(yīng)用在木塑型材、汽車輕量化等方面,甚至可以和其他纖維進(jìn)行混紡,做成防火服、防刺服等特種服飾。“玄武巖纖維自身是將礦石熔融拉絲,在生產(chǎn)過程中,礦石本身沒有任何污染物釋放到空氣中,即便后期廢棄不用,也可以像扔石頭一樣直接丟棄,在自然界中沒有污染危害,非常綠色環(huán)保。玄武巖纖維現(xiàn)在也是一個新興產(chǎn)業(yè),市場應(yīng)用前景是非常廣闊的。”團(tuán)隊成員邢丹博士介紹時說。
新設(shè)備
干旱是貴州最為常見的氣象災(zāi)害,由于地處典型喀斯特地區(qū),土層薄、土壤少,絕大多數(shù)坡地跑水、跑土、跑肥,貴州多級提水灌溉成本極高,對農(nóng)業(yè)種植影響極大。
中國科學(xué)院普定喀斯特生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站站長彭韜研究員介紹,貴州喀斯特石質(zhì)和土石質(zhì)坡地(坡耕地)可以看作為一個布滿“篩孔”的石頭“篩子”,坡地上的降雨極易通過“篩孔”滲入表層巖溶帶,難形成地表徑流。農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)必須配套以集水面建設(shè)工程。但是貴州現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)水利設(shè)施多數(shù)是在坡面上修建的水池,降于地表的雨水在坡面匯水區(qū)全部滲入了地下,水池很難接到水。老百姓稱這類水池(窖)是“白天裝太陽,晚上裝月亮”,并沒有發(fā)揮應(yīng)有的蓄水作用。因此,中國科學(xué)院普定喀斯特生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站提出了利用貴州山區(qū)優(yōu)勢基礎(chǔ)設(shè)施“組組通”和“產(chǎn)業(yè)路”配套作為水池集雨面,可有效解決山區(qū)水池集雨面不足問題。
山區(qū)裝配式路-池一體化灌溉蓄水池的建設(shè)方案:坡耕地內(nèi),沿橫坡方向修建路面硬化的機(jī)耕路(寬3—4米),路的兩側(cè)修建擋水條,按地形條件,因地制宜地設(shè)計低成本裝配式,蓄水池(窖)修建于道路下方,有引水溝+沉沙凼和集水溝相連,集水溝和路面按蓄水池分段隔擋截流。機(jī)耕道上、下方的坡耕地內(nèi),修建路面硬化的人行路,路面中央微凹,以便集水,蓄水池(窖)修建于小路兩側(cè),有引水溝(+沉沙凼)和集水溝相連,路面按蓄水池分段隔擋截流。“新設(shè)備”的修建對降水量的利用起到了很好的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)降水較多時,雨水迅速匯集到蓄水池儲存起來;而降水較少時,依靠路面為集雨面,增大了地表徑流系數(shù),即使很小的降水量也能被收集起來。
據(jù)介紹,目前,水城示范區(qū)已修建了裝配式路-池集雨灌溉池7套,水池蓄水量為700立方米,每年按3次復(fù)蓄次數(shù),可集水2100立方米(圖11)。灌溉用水有了保障的同時,由于機(jī)耕道和作業(yè)便道的修建,生產(chǎn)條件也得到了改善,農(nóng)用車可以直接開進(jìn)田間地頭運送農(nóng)資,村民可以種植櫻桃等經(jīng)濟(jì)價值較高、耗水量較大的作物,收入相對從前也得到了提高。
新業(yè)態(tài)
科技在水城生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也發(fā)揮了“創(chuàng)新賦能”“提質(zhì)增效”的作用。中國科學(xué)院水生生物研究所研究員、水城科技幫扶生態(tài)魚與工廠化養(yǎng)魚項目負(fù)責(zé)人段明介紹說,基于大水面生態(tài)漁業(yè)技術(shù),中國科學(xué)院水生生物研究所團(tuán)隊對水城區(qū)水庫資源進(jìn)行了合理規(guī)劃和使用,通過觀音巖水庫和萬營水庫的示范、帶頭作用,成功推廣了10余座生態(tài)漁業(yè)水庫,同時與當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)聯(lián)合打造集“試驗研究、水質(zhì)保障、漁業(yè)生產(chǎn)、休閑觀光”于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)漁業(yè),實現(xiàn)“一庫一策”“一魚一碼”“一廠多供”(圖12)。示范水庫生態(tài)魚畝產(chǎn)量達(dá)到12千克/畝,不僅獲得直接經(jīng)濟(jì)效益1500萬元,還保障和改善了飲用水的水質(zhì),獲得生態(tài)效益,不僅開創(chuàng)了水城區(qū)生態(tài)漁業(yè)“從0到1”的新局面,也是對“兩山”理論的有力實踐。
同時,水城區(qū)共建國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園生態(tài)養(yǎng)魚項目中設(shè)施漁業(yè)的發(fā)展,也使得水城區(qū)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)更加立體,更加高效。段明表示,智能監(jiān)測、智能投喂乃至智能決策的管理系統(tǒng),大大提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖效率以及水產(chǎn)品質(zhì)量,有效改善了名優(yōu)特水產(chǎn)品在山區(qū)養(yǎng)殖難的問題,園區(qū)今年養(yǎng)殖的加州鱸預(yù)計產(chǎn)量可達(dá)30萬斤,收益可達(dá)500萬元以上。此外,節(jié)能減排也是智慧型設(shè)施漁業(yè)的亮點,將會改變傳統(tǒng)漁業(yè)養(yǎng)殖在大眾心目中的印象,真正做到環(huán)境友好、環(huán)境節(jié)約,從而吸引更多的群眾參與到漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中,實現(xiàn)“為產(chǎn)業(yè)賦智能,為群眾賦才能”的新局面。
從傳統(tǒng)種植到新的產(chǎn)業(yè),中國科學(xué)院科技幫扶團(tuán)隊集合科技的力量為水城打造了一條鄉(xiāng)村振興的全產(chǎn)業(yè)鏈。水城的農(nóng)戶們是從中受益最多、歡欣最盛的人群。
收獲之“欣”——農(nóng)戶們的“收入賬”
“大戶”的責(zé)任感
在蟠龍鎮(zhèn),晏庭銀正在朋友圈發(fā)布“廣告”——今年的紅心獼猴桃成熟了!這位種植獼猴桃的大戶測算,今年自家產(chǎn)量在2 000—2 500千克之間,每畝的收入大概有3.5萬元,“是種玉米的20倍。”
除了收獲財富,晏庭銀在中國科學(xué)院的幫扶下更多收獲了科學(xué)種植的技術(shù)理念,他嚴(yán)格按照技術(shù)團(tuán)隊的指導(dǎo)進(jìn)行修枝、疏果、套袋、施肥,并在自家的果園架設(shè)了防雹網(wǎng)。“這幾年通過中國科學(xué)院武漢植物園專家的指導(dǎo),我也學(xué)了很多,獼猴桃產(chǎn)量不斷提升,品質(zhì)不斷提高。按照科學(xué)方法種植,跟別人就不一樣。有些果農(nóng)沒按科學(xué)辦法種,現(xiàn)在果子已經(jīng)軟了,我的果子還在樹上很健康,很好。”他介紹,自己的果園里面安裝科技幫扶團(tuán)隊的監(jiān)測設(shè)備,武漢植物園可以實時監(jiān)控到果園里的問題,及時給他打電話指導(dǎo)解決。
晏庭銀如今已經(jīng)是貴州省人大代表,他對自己的責(zé)任規(guī)劃是:“組織老百姓一起,把紅心獼猴桃做好、管好,能夠賣到好的價錢,能夠從技術(shù)上面、思想上帶動大家,把大家集中起來做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一銷售。”
合作社的新實踐
在米籮鎮(zhèn),貴州御琨研成科技有限公司與米籮巴朗社區(qū)合作社流轉(zhuǎn)了80多畝果園地種植檸檬橘和沃柑,并接受中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園提供的種子,在果樹下套種了陸稻。公司負(fù)責(zé)人王磊表示,果樹間距大,土地利用率不高,套種陸稻可以提高土地的利用率。“從我們開始種下去到現(xiàn)在,只需在果園除草時順便把陸稻的草除了,別的基本上不用管理,不用像水稻一樣去澆水,也不用去施肥,就是收割的時候用點人工成本。”他介紹,果園今年試種30多畝陸稻,收獲后按照市場價4元/千克出售,除去人工成本能增收4—5萬元,成為水果收益之外的“意外之喜”。
玉舍鎮(zhèn),水城縣貴正益農(nóng)民專業(yè)合作社流轉(zhuǎn)了60畝土地,試種了15萬株滇黃精。技術(shù)負(fù)責(zé)人陳愛華介紹,這片種植區(qū)每年帶動300名以上農(nóng)戶就業(yè)。3—10月間,農(nóng)戶分散前來做一些除草、田間管理的工作,每人每天勞務(wù)費120元,技術(shù)工種150元。而種植滇黃精的收益,每年每畝地大概有6 000元以上。“種苗都是中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的專家提供的,他們還經(jīng)常來給我們指導(dǎo)栽種和田間管理技術(shù)。如果我們遇到技術(shù)難題,隨時都能通過短信跟老師、專家請教。他們每個月也基本上都要來看一看,我們遇到有一些技術(shù)難題,在現(xiàn)場就可以向他們請教。”陳愛華說,“現(xiàn)在我們的滇黃精種植依托于中國科學(xué)院的技術(shù)已經(jīng)是成功了,下一步我肯定要擴(kuò)大規(guī)模。”
他們的心里話
家住勺米鎮(zhèn)營田村的譚剛父母親都60多歲了,家里2個小孩都在讀小學(xué)。為了不讓父母和孩子“留守”,譚剛放棄了外出打工,選擇留在村里種植刺梨。他今年承包了40多畝刺梨,在中國科學(xué)院科技幫扶團(tuán)隊的技術(shù)指導(dǎo)下,刺梨成熟品相優(yōu)良,果大色亮。據(jù)他計算,今年自家的刺梨收獲16 000千克左右,按照6元/千克的保護(hù)收購價,可以有近10萬元的收入,和外出打工的收入近似。他計劃明年多承包一些刺梨樹,就近在家照顧老人和孩子。
水城野鐘鄉(xiāng)響石村種植戶朱運云從2017年開始種植羊肚菌,之前由于技術(shù)不足,經(jīng)常虧損。但她一直沒有放棄學(xué)習(xí),在中國科學(xué)院科技幫扶的機(jī)遇下,得到了去中國科學(xué)院昆明植物研究所學(xué)習(xí)的機(jī)會。“羊肚菌種植是一個高風(fēng)險的事兒,如果技術(shù)掌握不好的話會虧本,這些技術(shù)是于富強(qiáng)老師他們一直在支持我的。”學(xué)成之后,朱運云在栽培技術(shù)方面有了很大提升,同時還可以付租金從企業(yè)租借養(yǎng)菌棚、付費加工菌棒,節(jié)約了很多成本。許多農(nóng)戶也開始跟著她一起種植羊肚菌,“我開始種,農(nóng)戶就會來圍觀,覺得這個東西能賺錢了,他們就馬上開始。”朱運云介紹,自己今年種了200畝左右的羊肚菌,利潤有150萬元。“你喜歡這個東西才會去研究。我今年想,如果可以的話,除了種羊肚菌,其他高端的食用菌也想種一點。”她自信地說。
手記:科學(xué)之“心”——讓群眾受益助地區(qū)發(fā)展
當(dāng)筆者走進(jìn)王磊的陸稻套種果園和陳愛華的滇黃精試種田后,下意識低頭看了一下手機(jī)記錄:不到1萬步,消耗近500千卡能量。原因無他:走到這兩處地方,需要爬過傾斜度和長度都頗為可觀的山坡,蜿蜒穿過一人多高的玉米地,在沒有路的地方踏過草叢和植物根莖時注意不要崴腳。在筆者氣喘吁吁大汗淋漓地到達(dá)目的地后,輕捷走在前方的劉貴周回頭很自然地說:“這是我們最好走的兩個試驗點啦。”
這樣自然的表情,在跨過刺梨扎人枝條的余德順臉上、在彎腰穿行于獼猴桃果園的鐘彩虹臉上、在談起“我理解農(nóng)民為什么會謹(jǐn)慎”的于富強(qiáng)臉上……在接觸到的每一位科技幫扶水城區(qū)團(tuán)隊成員的臉上,我們都看到過。
他們不再是刻板印象中科學(xué)家“一塵不染”的形象。在水城堪稱艱苦的自然條件中,他們理解農(nóng)戶們的困境,他們愿意用自己所學(xué)去幫助這片土地上的人民,他們和這片大地連成了一體。
中國科學(xué)院離退休干部工作局業(yè)務(wù)主管、現(xiàn)任水城區(qū)院壩村第一書記的林彬說,參加科技幫扶最大的感受是,對國家的鄉(xiāng)村振興政策,從以前對文件的理解到現(xiàn)在有了更深入的認(rèn)識,認(rèn)識到“紙面上”的政策要如何在鄉(xiāng)村落實、如何去執(zhí)行,農(nóng)民的需求究竟是什么。
水城之變,得益于政策指引,得益于農(nóng)戶奮進(jìn),也得益于科技助推。在這片山水間,每一位科技幫扶者都在書寫屬于中國的脫貧奇跡。每一位科研人員也都在繼續(xù)規(guī)劃水城更為燦爛的振興未來。
這也許就是科學(xué)之“心”。
(作者:王虔、王振紅,中國互聯(lián)網(wǎng)新聞中心;楊柳春、文彥杰、武一男,中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 《中國科學(xué)院院刊》編輯部;夏勇,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所;通信作者:楊柳春;《中國科學(xué)院院刊》供稿)