為農業節本增效

李曉文

民以食為天，土地的生產關乎著每一個人的生活。古代就曾用“社稷”借指國家，所謂社便是“土神”，稷指“谷神”，從這個稱呼中足以看出農業的重要性。

下班后走進菜市場，各種蔬菜進入眼簾，其中反季節蔬菜因為滿足了人們在單個季節里多種口味的需求，成為熱銷的搶手貨。然而近些年低溫冷害、土地鹽漬化等現象的加重成為生產反季節蔬菜的重要威脅因素。

西北農林科技大學教授胡曉輝遠離家鄉，10多年來扎根在西北這片土地上，潛心鉆研設施農業，一心所求只為給蔬菜提供更好的生長環境。“我想通過自己的努力，讓農民獲得更好的收獲。”胡曉輝如此說。

但20年前，胡曉輝卻無論如何也沒想到自己會和農業打交道。

激情歲月深扎楊凌

1996年，高考結束后被錄取到東北農業大學農學院植物科學專業的時候，胡曉輝是有些崩潰的。從小沒直接接觸過農業的她當時連麥子和韭菜都分不清楚。但樂觀堅強的性格讓胡曉輝很快接受了現實并開始規劃自己以后的學習路線。讀研究生的時候她轉到蔬菜學專業，對這個領域有了更深的體會，“很多農民因為技術水平低，花費了很多精力耕種，但依然沒有好的收成”。那時候的她已經深刻地認識到，要以解決產業問題為目標來進行科研。所以她在南京農業大學蔬菜學專業做完博士后研究工作，決心繼續到高校做科研，將研究成果應用到農業生產中。

西北農林科技大學在全國首先創辦了設施農業科學與工程專業，在胡曉輝看來，這是實現自己理想的最好平臺。于是2006年胡曉輝和她的愛人義無反顧地來到了楊凌——這座位于西北的小鎮。但是楊凌剛剛從一個農村小鎮變成高新農業示范區，整體不發達，對比其他城市的經濟水平和收入，落差很大。“適逢寒暑假，那時候的楊凌街道上連個吃飯的地方都沒有，超市里也沒有什么貨品。”談到這里時，胡曉輝特別感謝她的愛人，“他為了我的科研夢想，放棄了家鄉待遇相對優厚的事業單位工作，選擇陪我一起來楊凌。”

積極向上、樂于助人、工作認真的品質讓胡曉輝收獲了好人緣，也幫助她在工作上節節拔升。同事們都喜歡這個工作勤奮、做事從不拖拉的女孩。“我們園藝學院和設施農業團隊的同事在我工作和科學研究過程中都給予了我很大的支持。”胡曉輝說道。同時，她還憑借出色的科研能力和工作表現早早地被評上正高職稱。2019年，她成功入選現代農業產業技術體系崗位專家，為自己扎根楊凌13年的科研事業樹立了一座里程碑，同時也為她繼續投入和奉獻農業事業奠定堅實基礎。

對農業的深切熱愛

在胡曉輝看來，實驗室機理性的研究可以讓農業工作者更清楚地知道現象形成的原理，而設施農業的研究最終還是要落實在解決產業需求方面。多年來，胡曉輝及其團隊專心致力于通過對設施環境和生產技術的研究來改善蔬菜成長環境，以促進其高效生產。

胡曉輝團隊不僅包含多名設施農業科學與工程專業的人才，同時還擁有兩位機械工程領域的專家。“現在很多溫室設備只能檢測，不能調控環境，只有將栽培學與工程專業交叉融合起來，才能更好地開發出融環境變化與作物生長為一體的環境調控及智能灌溉決策系統。”

目前，胡曉輝及其團隊的研究方向主要有3個：研發抵御低溫新機制、解決土壤鹽漬化問題以及實現設施作物的高效優質生產。

由于自然氣候的變化，設施蔬菜在生長過程中，往往會經歷一定“亞低溫”。亞低溫究竟會不會影響設施內蔬菜的品質和產量？可以通過哪種物質和途徑緩解亞低溫帶來的負面影響？為解開這些迷題，2016年，胡曉輝親自帶領博士生和研究生查閱文獻和資料，設計試驗，總結經驗，初步探明了外源ALA誘導GSTU43基因編碼的GST活性在增強低溫脅迫下番茄抗氧化能力，緩解植株膜脂過氧化傷害，維持葉綠素正常合成中的功能，提高番茄對亞低溫的抵抗能力，并在國際優秀期刊上發表論文多篇，部分成果水平處于國際領先。

除了低溫冷害，土壤鹽漬化也是危害蔬菜成長的重要“殺手”。為了緩解土壤鹽漬化對蔬菜的影響，數年來，胡曉輝通過研究外源亞精胺（Spd）與番茄鹽堿脅迫抗性，明確了Spd主要通過調整氮代謝、光合作用功能、與WRKY轉錄因子協同調控番茄鹽堿脅迫耐性；研究外源γ-氨基丁酸（GABA）與甜瓜鹽堿脅迫耐性，明確GABA通過調節葉綠素代謝平衡、多胺代謝和消除光抑制，同時多胺和NO參與了GABA調控的甜瓜Na+/K+平衡和膜脂過氧化來消除鹽堿脅迫引起的氧化脅迫傷害。

另外，肥料的過度使用、利用率低以及土壤肥力下降也會對植物的產量和品質產生嚴重負面影響。面對這一問題，胡曉輝數年來與團隊成員走訪了陜西省設施農業主要生產區域，了解設施蔬菜栽培過程中肥料的使用，撰寫了陜西省設施蔬菜化肥農藥使用現狀及建議使用方案，為農戶科學用肥用藥提供了科學指引。

為解決肥料的過度使用和土壤肥力下降的問題，切實提高蔬菜產量和質量，胡曉輝決定開始從事設施蔬菜實用無土栽培技術的研究。通過近些年來的不斷努力，團隊已研究出通過生物發酵技術處理農業廢棄物形成的有機栽培基質，同時研發出適宜設施黃瓜、番茄、生菜等栽培的基質配方，形成了適宜設施主要瓜菜基質栽培的管理模式，建立設施蔬菜富營養型有機基質栽培技術體系。其研究團隊的技術成果已在陜西省有效推廣面積28.3萬畝，累計增加產值6.21余億元。

同時她和她的團隊還探究了設施茄果類蔬菜水肥耦合效應，集成設施番茄甜瓜水肥一體化高產優質生產技術體系，并以此為依據開發系列水肥精準管理控制系統，為實現設施農業自動化、降低勞動力投入量做出貢獻，部分技術處于國際領先水平。

關于之后的發展規劃，胡曉輝提到了我國農業智能化作業程度不高的問題。“我國的設施農業產量相比發達國家要低很多，這主要是由于我國設施農業能耗投資大，管理水平低，以及勞動力投入整體核算成本較高引起的。”因此胡曉輝及其團隊將會致力于智能水肥灌溉調控系統和設備的研發，以此來解放更多的勞動力，使設施農業更加省力化、高效化。

嘔心瀝血育新苗

“科研是我熱愛的事業，教書育人則是我最根本的任務。”胡曉輝認真地說道。長年在設施農業做研究的經歷讓她確立了研究成果一定要推動產業發展，為農民增加效益的科研原則。因此她在教育工作中特別看重學生的才能和德行，“需要培養出德才兼備的人，這樣才能更好地為社會做貢獻”。

在教育方式上，胡曉輝貫徹因材施教的育人理念。“對于本科生，我會建議他們先給自己找好定位，想清楚是要搞科研還是培養自己的社會技能。”對于傾向做社會服務型工作的學生，她會指導他們針對產業問題，將團隊的研究成果轉化到實踐生產中，讓他們在進行這類科創項目的過程中積攢經驗和技能。而對于專業型碩士研究生，胡曉輝會為他們制定與產業問題相結合的研究課題，并鼓勵他們在試驗站進行產業實踐鍛煉。并且這些學生的所有課題都是結合產業問題來開展，基本不會有純機理性的研究。“我希望他們的研究能夠為設施農業的生產提出一套栽培管理技術或者比較好推廣的思路方法。”胡曉輝說道。

培根說：“科學真正的、合法的目標不外乎是這樣：把新的發現和新的力量惠贈給人類生活。”在胡曉輝看來，不論是設施農業，還是教學育人都是一條漫長的路程。在這段路程中她一定會繼續以堅定的腳步推動農業生產的發展，為農業領域輸送人才。