第六章白色地衣與小黑龍
一
“哎———肉孜兄弟,你在給棉花地蓋被子嗎?比吹一口氣還薄的塑料布,蓋上能頂什么用呢?哈哈哈……”
“哎———麥麥提遜老哥,我的棉花地在穿漂亮的衣服,不是你說的蓋被子。這個薄薄的、亮亮的衣服嘛,擋不住像好朋友感情一樣的太陽熱氣照進去,但是能擋住土里的濕氣不跑掉,當然也能擋掉有些人說的風涼話。哈哈哈……”
這是和田地區于田縣喀爾克鄉拜什托克拉克村一塊棉花地邊發生的對話,時間是1983年4月6日。
這一天,太陽熱烘烘的,天空飄著細密的塵霧,在春季愛起沙塵的和田,算是一個好天氣。肉孜·杜拉貝和他媳婦阿衣古麗給自家的5畝棉花地鋪地膜,鄉里的農業技術員和肉孜的兩個弟弟來幫忙。地頭有幾卷60公分寬的白色地膜,打開一卷,放在地頭鋪開,鏟土埋實,肉孜推著打開的地膜卷,順著種下去的棉花行鋪過去。阿衣古麗跟在后面,和技術員一起用手把著地膜鋪開的邊,讓肉孜別鋪偏了。兩個弟弟各站一邊,地膜鋪平后,用鐵锨鏟土把膜邊壓上。一個人走路不會是一條直線,兩只手用勁也不是完全一樣。阿衣古麗只要看見地膜要打褶了,就喊著讓肉孜把地膜卷放平,拉緊,緊貼著地面滾動。為了把地膜鋪好,幾個人都彎著腰,第一趟鋪過去,沒有覺得累;第二趟鋪過去,腰有些困了;第三趟鋪過去,腰里像別了一根硬木頭,骨頭彎著不能伸直。熱烘烘的陽光照下來,像蒸籠一樣,幾個人的衣服里面淌起了水,額頭上的汗一滴一滴掉下去,砸在土里都能起泡。終于鋪完了,肉孜一屁股坐在地邊上,嘴里嘟囔說:“一個男人站得腰直直的,扛一百公斤重的東西用的是勁,把腰彎下的時候,用的是骨頭,勁使不出去,腰又困又痛,太累了。”
阿衣古麗沒有搭理肉孜,她也坐在泥土里。休息幾分鐘,幾個人交換角色,有鋪的,有把方向的,有鏟土壓邊的,一趟一趟接著鋪。技術員檢查地膜沒有用土壓嚴實的地方,風一吹進來,他鏟一鐵锨土壓上去,不能讓鋪好的地膜被大風刮飛了。一條一條薄薄長長的白色地膜,鋪在播了種的棉花地里,遠遠看去,這塊地真的像穿了薄薄亮亮的白色衣服。肉孜的比喻太形象了。路過的人們看著新鮮,各種各樣的話問向這幾個人。肉孜在大太陽下累得滿身大汗,聽到那些小鳥一樣,或者石頭一樣飛過來的話,心里有些不耐煩,但還是不能不給人們臉面。于是機智幽默地有問有答,說著,笑著,一定程度上緩解了腰痛。鋪地膜最辛苦的是腰,一邊勞動,一邊風趣地調侃,連播帶鋪,三天的時間全部干完了。
幾天前,和田地區的另一個縣,墨玉縣烏爾其鄉鐵熱克博斯坦村的阿卜杜拉·阿克木也在棉花地里鋪地膜,同樣引來一些好奇的問話與調侃。他同樣幽默地告訴人們,他在給棉花地穿保暖保濕的白色漂亮薄衣服。維吾爾族人擅長擬人化的語言,兩個不同地方的人,都把新出現的地膜說成白色地衣,是巧合也是順理成章的事。沒有什么人提示,也沒有事先的溝通,在很多人的嘴里,新出現的地膜就叫成了白色地衣。
這一年春天,新疆維吾爾自治區農業廳在和田召開全疆地膜植棉經驗交流現場會,向植棉戶宣傳使用地膜的好處,地膜能增加地溫,保濕保暖,抗風寒,壓鹽堿,防雜草,讓棉花生長充分,產量可以增加一半以上。肉孜和阿衣古麗兩口子都是初中畢業,喜歡學習新事物,參加了鄉政府組織的地膜實用技術免費培訓。政府為了鼓勵農民用地膜,還給一部分資金補貼,還有技術人員做現場指導,教給人們使用方法。這一年,和田地區各縣都有不少植棉戶自愿報名試用地膜,于田縣的肉孜·杜拉貝和墨玉縣的阿卜杜拉·阿克木是其中的兩戶。
每一次新事物的出現,總會引起人們的議論。這一次,人們看到從未見過的地膜,肉孜和阿卜杜拉在不同的地方說是給地穿衣服,一點兒都不怪一部分人不去用,也不能介意有人說出一些奇談怪論。和田是新疆最早種植棉花的地方,早在古代的于闐王國時期就種棉花,試驗過各種能種好棉花的方法。一年一年地種,一代一代地試驗,兩千多年過去了,總是一段時期種得好,一段時期又種得不好,但基本的做法并沒有改變太多。直到三十多年前,棉花種子由過去的非洲棉換成了新引進的陸地棉,還推廣了施肥、整地、選種、播種、田間管理的先進技術,每畝籽棉產量由三四十公斤提高到了一百來公斤。之后的這些年,產量再沒有大的增加。
幾十年前開始用的新方法,又成了習慣了的老方法,人們習慣于接受每畝百十來公斤的產量。有些偷懶的人,又開始大水漫灌澆地,田間管理丟掉了好幾個環節。
上世紀六十年代人們用上了種箱,里面放一個轉盤,留有出口,棉種放進去,根據馬、驢或人拉著行走的速度確定轉速,通過搖晃撒落下去,調整密度,所播種子的數量比撒播有所減少,但是掌握不好還是會有大量的浪費。用的種子多,出苗后需要間苗和定苗,既費種子,又增加人力。農民種植棉花,比其他的作物復雜,付出勞動多。按照技術人員的講解,使用地膜種植,會有新的管理要求,還要再增加一些勞動。
產量能不能增加,是秋天才能知道的事情,多出來的勞動,現在就要做。有的人看眼前利益,不愿意提前付出增加的勞動。人穿衣服很容易,也不會覺得累。給地穿衣服,就憑兩只手,地那么大,這樣穿,那樣穿,太累太麻煩。畢竟是第一次用地膜,有多少人就有多少個想法,有人積極,有人觀望,有人反對,這是正常的。
這一年,和田地區種棉花的人,除了于田縣的肉孜和墨玉縣的阿卜杜拉,還有很大一批人自愿試用這個新方法,也有一些人等著看他們做的結果,說著各種各樣的話。
第一年試用地膜,采用了先播種后覆膜和先覆膜后播種兩種方式,肉孜選擇先播種后覆膜,阿卜杜拉選擇先鋪膜后播種。于是阿卜杜拉鋪膜早幾天,肉孜鋪膜晚幾天。
肉孜和阿卜杜拉作為試點戶,雖然在不同的縣,但按照技術人員的要求,在鋪膜之前,他們對棉田做了相同的準備。和田地區一般都是沙土地,他兩家的地土層較厚,秋翻冬灌之后,又做了平整。鋪膜之前,澆了一次春水,撒了一層熟腐的牛羊廄肥,每畝撒了15公斤尿素,然后動犁翻耕。耕過的地里,把根茬和雜物撿干凈,土坷垃碎成粉末,耙平耱細,平坦、疏松、土碎、埂直、地面干凈,耕種層的土壤上虛下實,底墑足,表墑好,達到了技術要求。一切就緒,準備播種。
整理土地的時候,種子已經做了處理。先攤在太陽下面曬了三天,溫水浸泡后,濕堆一夜,拌六六六粉殺菌,加上腐熟的牛羊糞、過磷酸鈣、草木灰和腐植酸銨等肥料,黏團搓成顆粒,這是一種土法種子包衣。
4月4日,肉孜和阿衣古麗牽著自家的毛驢,架上木制播種機,開大排種口,按照深度3公分,株距15公分,每穴3~4粒棉種,用兩天的時間播完種,每畝用量6公斤多一點,比前一年每畝節約2公斤。播完種后,他們又用三天鋪了地膜。
肉孜一家鋪完膜的第三天,等著種子發芽的時候,阿卜杜拉用一個鐵制的鴨嘴器,在鋪好的膜上,也按15公分的株距,打出一個個直徑4公分的孔洞,破膜播種。播完種,他又在孔洞上覆土壓膜,不讓風吹進去。
無論是先播種后覆膜,還是先覆膜后播種,種植棉花,都要不停地向土地彎腰。
種子播下去,出苗大概要到第七天之后,這些天不是只等著就行了。他們每天都到棉花地里看一遍,看薄薄的白色地衣,棉花地穿著是不是合適,會不會被風掀起。世上的事情總是那么巧,怕什么,偏偏就來什么。第五天的時候,刮起了大風。和田人對沙塵天早就習慣了,有人開玩笑說,空氣里的沙塵是和田人肺里的藥,一天不吸就不適應,咳嗽吐出的痰都沒有份量。
新疆的三大盆地氣象特殊,高山與盆地的落差,加上大沙漠的干燥與冷熱交替,容易形成很大的氣旋,導致每年都有大風,一旦刮起,橫掃千里,樹斷屋塌,地里的嫩苗無法抵抗。一場風埋掉一個村子,毀掉幾千上萬畝田地,不是什么新鮮事。吐魯番的大風刮翻過行走的火車,這是人們都知道的。和田在塔里木盆地南部,青藏高原的腳下,好多故城埋在風沙之下。一場大風來了,肉孜和阿卜杜拉以及所有鋪了地膜的人家,全部出動,迎著風暴跑到地里護地膜。發現一個地方被刮起,就趕緊鏟土埋壓。與風沙戰斗,這里的人從不怯場。這一年的大風,好像看到了種棉人滿懷希望的樣子,留了一些情面,盤旋大半天就走了。肉孜家地里由于阿衣古麗鋪膜時盯得緊,壓土嚴實,地膜被刮破了一些,第二天補上去,沒有造成太多的損失。
因為地膜的保溫作用,到了第七天,薄薄的地膜下面,開始有棉芽頂著兩片子葉冒出來。這時,沒有用地膜露天播種的人家,種子才剛剛入土。蓋著地膜,地溫達到11~12℃,肉孜家的棉花早幾天出苗,還避過春季終霜的凍害。三天之后,肉孜和阿衣古麗高興地看著膜下面的小苗,10個地方有7個8個出來了,大部分棉苗的子葉從嫩黃變成了綠色。技術人員也來地里看了,他們說要準備放苗了。地膜下面的小苗怎樣放,有一套規矩。放綠苗不放黃苗,放大苗不放小苗,陰天全天放,晴天早晚放,避免中午放被大太陽曬壞,大風降溫的天氣要停止放,要在時機合適時分幾次放苗。放早了,黃苗經不起風吹日曬,放晚了,陽光透過地膜形成的高溫會燙傷棉苗,或者棉苗被地膜壓彎。
從第十天開始,肉孜和阿衣古麗在膜上打孔放苗。他們用了和阿卜杜拉一樣的鐵制鴨嘴器,在苗頂的膜上打出4公分的出苗孔。放完一遍用了兩天,回頭看時,棉苗出全了,之前的小苗長綠了,于是第二次放苗。棉苗出孔后,再彎一次腰,用土把出苗的口封埋上,防止土壤中的水分散失,也防止大風吹進洞口把地膜揭起來。兩遍放苗,一次封口,他們又向土地彎了三遍腰。
阿卜杜拉家的棉田,因為是先覆膜后播種,棉花出苗后,不需要放苗,就能適應地表的環境,棉苗比較健壯。但是,打洞點播時用了較多的人工,播種的深淺和播后蓋土的量掌握不完全一致,所以出苗不太整齊。
肉孜和阿衣古麗放苗的時候,看到有缺苗就從別處移栽補齊。沒有用地膜的時候,要先間苗再定苗,一般在子葉期第一次間苗,長出兩片真葉時第二次間苗,間苗之后,等長到三片真葉時定苗。今年用了地膜,不再單獨間苗,等長出2~3片真葉時,間苗定苗一次完成,每畝留苗7000來株。定苗之后,澆一次水,水干后做一次中耕。這一年的澆水與往年不同,過去是溝灌或畦灌,這一年改為細流浸潤灌,澆水伴施肥,棉株長得矮壯敦實。一年下來,他共澆了5次水,中耕5次,追肥3次。
7月到了盛花期,棉株長勢旺盛,一天會長差不多2厘米,這時要控制生長。兩口子忙著整枝打杈。脫褲腿、去支芽、打油條、打老葉、掐邊心、摘頂尖,做這么多的事情實在來不及。技術人員就教他們只打整株的頂心和掐枝條的邊心。
整枝完成后,還有一件事情要做。此時地膜覆蓋沒有了增溫效果,兩口子一行一行揭掉地膜,把棉花地穿了四個月的衣服全部脫掉,方便施肥和中耕培土。
到了采摘期,因為棉花生長充分,棉桃飽滿,棉絮又白又長,他們一遍一遍在地里拾花,又彎了幾遍腰。每彎一遍都會痛,但收獲多,等級高,賣錢多,腰痛也是高興的。
這一年,肉孜家的棉花畝產籽棉166公斤,阿卜杜拉家的畝產164公斤,兩家畝產都增加了60多公斤。肉孜和阿衣古麗算了一筆賬,這一年種棉花,他們給土地彎了十幾遍腰。肉孜想,要是少彎腰,或者不彎腰,就能有好收成,那該多好呀。
從古到今,種棉拾花總要不停地彎腰,過去農民給地主彎腰,給當官的彎腰,種出來的棉花,要交租,要納稅,大部分不屬于自己。到了他們這一代,過去十幾年種棉花,是集體勞動,地是生產隊的,種出來的棉花歸集體,自己只管干活,不需要多操心。
國家實行改革開放,把土地承包給個人。肉孜和阿衣古麗在自己家的地里種棉花。每做一道工序要彎一輪腰,鋪一次地膜,打一遍孔,要彎幾千次腰,五畝地一年彎了多少次腰,幾萬次,十幾萬次。到底多少次,他們沒有計算,也不好算出來。這一年,他們再苦再累也高興。去年用的還是老辦法,露天地播種,棉花長得一般般,產量和過去差不多。今年推廣用地膜的新方法,很多人都有積極性。為什么?因為種出來的棉花全部歸自己。肉孜說,給自己家的土地多彎腰,能多收很多棉花,為什么不愿意呢?
沒有用地膜的種棉戶,看到肉孜家的,阿卜杜拉家的,所有用地膜人家的收成多了那么多,又有一批人家準備用地膜。從秋天開始做準備,預定下一年要用的地膜。政府不給補貼了,自己花錢也愿意。就像趕時尚,心里愿意了,再看那白色的地衣,薄薄的、亮亮的,怎么看怎么漂亮。當然,世界上總有一些固執的人,還在堅持自己的老辦法,這些人要用更長的時間,才會改變舊想法。
和田地區種植棉花的歷史有兩千多年,種植技術發展緩慢。地膜的使用像一場沒有風沙的清涼的風,帶著一時不好理解的魔力,同樣一畝地,一用就能增產一半還多。有人說這是一次歷史性的變革,因為增收效果明顯,推廣的速度特別快。
二
有一個小女孩,在石河子炮臺鎮最早的地窩子里長大,看爸爸和叔叔們開荒,秋天在棉花地里撿棉花,30年之后,她成為大學教授,回到炮臺鎮的農田里,搞新疆植棉的第一次技術革命。這不是傳奇,也不是巧合,而是一種賡續傳承。
她是誰?有著怎樣的人生故事呢?
這個女孩叫李蒙春,父親籍貫江西,是一位轉戰南北的軍人,她1941年生于內蒙古,隨部隊到了新疆,1950年,成為炮臺鎮的第一批新居民,兵團的軍墾團場就是她的家鄉。
在那個白手起家,開荒造田的火熱年代,八九歲的李蒙春已經是一個小大人。除了上學,她還要幫助父母照顧幾個妹妹,到新開墾的農田里,干一些力所能及的活。秋天撿棉花,是孩子們放假后必做的一件事。劉學佛在炮臺鎮創下全國棉花畝產新紀錄,這個事盡人皆知,她就是這個團場的孩子,特別自豪。當然,她也經歷了棉花種植的辛苦與每年都會發生的自然災害。北疆的春天來得晚,升溫慢,剛剛播種的棉田,突遭大風;剛剛出苗,遇倒春寒帶來的冰凍,天氣好轉后,要補種添苗;夏天遇到下冰雹,天晴后滿是一棵一棵去扶倒伏的棉苗;秋天早霜降臨,經歷七災八難的棉鈴要么開成霜后花,要么還是青桃。產量豐一年,欠一年,畝產籽棉平均達到200多公斤之后,再難有新的提升。團場有軍隊作風,最大的點是不向自然低頭。環境造就人生,李蒙春的青春血液里,溶入了大量這樣的基因。
1960年,李蒙春高中畢業參加高考,學校動員她報師范,父親希望她學醫,而她選擇了學農。她考入剛成立的兵團農學院農學專業(石河子大學的前身),學業優秀,畢業后留校任教。作為第一批科班出身又沒有離開團場生產的大學生,在二十世紀六七十年代的特殊時期,雖然有十多年的時間離開農學院,從事了別的工作,李蒙春卻沒有割斷對棉花種植的關注與思考。
1978年,她回到農學院棉花研究室工作,第二年被派到江蘇農學院進修一年,主攻棉花基因研究和育苗移栽?,敿{斯河流域的棉花種植,在上世紀50年代邁一個臺階后徘徊了20年,種植尚處于較低的水平。李蒙春到了中國當時棉花種植水平最高的地方,向一線專家學習。那時她已經是兩個孩子的母親,身高一米五五,瘦小精干,卻像個濃縮版的高級音箱,講話聲音洪亮,學習勁頭驚人,如同壓制多年的噴泉,大腦里不斷冒出一些大膽的想法。她認為育苗移栽不適合新疆干旱環境下的大面積種植,霜凍與鹽堿是壓制新疆農業豐產的硬殼,必須尋求破解之法。改革開放打破了思想禁錮的殼,中國迸發出了如地殼開裂、熔巖噴薄似的活力。石河子有了農學院、農科所、良種繁育場等幾家與生產團場緊密相連的研究與實驗機構,積聚起了沖擊硬殼的力量,實現棉花豐產成為一個新的重要目標。
李蒙春從江蘇進修回來,成為搬運撬杠的一名主要成員,研究的主攻目標是如何實現棉花豐產??蒲袥]有捷徑可走,要找對方向,還要有足夠的耐心與韌勁。她和研究團隊的成員們反復討論,沒有更好的辦法,只有從棉花的植物習性、從瑪納斯河流域的氣候環境這兩個方面的細微特征去研究,從中尋求破解的方法。
棉花原本是熱帶和亞熱帶地區的多年生喜熱小喬木,經過長期的馴化培育,逐漸向溫帶的干旱地區引種,成為一年生亞木本作物。生長環境發生了改變,但它的基本習性并沒有消除,那就是在水、肥、光、熱適宜的條件下,可以無限生長,開花和結桃。人類想得到更多更好的棉花,可以不斷培育,激發它最好的生長潛能;也可以通過人為干預,限制它的生長。棉花可催發,也可抑制,這也是它的植物特性。李蒙春和同事們討論,依照其生長特性,在新疆獨特的氣候條件下,能不能通過人為干預,讓棉花的生長與自然能量的變化規律實現完全吻合呢?
這是一個大膽的設想,研究者經過長期的思考,靈感爆發,突然想到這個思路,一經提出,就讓人怦然心動。
可是,這也未免太異想天開了吧?
俗語說:人算不如天算。這個“算”可以理解為“預測”。人對天的預測都難,怎么可以做到控制天,讓天隨人愿呢?即使有一根孫悟空的如意金箍棒,也不見得能夠做到。然而,科學發展的很多重大成果,正是源于某個靈光乍現的假設。既然有了設想,即使不能實現,又何妨做一番探索與論證呢?
李蒙春和同事們翻開日歷算時間,找出氣象與水文資料,梳理一番,對照分析,竟然找出了平常沒有太在意的發現。瑪納斯河流域的棉花種植區,熱量最集中的時間是6、7、8三個月,這92天的時間,太陽的輻射量占全年的1/ 3以上,氣溫平均25~28℃。這個季節,雪水融化補給河流,用于灌溉的水源穩定,光、熱、水三種資源同為高峰,同步合拍。這是一個歸納,算不上新的發現,卻讓研究者們既興奮又激動,就此展開新的想象,提出了新的進一步假設。
假如在這92天之內,棉花能完成從現蕾、開花、坐鈴、成桃的全過程,充分吸收光熱資源,還能在秋霜之前吐絮開花,產量和品質不就能得到充分的保證嗎?
問題一步一步深入,推理一步一步遞進,答案一點一點去尋找。在這92天里,澆水施肥的優化可以做到,可是夏天的大太陽就在天上,棉花吸收多少光和熱,完全是自然現象,難道還能人工干預嗎?這似乎又是一個無解的難題。
理論推演得不到答案。只有到棉花地里去觀察,難題才有可能得到破解。李蒙春和同事們到炮臺鎮121團的棉田里觀察光照和熱量在每一天的變化情況,做了詳細的記錄。
仲夏7月的第一周,早晨的日出時間是6時31分15秒,晚上的日落時間是21時55分29秒。這一周的太陽太毒了,每天一早一晚之外的時間,田野里不會有人??墒牵?21團的棉花地里,卻有幾個人整天頂著大太陽,人們不知道他們在忙乎些什么。這幾個人就是李蒙春和幾位男同事。她和男人們穿著一樣的衣服,皮膚黢黑,根本看不出女人的樣子。幾個人進到棉花地里,觀察記錄陽光照進棉田的角度與陰影,每一時刻做一次變化比較,記錄下來,以此計算熱量的聚焦與變化。陽光熱烈,大地蒸發,中午時分,氣溫超過40℃。整個田野里,除了他們幾人,哪里還有什么活物,連樹上的蟬鳴都偃旗息鼓。普通人都在家里避暑,家禽家畜躲在陰涼下不肯挪動一步。李蒙春他們頭戴草帽,身穿防曬傷的長衣長褲,站在棉花地里,經受著煉獄般的炙烤與蒸騰,頭暈眼花,衣服全濕。連續觀察一周,幾個人全中暑病倒了。不過,他們的付出得到了回報,心里很高興。
當時種植的棉花高度在一米左右,觀察發現,這樣的高度,枝葉遮擋,最熱的天氣,光照最強的時間,陽光也不能從上到下全部照透。怎樣才能讓陽光把棉株照透呢?他們現場試驗,用剪刀把棉苗剪矮,讓高度一點一點往下降。降到高度60公分時,光照達到了最理想的效果。
觀察與實驗得出一個結論,讓棉苗矮化。植株變矮,枝葉的陰影減少,整株棉花可以最大程度地吸收光熱能量。在同樣面積的空間里,植株矮化后,可以適當增加株數,讓更多的棉苗同時吸收光與熱,熱量資源得到充分利用,不僅彌補了由于植株變矮減少的鈴數,還提高了單位面積的總棉鈴數。
如此一來,他們找到了一個目標:控制棉花植株的高度和株型,使之形成高光效的群體結構,從而實現早熟、豐產和優質。這個目標概括為“植株矮化”。
“矮”的目標出來了,如何實現不是太難的問題,可以提早掐心打頂,噴施矮壯素,還有一種在國外已經使用成熟的化學藥劑“縮節胺”,可以抑制植株的生長。幾種措施配合使用,可以把植株控制到想要的高度,達到理想的效果。
“矮”的同時,伴隨了一個“密”字。矮化之后,增加多少植株最合理呢?有了目標,就能攻克,經過測算和試驗,李蒙春和同事們得出了想要的數據:種植密度可以增加到每畝8000~9000株,最大的密度允許達到15000株。
下一個問題,如何科學安排播種時間,讓棉苗的生長與每年春天的末霜打好時間差,揚長避短,既能躲過倒春寒帶來的霜凍,又能提早完成營養生長,讓棉花生殖生長的時間恰好對應到6、7、8三個月,與光、熱、水的高能季節同步。
針對這個問題,研究人員提出了一個“早”字。早中耕、早除草、早定苗、早施肥。這一系列“早”,通過合理安排都能實現。三個字結合在一起,形成了“矮、密、早”的技術思路??墒怯幸粋€最關鍵的“早”,“早播種”如何實現呢?這個“早”解決不了,就是整套技術思路的巨大缺陷,實際效果會大打折扣。
按照已有的經驗,春天時,地面五公分深的土壤,溫度連續三天達到12℃時可以播種。北疆的春天土壤升溫慢,氣候不穩定,每年都有一定的變數,風寒、霜寒,都對播種不利。
早播種的問題如何解決呢?總不能在棉田下面架火燒吧。
這個時候,石河子與全國科研一線密切聯系的觸角發揮了作用。一種新的物資,給這個千古難題提供了解決方案,它就是地膜。
新疆人從未見過的地膜怎么會突然出現,來自哪里呢?
追溯地膜發展的歷史,誕生于二十世紀五十年代,日本人最早把地膜應用到農業生產。薄薄的一層地膜,一經出現,人們就發現了它的強大功能。地膜可以在很大程度上改變農作物的生長環境,延展生長時間,改變農業的種植模式。有了地膜的保護,一些原本在高寒地區不能種植,即使種植也效益不高的作物,可以實現良好生長。
1978年,時任農業部副部長朱榮訪問日本,參觀當地的農業種植,看到了地膜在農業的應用中產生了革命性效果。訪問結束回國時,他從日本帶回了一卷地膜,由此開始了地膜覆蓋技術在中國的推廣。一位日本友人石本正一,在推廣應用中發揮了重要作用。
1925年,石本正一生于中國大連,17歲回到日本,成為農學博士。因為與中國的淵源和感情,石本正一長期為中國推廣地膜覆蓋技術,無償提供設施、地膜和技術,投入大量資金,派專業人員來中國指導,推廣的范圍覆蓋到30個省區市。1982年,中國的地膜農業種植面積超過日本,成為世界第一。他在寧夏主持的北方“黃土沙漠綜合節水灌溉技術研究開發項目”,對新疆綠洲農業的地膜應用和節水灌溉產生了直接的啟發作用。
1980年,農業農村部給了新疆第一批地膜,這批地膜被送到了石河子。正在研究“早”播種的研究人員,得到地膜和相應使用技術,不亞于在光線昏暗的地窩子開了個全景開窗,心里頓時亮堂起來。地膜的第一次試用選在炮臺鎮的121團,在這個棉花種植最好的團場,研究人員選出理想的地塊試驗地膜覆蓋的棉花種植技術。這在新疆是第一次,實際播種面積為76畝。
這一年,從開春到秋后,李蒙春瘦小的身影,經常出現在留有她青春歲月的炮臺鎮。她穿著和農工一樣的衣服,背個大水壺,提個兜子,里面裝著饅頭咸菜。種棉人來時她在棉田里,種棉人不來時她還在棉田里。一位大學女教授,外表看起來與普通農工沒有什么區別,唯一不同的是她手拿一個筆記本,不時在上面寫寫畫畫。她將地膜對土壤溫度的作用,從而影響棉花生長發育的情況,記在本子上,總結出促進棉花增產的依據。對此,她歸納為四個方面:
第一,提高了土壤的溫度。第一次覆膜播種,時間從往年的4月15日前后,提前到4月 8日。播種的那天,陽光燦爛,地邊上柳樹發芽,杏樹開花,一切都是好兆頭。好天氣加上好景色,李蒙春心里格外高興。她從那一天開始,實際測得從播種到出苗,地溫提高了3~5℃。播種后的第7天,膜內出苗,兩片子葉出土就肥嘟嘟的,比露地種植明顯壯實。棉苗10天出齊,又過一天,基本上由黃變綠。放苗完成后,第一階段得出喜人的結論:地膜植棉,實現了一次性全苗和壯苗。
霜前播種,霜后出苗和放苗,一層薄薄的地膜,幫助人們實現了“早播種”。讓棉籽在地膜的保護下,早發芽,早出苗,如同一個完美的側身,錯過了春霜的凍害。
李蒙春繼續測量記錄,地溫從出苗到現蕾這個時期,合計增加了108℃,使棉花的生長速度加快,生育進程提早了18天?,F蕾時間早,延長了有效結鈴的時間,熱量吸收大為增加。
第二,保墑提墑,穩定了土壤中的水分。實際測量得出,距離地表5~20公分的土壤含水量,相比露地植棉,出苗期高出4%,現蕾期高出5%,初花期高出5%。70公分以下的土壤,水分含量低于露地棉田,說明覆膜之后,土壤深層的水分發生上移,起到了提墑的作用。還有一個成效,覆膜之后,土壤中的水分變化幅度小,基本保持穩定,有利于棉花根系的吸收,促進生長發育。
第三,改善了土壤的理化性質。覆膜之后,保護土壤減少了風蝕和水蝕的侵害,土壤不板結,狀態疏松,有利于棉花根系的發育。
第四,優化了土壤的養分。覆膜之后,地溫升高,水分適宜,通氣良好,這樣的環境,有利于土壤中微生物的活動,提高了有效養分的含量。
棉花的地上部分和地下部分是一個整體。除了上述四個方面的作用,李蒙春還發現,地溫提高后,棉花根系的生理活性得到強化,傳導到地上部分,可以加速地上部分的生長發育。就像一個人,腳暖了,全身舒坦,活動能力就會增強。這個熱效應與棉花的喜溫特性相吻合,從而挖掘出種質遺傳的增產潛力。地溫提高,產生了對氣溫的補償效應,這便是地膜使棉花增產的能量機制。
一項新技術產生了,如果想得到快速推廣,必須讓植棉人看到實實在在的效果。這一年,121團的76畝地膜棉花試驗田,平均畝產籽棉450公斤。棉花的鈴數增加,單鈴加重,纖維長度增加1㎜左右,纖維強度明顯提高。產量增加,質量提高,實際效果遠遠超出了李蒙春等人的預期。
這樣的試驗成果,完善“矮、密、早”的技術模式,增加了一個字,成為“矮、密、早、膜”。經過科學評估,被新疆植棉界定性為棉花種植史上的第一次技術革命。
1981年,地膜植棉從瑪納斯河流域向西擴展到奎屯河流域,兵團農墾團場的種植面積達到2萬畝,籽棉畝產平均超過260公斤。這個產量,足以說明地膜植棉具備了向全疆推廣的價值。
1982年,地膜植棉擴大到兵團農墾團場中所有的植棉區,自治區農業農村廳在全疆選擇了24個植棉點試驗種植,均獲明顯增產。
1983年,農業農村廳在和田召開地膜植棉現場經驗交流會,正式向全疆大面積推廣。他們連續記錄了三年,71個地膜植棉點的實際數據,增長值超過以往任何生產技術的改變,證明這確實是一項革命性的技術進步。
這些數據保留在農業部門的檔案中:地膜植棉使北疆平均增產61.8%,南疆平均增產44%,東疆平均增產12.4%,鹽堿地平均增產69.5%。棉花品級平均提高0.5級,單纖維強力提高0.2克,成熟度系數提高0.1~0.2,霜前花增加了15%~20%。三年的時間,新疆棉花的產量和品質,發生了一次驚人飛躍。
于田縣第一次種植地膜棉花的肉孜和阿衣古麗,為棉花多彎了很多次腰。他們揉搓著困痛的腰部,希望少彎幾次時,并不知道已經有人解決了這個問題,制造出了代替人工鋪地膜的機器,只是沒有普及到于田縣。
1982年,在北疆的奎屯農七師130團機械廠,有一位叫陳學庚的天才發明家,用一些簡單的工具和設備,制造出了新疆的第一代鋪膜播種機。用這臺機器聯合作業,既可以覆膜,還能在膜上穴播,多道程序能一次完成。用這種機器,一次能鋪三條地膜,覆蓋12行,作業一天,頂300個人干活,省人工、省種子、省地膜,標準整齊,避免了人工操作出現的不規范。
陳學庚的發明產生了連鎖反應,此后三年,阿克蘇的兵團農一師、喀什的兵團農三師、石河子的兵團農八師,加上奎屯的兵團農七師,有10多個團場先后研制出12種型號的聯合鋪膜播種機,分為地膜下條播和地膜上穴播兩種模式,能一次性完成整地、鋪膜、打孔、播種、覆土的多功能機械作業。
聯合鋪膜播種機發明之前,鋪膜只靠人工,單人一天鋪不了半畝地。聯合播種機由拖拉機牽引,一天輕松鋪膜播種一百多畝。
這是一項革命性的好技術。聯合鋪膜播種機在南北疆都有制造,操作簡便,價格不高,解放了勞動力,提高了生產效率,幾年之內在南北疆大面積普及,為在全疆推廣“矮、密、早、膜”種植技術模式鋪平了道路。
二十世紀六十到七十年代的20多年,新疆的棉花種植面積徘徊在199.5~270萬畝之間。土地不平整,大水漫灌,化肥用量少,主栽品種是從蘇聯引進的生長期偏長類型。這種品種霜后花多,品質不高,種植密度為每畝4000~5000株,籽棉平均畝產在80~120公斤之間,占全國總產量的比重不足3%。
“矮、密、早、膜”技術模式應用后,種植規模和產量同時躍上新臺階。1985年,全疆種植面積380.25萬畝,是1980年的139.9%,占全國種植面積的4.93%;皮棉總產量18.78萬噸,是1980年的237.12%,占全國總產量的4.54%。同一時期,全國的棉花產量也在快速增加。
1982年,中國實現了棉花的產供需平衡,結束了長期缺棉的歷史;1983年實現自給有余;1984年我國由棉花進口國轉變為出口國。
地膜植棉技術試驗成功后,李蒙春的研究并沒有停止。她把兩個上小學的孩子放在家里,自己經常去炮臺鎮的種植連隊蹲點。連續跟蹤三年,取得了大量的第一手資料,她的研究成果“地膜植棉新技術大面積推廣應用”獲新疆兵團科技進步特等獎,承擔的國家科技攻關項目“棉花大面積高產綜合配套技術研究開發與示范”,經過五年攻關,同時獲得新疆自治區和兵團科技進步一等獎。她與其他科研人員共同合作,在“矮、密、早、膜”技術體系的基礎上,繼續創新,形成并完善了“寬膜、高密度、優質、高產高效”綜合配套植棉技術。地膜的寬度普遍由60公分增加到145公分,最寬達到160公分。膜上穴播取代了膜下條播,免除了放苗等一些勞動工序,效率實現新的提高。
二十世紀九十年代初,覆膜機更新換代,關鍵的技術節點一一突破,新疆的地膜植棉應用技術趨于完善。奎屯的兵團農七師試驗寬膜植棉技術,好的地塊長度超過1000米,超寬膜覆蓋,籽棉平均畝產330多公斤,比第一代地膜植棉增產30%。阿克蘇的農一師,超寬膜高密度植棉,種植密度每畝11000~13000株。石河子的農八師,李蒙春研究團隊在“矮、密、早、膜”技術路線的基礎上,研究以早發、早熟為目標的全過程化學調控保障技術,塑造“矮個體、勻群體”的群體結構。
新技術推動新疆棉花再上新臺階。1995年,全疆種植面積1114.35萬畝,皮棉總產量93.5萬噸,占全國的比重分別上升為13.7%和19.61%。籽棉平均畝產達到170~230公斤的中產水平,并且呈繼續上升的趨勢。
二十世紀九十年代后期,寬膜植棉,種植密度增加到每畝1.5萬~1.8萬株。根據新疆的氣候特點,7月10日打頂結束,確保頂部棉鈴充分成熟,霜前花率繼續增加。及時打頂,將單株棉花的果枝數控制在7~8臺,每畝果枝數11~14萬臺,每臺果枝一個棉桃,每畝籽棉的理論產量達到470公斤以上。
1999年,全疆高密度矮化寬膜覆蓋植棉面積838.5萬畝,占種植總面積的98.7%。籽棉平均畝產240公斤,居全國各省區市之首。
這樣的進步,讓新疆人自豪,也讓他們感到滿足。然而,一些研究者與植棉人還在想,還有什么辦法讓產量和品質再上一個臺階呢?
籽棉畝產240公斤是平均數,拉一條中間線會看到,高產田的畝產達到400公斤以上,低產田還在100公斤左右徘徊。大量低產田的存在,與土壤、水分等自然條件有關,和種植者的技術水平與勞動付出關系更大。假如通過物質條件的改變,讓技能不高的勞動者也可以獲得較高的產量,換言之,能否通過創造高技術的條件支撐,讓普通的勞動者變速增效呢?就像泥土路變成柏油路,汽車行駛速度快,拖拉機的速度也能提高。
這個新的設想固然好,可是落腳點又在哪里呢?
三
如果把山系比作大地的骨骼,河流比作大地的血脈,有人就想,能不能讓河流像人的血脈一樣,在動脈輸出,靜脈回流的過程中,通過毛細血管,把每一滴水直接輸送到棉田里每一棵棉苗的根部,以最恰當的量潤澤棉花的根須,最節約最有效地實現能量轉換,還能避免地面流淌的蒸發與滲漏。這樣不僅能實現豐產,還能節約大量的水,讓毛細血管延長,擴大棉花的種植面積,還能像血液回流一樣,保持良好的生態循環。
uq870a4yXodPnoV9mjDM6FQfoZreuLoEqUoRzgHHbbs=昆侖山里流出來的喀拉喀什河,時窄時寬,時急時緩,寬緩處散成一綹綹發辮似的細流,靠近岸邊的一綹,像一條小河靠岸分流,順著自然落差,流到三公里之外的一個村子里,支解成幾條小渠,彎彎曲曲,從每家每戶門前流過,澆了菜地,澆了杏樹,又轉出去澆了一大片棉花地。這是墨玉縣一個叫普基亞的村子。仔細觀察后發現,這條小河原本不是河,是一條人工引水渠,開于岸邊,讓分出來的一綹河水自流成溪去完成澆灌。這是一條巧妙的老水渠,什么時間修的,村里沒有人能說上來,都說小的時候就是這個樣子。村子在一個臺地下面,臺地上面有一座“普基亞城堡”,據說有一千多年的歷史。有人猜想,這條水渠可能是古堡里曾經居住的人在一千多年前建的。喀拉喀什河一路流淌,一路分解,和玉龍喀什河匯合成為和田河。作為塔里木河的支流水系,大部分的水被一個個村鎮,一塊塊田地分解走了,加上陽光蒸發,只有少部分河水在夏天的洪水季節才能流入塔里木河。
火洲吐魯番的一條條坎兒井,長有幾公里、十幾公里甚至幾十公里。每一道坎兒井,從天山腳下的含水層,通過暗渠把水引到一個紅色山谷或一片紅土平原的村莊,供人畜飲用,澆灌棉花、小麥、瓜果和蔬菜。
喀拉喀什河邊的水渠和吐魯番的坎兒井,都是古老的灌溉工程。水量有大有小,但只能像動脈和靜脈一樣流淌,沒有分解為延伸到皮膚和神經末梢的毛細血管。這些工程的澆灌,使大地的皮膚只有少部分的地方得到漫灌,更多的地方根本聞不到水的濕氣。
新疆的綠洲農業全靠灌溉,土地遼闊,給人以開墾不完的錯覺,導致水資源嚴重短缺,而且時空分配不均,春旱、夏洪、秋減、冬枯。為了解決農業種植和生活用水,世世代代,人們修起大大小小的水壩,縱橫阡陌的水渠,一個地方用水多了,會造成別的地方沒有水用,甚至嚴重到水系失衡,河水斷流。用水的矛盾總是沒有好的解決方案。棉花生產需要大量的水,過去是漫灌、溝灌。地膜使用后,在同樣光、熱、水資源的條件下,產量一躍上了新臺階。光和熱的能量得到充分的吸收和轉換,澆水則隔著地膜,棉花根系吸收了一部分,還有一大部分流來又流走,高溫蒸發,循環滲漏,消耗量大,利用效率不高。
如何提高水的利用率,讓每一滴水直接作用到棉花的根部,而不是在流動過程中被大量蒸發和滲漏呢?解決這個問題,怎么聽起來,都像是一個不切實際的幻想。人能使出怎樣的魔法,可以讓高山冰川融化的雪水,流到綠洲后,實現定量分配,多少滴分給棉花,多少滴分給其他作物,多少滴用于人畜生活,多少滴留著保持生態平衡。這樣的設想怎么才能變為現實呢?
然而,人們就是在這樣的異想天開中產生了靈感,有人敢想敢干,一往無前地投入試驗。而且,這種試驗從地膜試用的初期就開始了。他們從古今中外尋找依據,要把想象的藍圖付諸實踐,試驗著各種可能性。
最早試驗的地方不是別處,還是石河子農八師的棉花種植團場。這里聚集了一大批激情澎湃又善于創新的農業科技人才,有清華大學畢業的水利專家、棉花種植機械的發明家、作物栽培的學術帶頭人、棉花種植研究的專業團隊,還有經驗豐富的團場種植者。他們身居中國最西北的綠洲小城,目光卻如新疆熾熱的陽光,熱切地接收著全世界農業技術的最新信息,并且提出一些大膽超前的設想。
這一次的設想,聚焦于棉花的膜下滴灌技術。試驗實踐的地方,還是選擇在炮臺鎮的121團。那里的農工長著平常又不平凡的手,擅長試驗新技術,總是能創造出一次又一次新的奇跡。
棉花種植膜下滴灌,就是讓水通過預置在地膜下面的管道,精準地滴在棉花的根部。這樣的技術如果實現,不僅是一個種植奇跡,還會是節水技術的革命性進步,能夠改變干旱綠洲地區的用水生態。如此誘人的目標,那些聰明又肯奉獻的研究者怎么會不去追求呢?
隨著農業種植面積的擴大,新疆水資源的有限性與棉花產量提高之間的矛盾日漸突出。于是,在地膜植棉技術推廣之時,科研人員和水利部門的節水專家們就開始尋求創新之路。石河子的超前,可以站在全國的第一梯隊。滴灌是全世界最先進的節水技術,剛剛在部分國家投入使用,就進入到了石河子研究者的視野中。
十九世紀六十年代,世界上最早的滴灌技術產生于德國。二十世紀二十到三十年代,蘇聯、法國、美國開始研究規?;瘧谩5诙问澜绱髴鸾Y束后,塑料工業有了新的發展,可以制造出廉價、可彎曲、能打孔、易連接的塑料管。二十世紀五十年代末,以色列突破了滴灌系統的關鍵技術,研究制造出一種長流道滴頭,可以直接滴灌到作物的根部土壤,到二十世紀六十年代發展為重要的灌溉方式,主要用于設施農業。二十世紀七十年代以來,滴灌技術在部分國家實現快速發展。
1974年,石河子的科技人員研究了墨西哥的滴灌技術。1980年,地膜棉花種植試驗剛剛開始,農八師水利局會同石河子農學院和新疆農墾農科院,共同籌集資金,從以色列購買灌溉材料,在121團搞滴灌試驗,而后擴大到143團。
傳統的澆灌方式,無論河水還是井水,從水源引入渠道,分流到每一塊田地,開閘放水,澆水人看著水情,等一塊地里澆透了,關閉閘口,引入下一塊?,F代設施農業,比如蔬菜大棚的滴灌,改變了直接引水澆灌的方式,但距離較短,容易實現。搞棉花種植的大田滴灌,河水或井水經過凈化處理后,要用水泵輸入埋入地下的管道,通過主干管流到田地,用分干管覆蓋一定面積的地塊,再用支管和毛管一次次分流,最后滴入棉花根部的土壤。
具體到每一個環節。水源的凈化,可以在渠首采用砂石加過濾網,也可以建沉沙池,經過凈化后用水泵輸入主干管。主干管采用直徑較大的PVC塑料管,埋入地下耕犁不會觸及的深度。分干管和支管采用直徑較小的塑料管,與主干管連接,引入澆灌的地塊。地埋支管橫向穿過棉田,每隔一段距離,開口連接豎管,安裝閥門與地面支管連接附管,附管按照棉花的行距,開出小口,用三通連接毛管。毛管是一條條滴灌帶,事先鋪設于地膜內,再通過滴頭將水滴出滲入棉花根部的土壤。這樣一套迷宮式的滴灌系統,從水泵抽水到送入支管,都要用地下輸送的模式完成。所有的管道,管道之間的連接,存在很多技術難點。最后從支管到附管、毛管、滴頭部分的材料、配件與連接方式,技術難度更大。人們把滴灌比作人體的血液系統,但不是同比例放大那樣簡單,而是要制成像血液系統一樣精密的輸送模式。
試驗開始于1980年,持續到1987年。超前試驗,最大限制是國內沒有成套器件的生產,所有的關鍵材料依靠進口。管件不配套,安裝連接存在瑕疵,管網漏水,滴頭堵塞,這些技術難點無法解決。還有一個更大的問題,因為國內不能生產,采用進口材料造價太高,后續資金短缺。技術問題,資金問題,種種問題得不到解決,試驗只得中斷。6年的時間,試驗取得了一定的成效,但沒有轉化為能應用于大田的實際成果。失敗了嗎?不完全是。
試驗中斷是遺憾的,但不等于失敗,這只是成功路上的一個階段環節。中斷不等于終止,經過試驗,研究者看到了滴灌技術在綠洲農業中的應用前景。他們停下來,將試驗資料暫時保存,留作再次啟動的伏筆,猶如蟄伏在起跑線上的勇士,只等條件具備,就會再次起跑,聚積足夠的力量,沖鋒式加速前進。
時間到了二十世紀九十年代,世界滴灌技術開始規模化應用于大田作物,石河子的研究者關注到了這個變化。1994年,清華大學水利系畢業的顧烈烽擔任兵團水利局局長。他1965年來到新疆,近三十年的時間,主持修建了大量的水庫和水利工程,在長期的實踐中,清晰地看到,兵團規?;木G洲農業,必須解決好生產、生態與節水的關系,于是他一直專注于節水灌溉的研究。他自然也關注到了世界滴灌技術的新進展,決定支持石河子農八師再次啟動大田應用的試驗研究。
1996年,兵團水利局撥付專項資金予以支持,農八師水利局會同新疆農墾科學院農機研究所、石河子大學(1996年由幾所學院合并成立)等單位,依然引進以色列的滴灌技術與材料,將滴灌與地膜覆蓋相結合,探索膜下滴灌技術。
試驗還在121團進行。有了之前的經驗,研究人員出于謹慎,選擇了一塊棄耕的次生鹽漬化土地,面積25.05畝。開春鋪設好滴灌系統,經過一年的精心管理,沒有出現紕漏,這一次的滴水澆灌比較順利,各項技術環節應用成功。到了秋天,實現畝產籽棉240公斤,產量達到了預期的目標。
這次試驗成功,是國內棉花種植的第一次,滴灌帶與滴頭置于膜下滴灌,實現了綜合配套技術的關鍵性突破。可是二十多畝的面積能代表大田應用的成功嗎?新疆的棉田,動輒幾百上千畝,這樣小塊的棉田,不需要長距離引水,也沒有相應的壓力考驗,只是一個局限性的成功事例。
1997年,農八師擴大了試驗面積,選擇了3個團場。面積增加后,依然實現了預定的目標,驗證了大田棉花膜下滴灌技術的成功??墒沁@樣的結果,依然無法實現大面積的應用,還有一個巨大的攔路虎,從以色列進口的滴灌器材,費用高達平均每畝2500元,昂貴的成本根本不具備大田推廣的條件。
這又該如何解決呢?
期盼多年的滴灌技術試驗成功,目標當然是大面積使用,創造更大的價值。水利部門和種植農場都想投入,人們站在改變灌溉歷史的盛宴門口,卻不能進入,腳下的羈絆怎樣才能邁過呢?
此時,問題的關鍵集中于材料器材的規?;统杀局圃?,出路只有一條,就是國產化,最好是新疆的本土企業能規?;a滴灌材料。農業的問題倒推成為工業問題,哪家企業可以承擔?如何解決?需要多長時間才能實現呢?
不得不說,新疆生產建設兵團創造奇跡的能力非同一般。農場的人能在土地里創造的奇跡,工廠的生產者也能在廠房里創造奇跡。早在1958年,石河子造紙廠成立化工分廠,到了九十年代,發展成為新疆兵團最大的化工企業,擁有成熟的PVC塑料管材生產能力。還有一家石河子塑料總廠,也具備了國內塑料行業的一流生產水平。1996年,兩家企業合并組建了新疆天業(集團)股份有限公司,這是兵團最早的上市公司之一。兵團的工業企業有一個先天的優勢,就是與農業團場的產品應用緊密銜接。新疆天業的產品,主要面向農墾團場,這是他們的天然優勢。棉花生產需要大批量的滴灌器材,研究制造的任務落實到了天業公司。
新疆兵團安排專項經費,支持天業公司引進了以色列的成套滴灌生產設備,吸收、改造和創新。天業公司把節水灌溉材料的研究生產,作為產業布局的主攻方向,集中技術力量,成立專項團隊進行攻關。經過兩年的技術消化和自主創新,1998年天業公司完成了滴灌器材生產設備的國產化,生產出了自己的滴灌材料,開發制造出可回收滴灌帶,自動反沖洗新型過濾器,過濾功能與滴頭改進相結合,生產出長時間滴水不會堵塞的大流量補償式滴頭,大幅降低了生產成本,并且研制出先進的廢舊滴灌帶回收設備,減少農田污染,還可以返廠再利用。擁有自主知識產權的“天業膜下滴灌棉花節水器材”應用于棉花的大田灌溉,系統建設的成本,由進口的每畝2500元,下降到每畝240元,整套產品技術可靠,使用方便,持久耐用。
天業公司建成了成熟的滴灌器材生產線,還可以根據市場需要,重復擴建,擴大產量。有了可靠的器材支撐,推進大田應用就有了底氣。兵團科技局、水利局、農業局三部門聯合,安排石河子大學、新疆農墾科學院、石河子農八師水利局、阿克蘇農一師沙井子試驗站,多家單位分工協作,在南北疆多個棉花種植區分步試驗,測算技術指標,設計出可復制的布局模式。
按照水源不同,確定了大田滴灌系統的兩種布局。渠水灌溉區,根據地形條件和地塊形狀分區布置,將壓力接近的地塊分在同一個系統,以經濟高效為前提,一個系統的滴灌面積為1000畝,最多不超過1500畝。井水灌溉區,管網以單口井的灌溉面積作為一個系統,有效面積一般不超過3000畝。
建設滴灌系統,要提前確定水源位置,對沉淀池、泵站、首部工程總體布局,合理布置主干管線,按照干管、支管、毛管三級或主干管、分干管、支管、毛管四級布置。分干管布置在條田中央,支管垂直于種植方向,與分干管呈魚骨式布置,毛管垂直于支管與棉花種植方向一致。
這種新型的灌溉方法,在覆膜播種的同時,將滴灌帶鋪設于距播種行很近的、便于供水的位置,土壤水分不足時,灌溉系統通過可控管道向滴灌帶加壓供水。水流逐級進入干管、支管、膜下灌溉帶,滴灌帶上安裝灌水器(滴頭),有控制地向棉花根部的土壤滴水。
滴灌帶是供水的最末級管道,它的布置對供水質量起著關鍵作用??萍既藛T就毛管鋪設模式對棉花產量、水分生產率、肥料利用率三個方面的影響,做了大量測試,得出結論。確定了“2管4行”棉花滴灌模式,即每條滴灌帶負責左右2行棉花的供水效果最好,能保證供水的均勻性,便于小水量、高頻率自動化控制。這種鋪設于地膜下面,直徑3公分的黑色塑料軟管,就像柔軟的毛細血管,浸潤作物的根系集中區。
種棉花的人把滴灌系統叫作“小黑龍”,無聲無息滋養棉花細胞的生成。
滴灌和地膜,兩大技術有機結合,節水、增產、高效,提高了地膜的增溫保墑效應和光能利用率,實現了最大限度的高效節水,提高了水分和養分利用效率。
滴水灌溉只是滴水嗎?施肥怎么辦?這些問題當然由灌溉系統一并解決。作為局部灌溉的現代節水技術,除了滴水,還可以把肥料溶于水中,按照作物不同生育期的需要,緩慢、均勻、定量地送到根系發育區,使土壤保持最優的含水狀態。
這樣的描述,是滴灌應用的理想目標,在實際應用中,如何做到及時充足地為棉花提供水分和養分,還要進一步研究,做到滴水灌溉和滴灌施肥配合應用,測算出通過滴灌,實現棉花高產的機理和相關的綜合效益。
那么,他們的研究呈現出怎樣的狀態,測算出了哪些成果性的數據呢?
四
回到瑪納斯河流域,1950年種出第一塊棉花地的小拐鎮。當初的二十二兵團九軍二十五師七十四團,改建為新疆生產建設兵團農八師136團。1998年,小拐鎮第一次試用天業公司生產的滴灌器材,應用膜下滴灌模式,試種棉花180畝,產量提高到畝產籽棉360多公斤。1999年擴大到2000畝,2000年建成萬畝滴灌示范區。三年三個臺階,高產田畝產籽棉超過400公斤。小拐鎮的136團和炮臺的121團是優秀團場的代表。新疆生產建設兵團,仍然保持有當年的軍隊作風,試驗滴灌新技術,如同行軍打仗,一年一個縱深向前推進。
農墾科學院和石河子大學的研究者,聯合團場實驗站的技術人員,在南疆北疆的棉田里,就像為樹木診斷的啄木鳥,為人體把脈的老中醫,在種植生長季整天待在棉田里,測量采集到了大量的實際數據。
水分是棉花生長最基本的生態條件。充足的水分讓棉株細胞維持一定的緊張度,保持固有的姿態。葉片挺拔,氣孔張開,充分接受光照,進行氣體交換,完成光合作用下的生理活動。水分不足,葉片則會萎蔫,氣孔關閉,光合作用和生理活動不能正常進行。那么,整個棉花生長期,需要多少定額的用水?每個生長階段分別要滴多少次?每次滴多少?間隔多少時間?一系列的數據,只能依靠觀察和測量才能獲得。
技術問題需要詳細的技術分解。第一個問題,棉田里灌溉的水是如何消耗的?通過觀察研究者得出結論,漫灌或溝灌進入棉田的水,消耗于四個方面:渠道和棉田的蒸發、植株蒸騰用于生長、徑流過程的損失和土壤深層的滲漏。膜下滴灌條件下,灌溉系統封閉控制,一般不會有徑流損失和深層滲漏,水分通過蒸發途徑的損失量也很小。蒸騰作用是消耗的主要途徑,這就實現了大量節約的目標。
蒸騰作用如何體現呢?實測數據,膜下滴灌在棉花出現蕾期之前和吐絮期以后的兩個階段耗水量低,蒸騰耗水的高峰是花鈴期。花鈴期成為滴水管理的關鍵時期。
研究人員整天趴在地里,觀察記錄在滴灌模式下,棉花根系在不同階段的吸水深度。測量數據為:幼苗期吸水深度20~30公分,現蕾期吸水深度40公分,開花結鈴期吸水深度60公分,吐絮期吸水深度40~60公分。經過3年的研究,綜合考慮,將計劃濕潤層的深度統一確定在60公分,以此為依據,確定滴水次數、滴水日期和滴水定額。
膜下滴灌要求淺灌、勤灌,苗期、蕾期較少,花鈴期滴水密集。滴水定額每次為25~60mm,蕾期滴水周期9~10天,花鈴期滴水周期為6~8天,盛鈴期以后滴水周期9~11天。全生育期的灌溉定額,冬前未灌溉的“干播濕出”棉田為400~485mm,滴水次數9~12次;有冬前灌溉的棉田,灌溉定額為380~440mm,滴水次數8~12次。這些數據給棉花種植戶提供了操作依據,數據成了生產力的一部分。
棉花膜下滴灌水肥一體化,也是科學施肥的革命性技術創新,用肥料的低投入獲得高產出,維持提高土壤肥力,保護土壤資源不受破壞,持續保證農產品的產量和品質。實驗數據為種植者確定出“四個結合”的施肥原則:有機肥與化肥相結合,大量元素與微量元素相結合,基肥與追肥相結合,以產定肥和因地施肥相結合。
在原則指導下,還要進行養分的精準管理。從時間的維度,要實現養分供應和棉花養分需求相一致;從空間的維度,要做到肥料變量投入和農田肥力高低相協調。
滴灌水肥一體化技術,將作物所需的肥料溶解于灌溉水,通過管道系統輸送到滴灌帶上的滴頭,根據棉花的需肥特點,定時定量均勻地滴在棉花根系的周圍,使土壤保持適宜的水分和養分濃度,實現了肥料利用效率的提高。
石河子大學作物栽培學研究團隊監測獲得數據,在普通灌溉條件下,肥料施用后,棉花只能吸收少量的部分,大部分隨澆灌水流失。滴灌施肥,氮肥利用率70%~80%,磷肥利用率50%,鉀肥利用率達80%,總體節約肥料30%~50%??梢愿纳仆寥牢h境,降低次生鹽漬化發生和地下水資源污染。
通過科學實驗和大面積試種,研究者從生態與生產兩個方面,證明了膜下水肥一體化灌溉技術的應用前景。九十年代中后期,新疆開始了以農田機井、高壓泵房、滴灌農田系統設施為主的節水灌溉水利工程建設,加快取代傳統灌溉方式。然而,這項技術的應用,對于普通的勞動者存在很大的難度。
文化水平低與技術要求高成為新的矛盾,這又是一個普遍性的大難題。人們的技能水平與勞動習慣短期內能夠提高和改變嗎?能做到當然好,事實上,這樣的社會性狀態,想要快速改變,往往是欲速而不達,甚至會適得其反。怎么辦?如何才能讓全疆不同地域、不同文化程度的各族種植戶會用、愛用、用出效果呢?
五
授人以魚與授人以漁,一字之差,卻有天壤之別。膜下水肥一體化滴灌技術非常好,只要能夠普遍推廣,棉花種植就會站上一個更高的臺階??墒抢习傩詹粫?,用不好該怎么辦?人們不是不想學,而是學不好,學得慢,要么慢慢來,要么把繁雜技術簡單化,“授人以漁”,讓人們像使用簡單的工具一樣能夠把技術掌握并簡單操作。
這是一個新的目標,解決的辦法有兩個,一方面,讓滴灌設施固態化,不用普通勞動者投入建設;另一方面,發明制造更好的機械設備,直接提供低成本的專業化服務。圍繞兩個方面,新疆維吾爾自治區政府和兵團高層采用了兩種模式,首先解決設施固態化的問題,加快從水源到棉田的管道系統建設。農墾團場和農場式種植大戶,由法人主體投資;中小種植戶的棉田由各級政府投資,在土地整理的同時,集中施工完成。地下輸水系統建成后,剩下的難點是滴灌帶和滴頭的鋪設安裝,每年都要重復,人工鋪設有難度,還是一個很大的工作量。
陳學庚,最早制造出聯合鋪膜播種機的天才發明家,已經擔任新疆農墾科學院農機研究所所長。面對新的生產需求,他再次發揮一個天才發明家的神奇作用。
1947年,陳學庚出生于江蘇泰興市,1964年來到新疆,1968年畢業于新疆兵團奎屯農校,分配到農七師130團機械廠。這個來自南方的中專生善于鉆研,對機械制造有著特殊的領悟能力,自己制作了很多工具設備,先后擔任技術員、副廠長、廠長、團機務科科長、總工程師、農機中心主任。1980年,在地膜推廣的關鍵時刻,他發明了寬幅地膜覆蓋播種機,之后研制出棉花鋪膜播種機系列產品,為新疆棉花產量的第一次飛躍提供了農機裝備的支撐。
1999年,陳學庚帶領團隊,對滴灌帶鋪設技術、種孔防錯位技術、排種電子監控技術、膜上打孔精量穴播技術同步研究,用四年時間,在全國首次研制出棉花氣吸式鋪管鋪膜精量播種機。這種機械的神奇之處令人驚嘆,一次作業完成9道工序。拖拉機牽引,從棉田開過去,機械的各個部件就像幾十雙手同時翻飛,各司其事又能協調配合,比真的幾十雙手更精準,更加高效。人們觀看它的工作,只能用“神奇”二字表達敬佩。9道工序分別是棉田的畦面整形、開膜溝、鋪設滴灌帶、鋪地膜、給膜邊覆土、在地膜上打孔精量播種、挖起土覆蓋種孔、進行鎮壓,成為新疆棉花產量實現第二次飛躍的農機支撐。
陳學庚團隊的新型播種機,在兵團種植棉花的團場先行推廣。2004年,阿克蘇的農一師第一批買了八臺,做示范操作。很多人在地里看到這種一次完成9道工序實際操作,很是驚訝,但有少數人不相信播種的真實效果。精量播種可以控制到一穴播一粒種子,有的團場擔心它的準確性,怕出現漏空,保證不了全苗,選擇一穴播雙粒。師里要求每個團場試播了800畝,等到出苗的時候,沒有想到播單粒的地里是全苗,找不到一個空穴。播雙粒的自然也是全苗,但需要人工拔掉多余的一棵,增加了勞動量。農時不等人,適逢“五一”假期,播單粒的團場農工正常休息,播雙粒的只能在地里加班間苗,兩相對比,不言自明。
北疆的沙灣縣有父子兩人,出現了同樣的分歧。兒子要播單粒,父親堅持雙粒,害怕出苗不全。父子為此吵了一架,兒子拗不過父親,照雙粒播了。出苗后,看到播單粒的人家不用間苗,他家的人卻要趴在地里拔苗定苗。時間不等人,自家的人干不過來,兒子埋怨完父親,只好花錢雇人來干。
持懷疑態度播雙粒的人,第二年全部改為單粒。
這個機器確實好用,兩年就實現了大批量推廣。拖拉機后面配套的機具既復雜又簡單。復雜是因為工作條件多樣,一個區域不同于另外一個區域,同一個區域里一塊條田和另一塊條田不一樣,機具要適應所有的土壤條件,所以構造復雜。農機的使用者是農民,要求機具價格要低,操作方法要簡單。功能復雜多樣,操作簡單,還不容易出現故障的農機,農民用起來才順手。陳學庚的能力,恰恰能研制出這樣的框框,功能全,質量高,還好用。他在簡陋的工廠環境下,獲得專利二十多項,轉化率超過95%,其中有什么奧秘呢?他有機械設計制造的天賦,能吃苦,肯鉆研,這些不是奧秘的全部。還有一個奧秘在于,他搞得是田野發明,以農業生產的實際需要為目標,研制與使用銜接。每一項專利,都是機器做出來之后,先拿到團場的田野里試用,成功后才去申報專利,于是創下了發明成果轉換的奇跡。他由于貢獻突出,1991年起享受國務院特殊津貼,1992年調到新疆農墾科學院,1996年擔任新疆農墾科學院農機所所長,2013年入選中國工程院院士。
鋪管鋪膜精量播種機,為膜下滴灌技術的應用提供了裝備保障。低成本的滴灌器材、與之配套的農業機械、價格低效果好的水溶肥料,這三大問題的解決,使得滴灌棉花有更好的經濟效益。1996年試播25.05畝,到2006年推廣到559.5萬畝,籽棉平均每畝360公斤以上,比1997年提高37%以上。2006年,兵團的全部棉花732萬畝,平均單產籽棉400公斤,超過澳大利亞,達到世界先進水平。
九十年代前,中國棉花的主栽區是黃河流域和長江流域。進入21世紀,新疆棉花由于機械化鋪膜播種,面積大幅度增加,產量每年創新高。2006年,全疆棉花產量328.8萬噸,占全國總產量的比重超過40%,躍升為我國最重要的植棉基地。
滄海桑田,萬物變遷,誰能想到,曾經不產棉花的瑪納斯河流域,自從1953年大面積獲得豐收,成了引領棉花種植新技術的發端之地。
于田縣的肉孜和阿衣古麗、墨玉縣阿卜杜拉都把滴灌叫作神一樣的小黑龍,鉆在白色地衣的下面,本事大得人都看不見。
膜下滴灌水肥一體化技術體系被稱為棉花種植的第二次技術革命,推動了新疆棉花種植面積的增加和產量的提高。
人們又要追求更高的目標,新目標會帶來新的矛盾,還是出現新的難關?這些新難關是怎樣出現的,又是怎樣一個一個被攻克的呢?
(本文入選中國作協2024年度“作家定點深入生活”項目)
【作者簡介】任茂谷,中國作協會員,新疆金融文聯副主席,新疆作協報告文學委員會副主任,魯迅文學院第32屆高研班學員。在《人民文學》《人民日報》等發表文學作品近兩百萬字。著有散文集《回鄉十日》《心在橫渡》《牽著心海的湖岸線》等五部;長篇紀實《天山雪松—中共早期在新疆的革命事跡》,報告文學集《絢爛的大地》;中短篇小說《河貍》《旱獺》《野驢》等。獲新疆第五屆天山文藝獎、第三屆中國金融文學獎中篇小說獎、第四屆中國金融散文獎等獎項。
責任編輯:鐘小駿