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中国科技创新人才
渗水地膜技术助力产业扶贫——记科技特派员、山西省农业科学院姚建民研究员及其创新团队
作者:秦全胜时间:2018-08-27 10:30 来源:《中国科技人才》杂志

人物简介

姚建民,第十二届全国人大代表、旱作农业技术专家、山西省农业科学院农业资源与经济研究所二级研究员、第九届和第十届山西省政协常务委员兼农村委副主任、山西省劳动模范、获得国务院特殊津贴专家。山西省农村技术协会理事长、山西省人大常委会智库专家、国家科技部国际合作项目评审专家、山西省农科院学术委员、山西省农科110专家、山西欧美同学会理事、山西省专家学者协会理事、山西省党外知识分子联谊会理事、山西省生态学会常务理事。主要成就:发明了渗水地膜和专用播种机,建立了渗水地膜波浪形覆盖机械化穴播高产技术模式,仅2017年在山西省科技脱贫工作中大面积推广了60万亩渗水地膜覆盖谷子高产技术,平均增产50%以上。


姚建民及其创新团队肩负着帮助旱区农民增产增收的责任与担当,一直从事渗水地膜、农业机械和冷凉干旱贫困地区杂粮旱作高产农艺等科技创新研究,近年来开展可完全生物降解渗水地膜配方及工艺技术、山地杂粮播种机械、秸杆资源生态化利用与保水用水的旱作技术研究,先后在山西、陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、河北、辽宁等省区进行示范推广,累计推广面积达300多万亩,亩均增收300元以上,打造出一大批高产优质品牌扶贫基地,为贫困山区脱贫致富作出了突出的贡献。


农民所想,就是我们的科研方向

1956年,姚建民出生在当时的山西省徐沟县城。1974年7月,他高中毕业后便开始务农,务农期间,他喜欢上了实验。让他至今记忆犹新的一件事情,用塑料绳、木头棒、钉子与砖头,利用三相电源缺相后保险丝发热原理和塑料绳熔断的特性,发明了一种简易的“自动跳闸”系统,解决了电压不稳时电机易烧毁的问题。

虽然整天在田里干农活儿,可恢复高考后,已经
务农4年的姚建民以高分中榜,考入了大寨农学院(1979年7月27日,经国务院批准大寨农学院并入山西农学院,同年山西农学院更名为山西农业大学),学习育种与耕作栽培学。大学毕业后,他被分配到山西省农业科学院农业资源与区划研究所,从事农业资源调查与规划以及流域综合治理。

此后姚建民下乡蹲点10多年,从事农业资源调查与规划工作,跑遍了山西省的山山水水,提出了许多方法学研究观点和计算方法,发表了数十篇方法学
论文。

“姚专家,能不能想办法把平时的雨水收集起来,让庄稼抗旱高产?”10多年前,在隰县地头考察时,一位农民的话触动了姚建民。

农民的期望让姚建民感到了科技创新的紧迫性,更明白了农业科技工作者肩负的责任和担当。“横下一条心,一定要尽快研制出新技术!”姚建民带领团队开始了科研攻关。他精力旺盛,每天早上不到6点就起来工作,晚上休息都在午夜12点之后,一年360天从来没有休息日、节假日,凡事都是自己主动干、带头干、积极干,在他的带领下,团队成员都是忘我地积极工作。

为了从根本上找到提高旱地粮食产量的途径,20余年来,姚建民带领团队通过统计分析多年的降水资料,对半干旱区气候变化和土壤分布特征进行了深入研究,首次研究出黄土高原半干旱地区小雨发生频率高达72%左右的降水规律,小雨绝大多数白白蒸发,在农业生产上是无效降水,年总量高达150毫米左右,占总降水量的35%〜50%,高效利用这些宝贵的无效降水,对旱作农业发展的开发潜力巨大。

创新团队突破专业局限,瞄准目标大胆实践,经过不懈努力,独创研究开发出双层非对称线性微孔渗水地膜,具有渗水、保水、增温、微通气等功能,可高效利用小雨资源,相当于每亩年增加100立方米左右的天然降水,还能有效提高光、热、水、气资源利用率,解决了普通地膜由于不透气在夏季容易产生高温危害和厌氧有害菌等弊端。作物根系更发达,生长更旺盛,更适于冷凉旱作区杂粮高产稳产。

在宽幅渗水地膜试验示范推广过程中,创新团队又设计开发出2MB-1/4波浪形铺膜穴播机系列产品,实现了开沟探墒、铺膜、压膜、定量覆土、播种、镇压、波浪微地形集雨等多道工序的一次性作业,免间苗、免除草。在谷子、高粱、豆类、油菜、麦类、药材等多种作物上进行了大面积试验示范,平均增产60%以上。

近年来,创新团队与中国科学院长春应用化学研究所联合协作攻关,成功地开展了聚碳酸酯(PPC)全生物降解渗水地膜的研发与试验示范,实现了1年内全部无害化分解,亩用量少,亩投入成本低,绿色环保,水、肥、气资源高效利用,是替代现在聚乙烯(PE)地膜的最理想产品。


倾力推广,帮助旱区农民增产又增收

渗水地膜旱作高产技术是一项多学科、高集成的创新成果,涵盖了农业新品种、新技术、新工艺,不仅实现了良种良法配套,还形成了农机与农艺的有效结合,铺膜播种一次完成,作业效率大幅提高,但在技术推广的过程中需要专业的指导、示范。在推广过程中也遇到很多难题,一些边远贫困山地丘陵区要整套推广成套技术缺乏规模支撑,有的地区缺乏配套农业机械,有的耕地太小、地表不平,有的农民必须亲眼看到效果才用,示范对比工作量十分繁重。

为使项目推广顺利实施,姚建民和创新团队成员每年有半年时间都奔波于长城沿线半干旱区的田间地头,对农机手进行田间专业培训,面对面手把手教学。

“姚建民忘我的敬业精神深深感染了团队的每一个人”,现任团队负责人杨三维感慨地对笔者说,“和他一起下乡,最大的感觉是节奏跟不上,上午7点多就从住地出发,深入到各村镇的田间地头,开展调查研究、针对性的巡回指导,并制定工作方案。每一片庄稼、每一株植物、每一个细节都是他特别关注的,都有考察记录。每天日行千里、顶风冒雨、披星戴月奔走在田间地头,辗转在各示范基地,从未有过午休时间,路途中能够在车内小憩一会儿,已经算是很奢侈的事了,晚上回到旅馆一般都在22点以后,到了旅馆累得倒头就睡,电视从来就没有开过,而他还要把一天的工作整理总结。工作任务不仅繁重,且全部是贫困山区,交通情况特别差,沟深坡陡、安全风险很大,在他的带动下,创新团队克服重重困难、不辞辛苦、爬山越岭、早出晚归、风餐露宿,大家都无怨言。”

示范推广过程中,多部门联合推进协调组织效率高,通过对企业、合作社的重点扶持示范,做给农民看,教会农民干,打通了产供销渠道,带动了贫困种植户的大面积应用。这种技术转化推广的方式,市场路径好,符合国家镰刀湾地区农业调产政策和国家扶贫产业政策。

经过大面积试验示范表明,应用渗水地膜技术可以更高效利用小雨资源,旱地粮食作物比普通地膜覆盖增产30%以上,比无覆盖的增产50%〜100%,创造出了旱地玉米吨粮田和旱地谷子千斤田。比如:位于高海拔冷凉区的山西省神池县,2014年大面积示范谷子平均亩产达到664.365公斤,最高达到687.215公斤,创下山西省乃至北方地区千亩规模旱作谷子的最高纪录,超过全国旱地谷子亩产纪录,农民增收
显著。

山西省楼阳生省长亲自带队视察示范基地,对创新团队的工作给予高度评价。近年来,渗水地膜杂粮旱作高产技术被列入山西省农业产业扶贫重点关键技术,山西省农业厅、省农机局、省扶贫办联合省农科院在全省作为农业产业脱贫项目实施,仅2017年,就在山西省40多个贫困县推广了60多万亩,旱地谷子产量普遍达400公斤以上,比传统种植亩产230公斤增产170公斤以上,高产田亩产超过500公斤,总增产10.2万吨,总增收4.08亿元,助力20多万贫困户实现脱贫增收,山阴等县摘掉了贫困县帽子。山阴县渗水地膜谷子2015年种植1万亩,2016年2万亩,2017年4万亩,2018年6万亩,渗水地膜机械化旱作技术成为了山阴县脱贫致富支柱产业,带动优质谷种植、特色小米加工、谷草饲料、谷草食用菌等一大批科技扶贫产业应运而生。

陕西省佳县是科技部对口扶贫县,2017年姚建民及其团队开始在佳县4个乡镇示范种植渗水地膜谷子1000亩,共有119户农民种植(其中共有贫困户52户),户均种植8.4亩,经测亩产达到500公斤以上,实现产量翻番,除去种植成本每亩增收1000元,户均增收8000元。2017年12月8日,科技部徐南平副部长、韩文胜和唐玉立副司长等一行在陕西省佳县调研了方塌镇杨塌村“渗水地膜旱作谷子穴播技术”示范区。徐南平副部长仔细查看了渗水地膜谷子示范田,询问了示范户的增产增收情况,向示范区技术负责人姚建民研究员详细了解了渗水原理、膜结构、覆盖方式、残膜处置、降解膜研发进展等情况,充分肯定了示范成效,并对进一步做好示范推广工作提出要求。据科技部挂职佳县县委常委、副县长徐辉介绍,2018年佳县全面推广渗水地膜技术种植5万亩(高粱3万亩、谷子1万亩、杂粮1万亩),其中示范了全生物降解地膜谷子200亩、富硒谷子500亩、有机谷子2000亩,预计带动帮扶贫困户3000余户。从目前高粱、谷子和杂粮的长势来看,平均亩产增产预计可达80%左右。

2018年,山西省等多个省区将渗水地膜杂粮旱作高产技术作为农业主导产业脱贫技术进行推广。


不忘初心,让创新成果更多惠及百姓

渗水地膜技术先后获得3项国家发明专利,荣获山西省科技进步奖一等奖,省农村技术承包一等奖等。在成绩面前,创新团队没有骄傲,反而觉得肩上的责任和担当更重了。创新团队不忘初心,牢记使命,不断奔赴我国贫困山区实地考察把脉,有针对性地制定渗水地膜旱地杂粮示范实施方案,并进行脱贫示范,让创新成果更多惠及百姓。

现任团队负责人杨三维对笔者说,“姚建民作为原团队学科带头人,在很多方面深深地影响着团队每个人的成长,虽已年过花甲,他仍然是团队的中坚骨干,科技创新劲头和干活精力丝毫没有减弱,他依然不辞辛苦,和大家长年奔波在生产、科研一线,春天从北到南技术培训、指导播种;农闲时节,他们在实验室、生产车间和师傅们一起研究渗水地膜改进配方和工艺、设计改良新型的农业机械,整理实验一手数据,撰写研究成果论文,带出一批又一批科研骨干和农村实用技术人才。”

渗水地膜旱作高产技术是一项多学科、高集成的创新成果,是助力产业脱贫的重要技术支撑。创新团队将进一步开展全生物降解地膜配方与工艺攻关,按不同生态区、不同作物、不同土壤环境进行生态设计,开发适于各种作物的山旱地机械,进行节水省工旱作技术模式的研究与示范。在山西省吕梁山集中贫困片区、雁门关冷凉干旱农牧交错生态区、辽西半干旱生态区、晋陕蒙半干旱贫困山区、宁夏西海固半干旱贫困片区继续做好渗水地膜旱作高产新技术的示范推广工作,扩大应用规模,提高应用成效,大幅度提高社会、经济和生态效益,助力脱贫攻坚。这是他们的理想,也是团队奋斗的方向。