褚清河：為農民著想 用科技説話

　　■綠色前沿

　　“為農民著想，用科技説話。”山西省農科院農業資源與經濟研究所研究員褚清河總是這樣激勵自己。39年醉心土肥研究，他將足跡深深留在土壤深處，並延伸到作物育種。

　　土壤施肥與作物育種，是農業界無法聯繫在一起的兩個不同領域，愣是讓褚清河從中找到了“聯繫密碼”。

　　“作物施什麼肥料增産效果好，主要是由作物品種的營養遺傳特性來決定；應用新的育種理論和方法，可較常規育種縮短一半左右的時間，選育出適宜在不同肥力農田相應土壤最大施肥量下種植的氮磷配合施用新品種……從而可有效解決目前作物品種産量潛力很高，但大面積應用畝産水準較低與無有效方法大幅度提高中低産田産量的問題。”褚清河説。

　　為了發現這樣的聯繫，褚清河付出了30多年的努力。

　　追逐增糧夢想

　　褚清河熱愛自己所從事的農業科技工作，這源於兒時就埋藏在他心頭的一個夢想。

　　1957年，褚清河出生於婁煩縣一個貧困農家。初中時，一次聽哥哥和父親談起，一位本家哥哥應用科學技術種馬鈴薯畝産比普通人多産了一倍，因此人家就沒有挨過餓……

　　“哥哥和父親的一席話，在我少年的心中，‘種’下了一個要用科學技術解決糧食增産的夢想。”褚清河説。

　　1977年，我國恢復高考制度。褚清河考上山西農大土壤農化係，開始追逐自己的夢想。

　　“像久旱的禾苗遇到春雨，我對土壤供肥和作物如何吸肥等知識如饑似渴地汲取，但在老師講授作物營養與施肥時，我卻對施肥最小因子理論百思不解。因為，最小因子理論與植物主動吸收、選擇吸收及離子相助作用的理論相悖。”褚清河説。

　　1982年，褚清河大學畢業分配到山西省農科院農業資源與經濟研究所。工作之餘，他借到李比希 《化學在農業和生理學上的應用》原著譯本，短短一個月看了N遍，終於知道了最小因子理論的來龍去脈。李比希最小因子理論是養分歸還學説的內容，根本不是什麼高産施肥理論。從此，他走上了一條證明李比希最小因子理論正確與否的探索之路。

　　“調控肥”火了

　　證明最小因子理論並不成立不是趴在桌子上解數學題，最主要的就是靠大量的田間試驗示範來“説話”。

　　“農民種莊稼進行追肥認為可以增産，然而這卻是一種錯誤的認識。”褚清河通過研究得出結論，作物吸收養分是由前一階段吸肥水準決定後一階段吸肥水準的系統連續過程。

　　作物苗期植株氮含量高者産量必然也高，植株苗期氮含量高低與播種前的最大施肥量和施肥比例密切相關，而土壤肥力水準和養分對比關係決定著作物苗期土壤的最大施肥量和最佳施肥比例。

　　他發明瞭依土壤主要肥力指標直接計算土壤最大施肥量和最佳施肥比例的“數學計算方法”。褚清河總是沒日沒夜地學習和研究全國施肥方面的資料和成果，想盡辦法進行氮磷肥料單施與配施的試驗。

　　1995年，褚清河確立了作物的潛在産量主要由作物苗期的土壤養分供應比例、供應量和供應時間三項要素來決定的觀點。

　　此外，褚清河發現土壤種植作物存在的氮高磷低、磷高氮低等10種狀況和改變這10種狀況的特定施肥比例規律，從而發明瞭能標準化生産的10劑型肥料，研究成功依土壤主要肥力指標直接計算土壤種植作物所需複合肥型號和用量的“數字化施肥技術”。

　　10種劑型肥料稱之為“調控肥”。褚清河説，所謂“調”，就是調整苗期土壤養分供應比例；所謂“控”，就是控製作物苗期土壤養分供應強度。農民只要知道自己的土壤屬於哪種狀況，就可“對號入座”選用適合的肥料，做到農民看圖種莊稼。

　　據統計，2001—2003年，褚清河領銜的項目組，三年間累計在山西省推廣“調控肥”130多萬畝，畝均增産幅度達30%以上，畝均增加純收入至少152元。由於調控了地力允許的最佳施肥量和施肥比例，施肥不超標，各元素搭配合理，種出的農産品普遍品質上乘。

　　一時間，“調控肥”火了，褚清河火了，有山西省內知名企業主動找到府來尋求成果的落地轉化。“我第一次感受到了自己的研究成果，距離兒時的夢想不再那麼遙遠。” 褚清河説。

　　施肥“聯姻”育種

　　2008年，褚清河考取南京農大博士學位。回到單位後繼續進行深入研究，找到施肥報酬遞減的原因，進而找到糧食持續增産的奧妙和方法。

　　這之後，褚清河又結合自己在土肥方面的獨特研究進一步提出，農業要實現質的突破，必須通過科學研究解決育種理論和方法的問題。

　　通過大量的科學研究，他于2014年得出結論：即不同玉米品種存在一個氮磷單施和配施的營養遺傳特性及由營養遺傳特性決定的最大施氮量，而土壤也存在一個由土壤肥力水準和養分對比關係決定的施肥量和相應的氮磷配施比例，作物施肥的目的就是從時間上協調玉米品種的施肥比例和施肥量。

　　在此基礎上，他提出了土壤施肥配比理論，即作物要獲得高産，氮磷在作物耐肥性允許的任何土壤養分含量水準下均需施用，而鉀只有在缺乏時才需與氮磷配合施用，否則就會降低作物的産量水準。

　　“由此證明，決定作物産量的，並非是土壤中那個相對含量最小的有效植物生長因素，而是取決於施什麼肥料效果好以及以什麼比例施用和施多少合理的作物品種營養遺傳特性。”褚清河説，這一結論，較為系統地闡述了作物品種選育與數字化種植的理論方法和技術。

　　目前，褚清河的數字化施肥相關研究成果已在山西省75個縣（市、區）推廣應用，累計推廣面積達283萬公頃，其中糧食作物增産幅度達23%—48%，同時在山東、江蘇等省示範應用，取得顯著增産效果。