“幸運”院士張福鎖

文／本刊記者 胡利娟 通訊員 何志勇

“我非常幸運！”這句話可謂是張福鎖的“口頭禪”。

從小山村到大學校園，給張福鎖的感覺“就像來到了天堂”。作為中國改革開放恢復高考后的第一批秋季入學大學生，“我們幸運地趕上了改革開放的時代大潮”。

自大學本科畢業后到攻讀研究生學位，再到出國留學。他還是那句話：“我是非常幸運的！”

時至今日，張福鎖仍然十分感謝那一段段人生經歷所帶給自己的理念：“眼界越開闊，貢獻就會越大”。

張福鎖，中國農業大學資環學院教授、中國工程院院士，30多年來，他一步一個腳印，堅持“從生產中來，到生產中去”，把理論創新、關鍵技術突破和大面積技術應用新模式，始終貫穿在早“產學研”工作中，從而探索出一條國際領先的農業轉型之路。

自己土壤“生根發芽”

上世紀90年代，化肥用量快速增長，但糧食產量卻徘徊不前，伴隨而來的還有化肥利用效率開始下降，且環境問題也日漸顯露。

農作物就像一個時常忍饑挨餓的孩子，經常出現營養不良的狀況。那么，究竟該如何才能讓作物“自力更生、豐衣足食”？

然而，依靠改土施肥等傳統的思路，是解決不了既要增產又要環保的問題，必須創新理論和技術，找到增產與環保協同的新途徑。

恰逢其時?！巴寥乐参餇I養”應運而生，這不僅是一個新的學科，還是全國第一個集土壤與農業化學系、土地資源系、農業氣象系和遙感研究所等單位，合并新成立的農業資源與環境學院中的重點課程，那時剛三十而立的張福鎖成為植物營養系副教授，渾身充滿干勁，一猛子扎進科研的浪潮中，披荊斬棘，勇往直前。

眾所周知，領先之路意味著要克服一個又一個困難，經歷一次又一次挫折，堅持不懈，頑強奮斗，張福鎖30多年如一日的辛勤勞動終獲碩果：

——發現小麥缺鋅分泌的植物鐵載體類根分泌物；發現植物鐵載體類化合物不僅受缺鐵、而且還受缺鋅的誘導，在禾本科植物體內合成并主動分泌到根際環境中去，改變了國際植物營養界過去公認的“缺鐵專一性反應機理”的觀點；

——證明了鐵載體化合物對根際微量元素活化能力的非專一性；提出植物感受養分脅迫誘導體內生物合成根分泌物-根系主動分泌-根際養分非專一性活化-根系專一性吸收四位一體的根際營養理論，并把這一理論運用于植物營養遺傳改良和農田養分管理技術創新中；

——在國際上首次報道了花生和玉米間作改善花生鐵營養狀況的現象和機理，并把這一成果運用于我國傳統的間套作生產體系中。

……

這些研究成果，在國內外學術界引起了很大反響。它們不僅使應用生物或化學方法創造新型高效肥料成為可能，而且也使現代生物技術在植物礦質營養遺傳特性的改良方面得以應用。這不僅在理論上有重要意義，更在實踐上為”高產、高效、優質”農業技術創新開辟了一條嶄新的生物學途徑。

“沒有努力，就沒有成就”。張福鎖一直把這句座右銘貼在辦公桌旁邊的墻上，時刻鞭策自己。

“一定要選擇屬于自己的土壤。”艱苦努力，讓張福鎖變得“幸運”，談到這些年的收獲時，他表示：“只有在適合自己的土壤里，才能充分汲取養分，生根發芽。”

把脈污染創出新路

進入新世紀以來，隨著化肥產量的提高，我國農作物雖說擺脫了“吃不飽”的困境，但卻又陷入“吃撐了”的窘境。

“過量施用氮肥30年就使我國土壤顯著酸化。”張福鎖痛心地說，土壤酸化不僅影響作物根系生長，甚至造成鋁毒，導致作物減產，而且還會造成重金屬元素活化、土傳病蟲加重等一系列問題，進而嚴重威脅農業生產和生態環境安全。

監測數據顯示，我國陸地生態系統大氣氮沉降近年來增加了60%，其中2/3來自化肥等農業源，其中：小麥、玉米、水稻糧田里，70%的酸化是因為過量施氮造成的；果樹蔬菜田里，過量施用氮肥對酸化貢獻高達90%。

2010年，張福鎖團隊的這些相關研究成果發表在《科學》雜志上，面對當時的一些質疑，他反復強調：“雖然農田土壤酸化會給農業生產和生態環境帶來什么具體影響目前尚缺乏系統研究，但中國農田土壤顯著酸化現象已經擺在我們面前，其告誡我們，化肥本身是好東西，但一定要科學施肥，特別要管好氮肥?！?/p>

對此，張福鎖教授研究團隊聯合農科院、中科院等及河北農大、西北農林科技大學等全國18個科研單位，建立全國協作網，共同破解“作物高產、資源高效”的理論與技術難題。

從2010年到2015年，該團隊在我國三大糧食作物主產區實施了共計153個點/年的田間試驗，以大樣本的田間實證研究來回答我國未來糧食增產的潛力及資源環境代價。

研究發現，土壤-作物系統綜合管理使水稻、小麥、玉米單產平均分別達到8.5、8.9、14.2噸/公頃，實現了最高產量潛力的97%-99%，這一產量水平與國際上同期生產水平最高的區域相當。研究證明，土壤-作物系統綜合管理在大幅度增產的同時，能夠大幅提高氮肥利用效率。

2014年9月，張福鎖團隊在《自然》雜志發表相關研究論文《以更低的環境代價獲得更高的作物產量》，得到的評價為“解決了中國的問題，也解決了世界的問題”。“提出并驗證了一種既可提高產量又可降低環境代價的種植模式”。該成果為農業可持續、綠色發展提出了新的思路，被評選為“2014年度中國科學十大進展”。

綠色農業正日益明晰

“農業決不能是弱勢產業和落后產業，而應當是科技最集中、應用最廣泛的行業，也應該是朝陽產業和戰略產業?！?/p>

張福鎖表示：要讓農業生產走上一條可持續、集約化的綠色發展之路，說到底，還得靠科技。

而河北曲周則塑造了中國農大的“曲周精神”。先是“中國農業大學、河北省曲周縣萬畝小麥玉米高產高效示范基地”在曲周縣白寨鄉揭牌，隨之而來的在鄉村建“科技小院”，這一系列舉措讓中國農大與曲周人民共同為實現“作物高產、資源高效、環境友好”的綠色發展目標而努力。

特別是“科技小院”。9年來，不僅研究生隊伍不斷壯大，還為曲周“噸糧縣”建設提供了有力技術支撐。

“有人說我們是一群‘瘋子’”，張福鎖笑著說，但是他們卻創造了諸多“奇跡”。在地方政府支持下推廣“曲周模式”，“科技小院”已在全國20多個省市（區）建立了80多個。

統計顯示，2009年到2015年的7年間，當地小麥、玉米產量分別提高了28.2%和41.5%，而化肥用量增長很少，實現了區域綠色增產增效的目標，農民增收2億元以上。

“‘科技小院’這種扎根農村助推小農戶增產增效的創新模式，是全球最成功的典型案例之一?！边@是《自然》雜志審稿人、國際小農戶研究專家基里爾（K.Giller）對其的評價。

綠色可持續發展是當今世界的時代潮流。張福鎖認為新一代農大人應該有新擔當：“堅持‘扎根農村、立地頂天’，傳承‘曲周精神’，吸納和利用全球智力資源，打造農業可持續發展新模式、支撐國家綠色發展戰略?！?/p>

中國經驗，可以全球分享；全球智慧，也可以助力中國發展。2018年，“科技小院”將迎來創建的第10個年頭，張福鎖和他的團隊決心在曲周再打一場解決國家綠色可持續發展問題的‘黃淮?！聭鹨?！“打造面向未來的綠色農業研究示范基地，把曲周縣建成國家綠色農業樣板，把華北平原建成國際綠色農業榜樣——這個宏大計劃正日益明晰。”

| 新 | 聞 | 鏈 | 接 |

張福鎖團隊《自然》《科學》論文一覽

1、2010年，《科學》雜志揭示“過量施用氮肥造成中國農田土壤大面積酸化、制約可持續發展”。

2、2013年，《自然》發表“大氣氮沉降增加60%、影響環境質量”結果。

3、2013年，受《自然》編輯部邀請撰文介紹中國在增產增效研究方面的進展，《自然》編輯部以“中國農業：全世界的榜樣”（Chinese agriculture，An Experiment for the World）為題發表。

4、2014年，《自然》發表“以更低的環境代價獲得更高的作物產量”，證明“土壤-作物系統綜合管理”理論和技術可以使全國糧食產量平均增產30%以上、氮素環境排放降低50%，從而同時滿足糧食安全和環境保護的國家需求——為未來高產高效農業發展指明了方向（被評選為“2014年度中國科學十大進展”）。

5、2016年，《自然》發表“科技小院讓中國農民實現增產增收”，闡述了河北曲周科技小院在四個村“自下而上（Bottom-up）、扎根農村和農業生產一線、與農民一起創新，實現縣域尺度大幅度增產增效的方法和路徑”。

6、2018年，《自然》發表“與千百萬農民一起實現綠色增產增效”。張福鎖：砥礪前行，探尋綠色發展路。