文｜本刊實(shí)習(xí)記者 王雯慧

李民贊：我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)的引路人

文｜本刊實(shí)習(xí)記者 王雯慧

又是一個(gè)夏糧豐收年。夏糧的豐收離不開(kāi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的支持，而精細(xì)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)中年輕而富有活力的一支。

精細(xì)農(nóng)業(yè)是一種田間管理手段，更是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)理念。它基于信息和知識(shí)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理與經(jīng)營(yíng)理念，致力于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源高效利用、節(jié)本增效、減少環(huán)境污染等作為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，因而受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。目前，精細(xì)農(nóng)業(yè)在我國(guó)尚處于起步階段。

談起中國(guó)的精細(xì)農(nóng)業(yè)，就不能不提及中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李民贊教授，有著“精細(xì)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家”之稱(chēng)的他為精細(xì)農(nóng)業(yè)在中國(guó)的推廣作出了積極重要的努力。

李民贊，現(xiàn)任中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，“現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。六月的一個(gè)清晨記者來(lái)到中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的校園，對(duì)李民贊教授進(jìn)行專(zhuān)訪。

“好吃”的農(nóng)家少年

諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)獲得者莫言曾說(shuō)過(guò)：“因?yàn)槌?，我才發(fā)奮走上了創(chuàng)作之路?！睂?duì)李民贊而言，也有相似之處——也可以說(shuō)正是因?yàn)椤俺浴保屗l(fā)奮走上了農(nóng)業(yè)之路。

1963年冬天，李民贊出生于河北藁城一個(gè)普通的小村莊。和所有吃混著紅薯的玉米面窩頭長(zhǎng)大的窮孩子一樣，李民贊小時(shí)候的愿望是如此微不足道卻又令人心酸——能吃上純玉米面的窩頭。人窮志不短，雖然家境貧寒，經(jīng)常吃了上頓沒(méi)下頓，但年幼的李民贊對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度卻始終刻苦勤奮，對(duì)知識(shí)的渴望讓他從小成績(jī)名列前茅。

1977年底，年僅15歲的李民贊參加了高考，而后如愿以償?shù)爻闪宋覈?guó)恢復(fù)高考后的第一批大學(xué)生。按照當(dāng)時(shí)的分配錄取制度，李民贊被華北農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院［注：1979年遷回北京，恢復(fù)北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院（中國(guó)農(nóng)大東校區(qū)前身）］錄取。也許是因?yàn)閺男≡谵r(nóng)村艱苦的環(huán)境中長(zhǎng)大，經(jīng)歷過(guò)簞瓢屢空、食不果腹的日子，能夠離開(kāi)農(nóng)村吃上“商品糧”便是一個(gè)夢(mèng)想。“學(xué)校里不僅有純玉米面的窩頭，還能吃得上白面饅頭了！”提及往事，李民贊仿佛又變回了當(dāng)年那個(gè)“好吃”的質(zhì)樸農(nóng)家少年。

然而這個(gè)質(zhì)樸少年的美夢(mèng)不久便被打碎了。一次，時(shí)任農(nóng)業(yè)部副部長(zhǎng)朱榮來(lái)學(xué)校作報(bào)告時(shí)講到：在美國(guó)，玉米都是給豬、牛當(dāng)飼料的?！斑@對(duì)當(dāng)時(shí)的我心理沖擊實(shí)在太大了——原來(lái)我們兩個(gè)國(guó)家差距這么大，美國(guó)那么富裕、農(nóng)業(yè)那么發(fā)達(dá)！”這讓李民贊下定決心一定要專(zhuān)心學(xué)習(xí)，將來(lái)從事農(nóng)業(yè)，要提高祖國(guó)的農(nóng)業(yè)水平，讓祖國(guó)人民有的吃、吃得好。

從農(nóng)業(yè)機(jī)械化到精細(xì)農(nóng)業(yè)引路人

和學(xué)生一起做田間試驗(yàn)。

大學(xué)期間，李民贊學(xué)習(xí)的是農(nóng)業(yè)機(jī)械化，這是一個(gè)很注重實(shí)踐操作的專(zhuān)業(yè)。1981年秋，李民贊來(lái)到北京市東北旺鄉(xiāng)唐家?guī)X村實(shí)習(xí)。白天在地里駕駛、修理拖拉機(jī)等農(nóng)機(jī)，散工后大伙兒聚在村里食堂吃飯，晚上睡在堆滿農(nóng)藥的倉(cāng)庫(kù)里的草墊上。在這段艱苦的日子里，李民贊熟練掌握了各類(lèi)農(nóng)機(jī)的實(shí)踐操作，為以后的學(xué)習(xí)和研究打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

大學(xué)畢業(yè)后，李民贊選擇了留校當(dāng)老師。剛畢業(yè)的李民贊老師接手的是79級(jí)的學(xué)生，有的學(xué)生比他還大五六歲。他教專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)和農(nóng)機(jī)維修，在這個(gè)崗位一做就是10年。期間，1985年10月，北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院更名為北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)。

1992年，北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)成立了一個(gè)中日政府間合作項(xiàng)目——“中日農(nóng)機(jī)維修中心”，面向全國(guó)培養(yǎng)農(nóng)機(jī)維修方面的高級(jí)人才。李民贊教授任該中心副主任，負(fù)責(zé)該中心的日常管理。由于工作的需要，李民贊又自學(xué)了日語(yǔ)。1995年，北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)與北京農(nóng)業(yè)大學(xué)合并，組建成為今天的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)。

1996年，李民贊赴日本留學(xué)，獲得日本國(guó)立東京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)博士學(xué)位。2001年學(xué)成后，李民贊并未貪戀日本方面愿意提供的豐厚待遇，回到了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院工作。

1997年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士汪懋華在國(guó)內(nèi)首次倡導(dǎo)開(kāi)展精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與示范應(yīng)用實(shí)踐研究。2002年1月，教育部正式批準(zhǔn)建設(shè)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)掛靠中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院管理。汪懋華院士任該實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，李民贊擔(dān)任該實(shí)驗(yàn)室主任，協(xié)助汪懋華院士工作。同年，李民贊晉升教授、博士生導(dǎo)師。

隨后，李民贊教授開(kāi)始主持國(guó)家自然科學(xué)基金課題——“基于近紅外光譜分析理論的土壤養(yǎng)分快速分析機(jī)理與方法”以及國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目子課題——“谷物聯(lián)合收割機(jī)自動(dòng)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)研究”等科研項(xiàng)目。

“基于近紅外光譜分析理論的土壤養(yǎng)分快速分析機(jī)理與方法”選取中國(guó)北方潮土作為研究對(duì)象，探索利用近紅外光譜分析技術(shù)分析土壤參數(shù)的可行性和可能性。從一塊試驗(yàn)麥田共采集了150個(gè)土樣，帶回試驗(yàn)室后，在保持其原始狀態(tài)的條件下利用傅里葉變換近紅外光譜儀迅速測(cè)定了其近紅外光譜。近紅外光譜變量為原始吸收光譜和一階微分光譜，分析的土壤參數(shù)有土壤水分、有機(jī)質(zhì)和全氮的含量，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的土壤分析、管理。

帶領(lǐng)學(xué)生參加國(guó)家會(huì)議。

同理，“基于自然光照反射光譜的溫室黃瓜葉片含氮量預(yù)測(cè)”也是通過(guò)光譜分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的。李民贊和他的團(tuán)隊(duì)利用便攜式光譜輻射儀獲取了自然光照條件下溫室黃瓜葉片的反射光譜，研究在設(shè)施園藝環(huán)境下，采用光譜輻射儀近距離測(cè)量生長(zhǎng)中黃瓜葉片的高光譜數(shù)據(jù)，研究溫室設(shè)施環(huán)境下黃瓜葉片的光譜反射率與其氮素含量間的相關(guān)關(guān)系，建立葉片光譜反射率與含氮量之間的數(shù)學(xué)模型用于估測(cè)氮素含量，為實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)管理的定量化和科學(xué)化打下了基礎(chǔ)。

“谷物聯(lián)合收割機(jī)自動(dòng)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)研究”又跟李民贊當(dāng)年學(xué)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化有著密不可分的聯(lián)系。比起農(nóng)業(yè)機(jī)械化，精細(xì)農(nóng)業(yè)有更精準(zhǔn)的要求和定位。谷物自動(dòng)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)是精細(xì)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)施谷物農(nóng)田精細(xì)管理的基礎(chǔ)。目前應(yīng)用的谷物產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要為基于沖量原理的系統(tǒng)，此類(lèi)系統(tǒng)在估算糧食產(chǎn)量時(shí)均需經(jīng)過(guò)特定的處理來(lái)減少外界因素引起的誤差，如傳感器減振、頻繁校準(zhǔn)，控制谷物流量恒定等方式。在分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究之后，李民贊團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，估算糧食產(chǎn)量時(shí)均需經(jīng)過(guò)誤差修正的模型是針對(duì)具體的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行的，不具備廣泛的通用性。因此，為了提高谷物聯(lián)合收獲機(jī)自動(dòng)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)的測(cè)產(chǎn)精度，在研究谷物聯(lián)合收獲機(jī)田間工作狀態(tài)和升運(yùn)器速度變異的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)建立了“電壓/升運(yùn)速度”產(chǎn)量模型。通過(guò)田間測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)，該產(chǎn)量模型經(jīng)過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化后，能準(zhǔn)確表征谷物運(yùn)動(dòng)實(shí)際情況，測(cè)產(chǎn)精度高，誤差減少到平均誤差的1/2。

為了滿足作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)測(cè)量的要求，李民贊團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了作物長(zhǎng)勢(shì)信息空間分析系統(tǒng)，針對(duì)作物冠層信息獲取手段及其數(shù)據(jù)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的功能模塊。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)讀取和分析車(chē)載式作物長(zhǎng)勢(shì)檢測(cè)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)不同的空間插值方法能夠掌握冠層生物信息空間分布狀況，為車(chē)載動(dòng)態(tài)測(cè)量提供了良好的技術(shù)支持。

研究的過(guò)程中，李民贊教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)明了土壤電導(dǎo)率實(shí)時(shí)檢測(cè)儀、光譜反射率測(cè)量裝置、作物長(zhǎng)勢(shì)實(shí)時(shí)分析儀等專(zhuān)利技術(shù)，對(duì)研究推進(jìn)我國(guó)的精細(xì)農(nóng)業(yè)起到很大作用。每一項(xiàng)專(zhuān)利發(fā)明的背后，都凝結(jié)著無(wú)數(shù)心血和艱辛。

“十一五”以來(lái)，李民贊先后主持了多個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金課題、國(guó)家863課題和國(guó)家科技支撐課題。面向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)和推廣，先后開(kāi)發(fā)了多系列土壤和作物營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)傳感器，其中基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的作物營(yíng)養(yǎng)智能感知系統(tǒng)在陜西楊凌國(guó)家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、山東省桓臺(tái)縣、黑龍江省農(nóng)墾建三江農(nóng)場(chǎng)得到了應(yīng)用和推廣，為作物的精準(zhǔn)管理發(fā)揮了重要作用。

作物營(yíng)養(yǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)在楊凌國(guó)家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行示范推廣前的標(biāo)定試驗(yàn)。

“木子園”里碩果累累的李子樹(shù)

李民贊老師的辦公室里堆滿了各種書(shū)籍，桌上還有未合上的書(shū)本和尚未完成的報(bào)告材料。在他的儲(chǔ)物柜里除了獎(jiǎng)杯、榮譽(yù)證書(shū)之外還有許多有意思的小物件，卡通相框就是其中一件。他的助理也是他的學(xué)生畢業(yè)后留校工作的孫紅副教授告訴記者，那些手工小物件大多是學(xué)生送給他的禮物。

“最讓我有成就感的事情就是自己學(xué)生畢業(yè)后找工作時(shí)，涉農(nóng)單位一聽(tīng)是我的學(xué)生都非常愿意接收。”李民贊自豪地說(shuō)。

孫紅老師介紹說(shuō)，李老師每天都背著重重的雙肩包，包里放著大號(hào)的電腦和好幾個(gè)移動(dòng)硬盤(pán)。教學(xué)科研資料和學(xué)生們的作業(yè)裝滿了一個(gè)又一個(gè)硬盤(pán)，李民贊不怕重，只怕用的時(shí)候找不到，便把它們當(dāng)作寶貝似的每天都帶在身邊。

學(xué)生們自發(fā)建了QQ群“李子樹(shù)”和微信群“木子園”，寓意桃李滿天下，而李民贊老師從事教學(xué)工作已經(jīng)三十年，在2013年和2014年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)舉行的“師恩杯”之“我最喜愛(ài)的導(dǎo)師”評(píng)選活動(dòng)上，他兩次入選。李民贊教授是全家6口人中唯一的男性，被同事熟人戲稱(chēng)為名副其實(shí)的“婦女主任”。其忙碌可想而知：研究、上課、輔導(dǎo)學(xué)生、開(kāi)會(huì)、行業(yè)交流、作報(bào)告、帶項(xiàng)目等，在家加班辦公也是常事。但無(wú)論多忙，他每天都會(huì)抽出一個(gè)小時(shí)的時(shí)間做家務(wù)：“平常工作忙，沒(méi)有時(shí)間做運(yùn)動(dòng)，家務(wù)活是難得的鍛煉機(jī)會(huì)！”

如今，剛“知天命”的李民贊教授，還像一個(gè)雄心勃勃的年輕人一樣，心系祖國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)的研究推廣，情牽“木子園”的學(xué)生的成長(zhǎng)學(xué)習(xí)，為我國(guó)現(xiàn)代精細(xì)化農(nóng)業(yè)發(fā)展孜孜不倦地奉獻(xiàn)著自己的心血和力量。