王涵

2016年6月，“鹽堿地暗管改堿與生態(tài)修復(fù)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目成果入選由科技部組織的國(guó)家“十二五”科技創(chuàng)新成就展，同時(shí)獲得國(guó)土資源科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“我國(guó)約有1億畝鹽堿化耕地需要治理和改造，目前仍舊沿用傳統(tǒng)的大水壓鹽、明溝排鹽技術(shù)模式。這種粗放、低效的治理方式嚴(yán)重滯后于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，引起的水鹽失衡、次生鹽漬化及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)加劇等問(wèn)題亟待解決。而國(guó)外已進(jìn)入以暗管為核心，以大型開(kāi)溝鋪管機(jī)為標(biāo)志的現(xiàn)代化工程技術(shù)階段。與國(guó)際相比，我國(guó)最大的差距，一是工程技術(shù)落后，大型專業(yè)化工程機(jī)械自主研制能力不足，嚴(yán)重受制于國(guó)外技術(shù)壟斷。二是產(chǎn)業(yè)化滯后，缺乏成套技術(shù)產(chǎn)品與服務(wù)的支撐?！痹擁?xiàng)目的總負(fù)責(zé)人、國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任鞠正山說(shuō)“基于上述差距，我們迫切需要研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型開(kāi)溝鋪管機(jī)，跟上國(guó)際工程技術(shù)發(fā)展步伐，建立起鹽堿地治理現(xiàn)代工程技術(shù)體系，滿足我國(guó)多樣化的治理需要?！弊灾餮邪l(fā)

破解國(guó)際技術(shù)裝備壟斷

“這個(gè)項(xiàng)目的突出貢獻(xiàn)，就是成功研制出了我國(guó)第一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型開(kāi)溝鋪管裝備，打破了國(guó)外壟斷，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白?！本险秸f(shuō)。

靠什么來(lái)打破壟斷、填補(bǔ)空白？自然是創(chuàng)新。從項(xiàng)目一開(kāi)始，鞠正山就希望能在控制技術(shù)上做出原始創(chuàng)新性的突破。經(jīng)過(guò)幾年的攻關(guān)，他的團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了基于GPS和激光技術(shù)的高程協(xié)同控制技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法的作業(yè)功率自適應(yīng)控制技術(shù)等多項(xiàng)創(chuàng)新成果，有效提升了開(kāi)溝鋪管機(jī)作業(yè)功率的整機(jī)效能，保障了機(jī)具的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。他們所研發(fā)的開(kāi)溝行走自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)將百米偏航誤差精確控制在20cm以內(nèi)，為高精度的質(zhì)量控制和無(wú)人駕駛提供了保障。而基于機(jī)、電、液一體化控制的集成技術(shù)，也為他們的集成創(chuàng)新體系增添了一抹亮色。

在開(kāi)溝鋪管機(jī)研制過(guò)程中，技術(shù)人員研制的開(kāi)溝鏈條的使用壽命達(dá)到了16萬(wàn)米，而國(guó)外同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用壽命僅為其一半，這一設(shè)計(jì)直接縮減了設(shè)備后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。難道國(guó)外的技術(shù)水平達(dá)不到？“非也?！本险睫揶淼卣f(shuō)，“這就是壟斷惹的禍，原因很簡(jiǎn)單，裝備只有我有，用的耗材部件只能向我買(mǎi)。一根鏈條幾萬(wàn)元的價(jià)格，不便宜啊，這不是技術(shù)問(wèn)題，是壟斷問(wèn)題在作怪，”

隨著項(xiàng)目的完成，鞠正山團(tuán)隊(duì)打造了一個(gè)個(gè)獨(dú)具匠心的創(chuàng)新成果。“我們的裝備在動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域短時(shí)間內(nèi)趕超國(guó)際先進(jìn)水平還是很困難的，需要積累，但我們?cè)谛畔⒒椭悄芸刂品矫鎰?chuàng)新靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)趕超?！彼茏院赖卣f(shuō)，“我們的裝備具有非常高的自動(dòng)化、信息化水平，很多都是電子控制的，而國(guó)外的技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)要求，與此同時(shí)我們還比國(guó)外的運(yùn)行成本更低?！?/p>

“技術(shù)壟斷的打破，直接導(dǎo)致該產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格由500萬(wàn)元以上降低到300萬(wàn)元以內(nèi)，并有效降低了設(shè)備的后期運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本，整體成本降低了1/3?！本险窖a(bǔ)充道。

暗管排鹽打開(kāi)農(nóng)田灌排新思路

我國(guó)鹽漬土面積之大、分布之廣世界罕見(jiàn)。多種類型的鹽堿地給鞠正山的研究團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目初期，鞠正山團(tuán)隊(duì)在東部沿海研究暗管排堿配套技術(shù)。他們首創(chuàng)了基于多級(jí)暗管鹽堿地灌排模式轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)地10%，綜合節(jié)水提高了16.3%，淋洗脫鹽率提高了14.5%，成效顯著，體現(xiàn)了國(guó)際上農(nóng)田灌排渠系發(fā)展的最新水平，在推動(dòng)我國(guó)由傳統(tǒng)的“明灌明排”的“渠道水利”向“暗灌暗排”現(xiàn)代化的“管道水利”轉(zhuǎn)變方面，意義重大。

在天津，他們首創(chuàng)了濱海新區(qū)城市生態(tài)綠化暗管改堿關(guān)鍵技術(shù)，解決了城市綠化喬灌草不同組合需求的暗管鋪設(shè)關(guān)鍵與配套技術(shù)，創(chuàng)新了暗管排鹽新型外包濾料設(shè)計(jì)技術(shù)，為工業(yè)固體廢棄物循環(huán)利用開(kāi)辟了新的途徑。在河北濱海地區(qū)，他們研發(fā)了“下控中淋上移”鹽分調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了土地由低產(chǎn)到高產(chǎn)的快速提升，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在江蘇淤積型濱海灘涂，他們研發(fā)了新淤灘涂鹽堿區(qū)暗管排鹽關(guān)鍵技術(shù)和灘涂鹽堿區(qū)暗管排鹽濕地建設(shè)配套技術(shù)，為我國(guó)沿海新圍墾區(qū)鹽堿地治理提供了新的技術(shù)手段。

走向新疆拓展內(nèi)陸暗管排鹽新領(lǐng)域

在濱海鹽堿區(qū)取得了一系列成功應(yīng)用之后，鞠正山團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向了遙遠(yuǎn)的西部。“盡管東部很成功，但是我國(guó)鹽堿地的核心在西部，尤其是新疆，約占全國(guó)鹽堿地分布的70%，治理的需求更迫切。只有西部成功了，暗管排鹽技術(shù)才算真正成功。”說(shuō)是這么說(shuō)沒(méi)錯(cuò)，但是，新疆地區(qū)的水鹽條件和東部沿海很不一樣，很多權(quán)威專家對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到新疆都不看好。

除了專家不看好，鞠正山團(tuán)隊(duì)還要承擔(dān)項(xiàng)目本身的壓力。一般來(lái)說(shuō)，這種大型土地整治類項(xiàng)目的工程投資上千萬(wàn)，建立上千畝試驗(yàn)田也需要幾百萬(wàn)，一旦項(xiàng)目失敗，團(tuán)隊(duì)將無(wú)法承擔(dān)巨大的工程投資風(fēng)險(xiǎn)。即使在這樣艱難的環(huán)境中，鞠正山團(tuán)隊(duì)還是堅(jiān)信暗管排堿技術(shù)在新疆鹽堿地的可行性。于是，背負(fù)著巨大的壓力，他們背起行囊，毅然決然地奔赴新疆，開(kāi)啟新疆鹽堿地治理之路。

初入新疆，鞠正山團(tuán)隊(duì)就直面了令人心酸的一幕：在和田調(diào)研中，當(dāng)?shù)卮笃瑮椓忠蛲寥来紊}漬化而枯萎死亡，農(nóng)民無(wú)奈在田中深挖一個(gè)大坑，靠天蒸發(fā)降低地下水位這種最原始的方法與鹽堿抗?fàn)帲饲榇司吧钌畲掏戳诉@個(gè)年輕的研究團(tuán)隊(duì)。在實(shí)現(xiàn)了飛船奔月、蛟龍入海的今天，面對(duì)無(wú)奈挖坑的人們，科技去哪兒了？地因鹽而棄，人因鹽而貧。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在無(wú)國(guó)家項(xiàng)目支持的情況下，團(tuán)隊(duì)自籌經(jīng)費(fèi)，行走在大漢綠洲之間，一干就是5個(gè)年頭，終于完成了萬(wàn)畝鹽堿地治理的技術(shù)示范工作，創(chuàng)新地研發(fā)出新疆內(nèi)陸干旱區(qū)暗管改堿關(guān)鍵及配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)地10%、節(jié)水17.2%、增產(chǎn)44.58%，土壤平均排鹽率達(dá)到了49%，為新疆鹽堿地治理探索了一條重要的現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑?！笆聦?shí)證明，暗管排堿技術(shù)在新疆內(nèi)陸鹽堿區(qū)的效果和意義要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在濱海鹽堿區(qū)。”鞠正山欣慰地說(shuō)。

最終，鞠正山團(tuán)隊(duì)面向全國(guó)研發(fā)了6套暗管改堿關(guān)鍵與配套技術(shù)，申請(qǐng)了24項(xiàng)技術(shù)專利，頒布了《鹽堿地暗管改堿技術(shù)規(guī)程》等10項(xiàng)行業(yè)、地方與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。圍繞暗管排鹽工程技術(shù)全鏈條研發(fā)，組建了包括土地整治行業(yè)應(yīng)用部門(mén)、高?？蒲性核?、大型裝備制造與新材料研發(fā)等高新技術(shù)企業(yè)，以及工程實(shí)施等產(chǎn)、學(xué)、研、用在內(nèi)的相對(duì)穩(wěn)定、跨領(lǐng)域、全鏈條近百人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

暗管排鹽技術(shù)成果在山東等7個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）推廣應(yīng)用20萬(wàn)畝，引導(dǎo)投資近30億元，新增耕地5萬(wàn)畝，技術(shù)成果被國(guó)家發(fā)改委、國(guó)土資源部等多個(gè)部委文件引用。央視新聞聯(lián)播、新聞直播間和科技之光等欄目，《中國(guó)國(guó)土資源報(bào)》《科技日?qǐng)?bào)》《兵團(tuán)日?qǐng)?bào)》等多家主流新聞媒體進(jìn)行了系列、深度的專題報(bào)道，形成了廣泛的社會(huì)影響力，引領(lǐng)了新的研究熱點(diǎn)。

而鞠正山對(duì)于這個(gè)研究熱點(diǎn)的形成是樂(lè)見(jiàn)其成的。他經(jīng)常說(shuō)：“做科研最重要的是解決實(shí)際問(wèn)題，鹽堿地的相關(guān)問(wèn)題可能技術(shù)含量不高，但解決了這個(gè)問(wèn)題卻能讓我國(guó)上億畝的鹽堿地?zé)òl(fā)生機(jī)。展望未來(lái)，我們的眼光將轉(zhuǎn)向有世界上約70%鹽堿地分布的‘絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶，爭(zhēng)取在鹽堿地領(lǐng)域開(kāi)展國(guó)際合作，為絲路經(jīng)濟(jì)帶國(guó)家戰(zhàn)略增添一條新的聯(lián)系紐帶?！?/p>

雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越，暗管改堿項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，愿繼續(xù)裹緊行囊，在深度和廣度上進(jìn)一步拓展暗管改堿技術(shù)應(yīng)用潛力。