秋分将至，自治区农业科学院农业资源与环境研究所国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地（以下简称土肥所灰漠土基地）的试验田里，丰收的气息渐浓。

棉花田雪白的棉絮从裂开的果壳里钻出来，挂在枝头；相邻的玉米田则黄绿交错，东边的玉米秆已黄透，西边的却还绿得发亮——这是不同施肥方式刻下的独特印记。

这片位于乌鲁木齐高新区（新市区）安宁渠镇小康路1号的试验田，占地8.5亩，被水泥板分隔成12个试验小区，试验牌上标注着化肥配施、有机肥、秸秆还田等不同处理方式。

自二十世纪八十年代基地开始建设，36年来，三代科研人员在此坚守，像“土壤医生”般观察、记录、试验，只为摸清灰漠土的“脾气”：怎么施肥能让土地更肥、庄稼长得更好？他们用汗水和智慧，一点点揭开灰漠土的增产奥秘。

试验田里的棉花已经结满白色的棉桃，丰收在望。 记者江斌伟摄

听土壤“喘气”，解码产量奥秘

9月6日正午，阳光洒在棉花田，自治区农业科学院农业资源与环境研究所研究员、国家棉花产业技术体系乌鲁木齐综合试验站站长王西和蹲在田埂上，指尖划过土壤呼吸测量仪的屏幕。

“土壤也会‘喘气’呢。”他对身边的年轻人解释，这是土里的微生物分解有机物时释放的二氧化碳，“喘气”越有劲，说明土壤越肥沃，“小生命”越活跃。

36年监测数据显示：常施氮磷钾加有机肥的地块，“喘气”劲儿比不施肥的地块多3倍多，每公斤土壤有机碳累计多近30克，一亩地能多“存”3.2吨碳。

灰漠土具有“白、板、干、瘦、碱”等典型特征，易板结，土质坚硬，给土壤采集造成一定困难，也是干旱区最具代表性的地带性土壤类型，且灰漠土中又含有一定比例的盐碱地。

自治区农业科学院农业资源与环境研究所研究员、国家棉花产业技术体系乌鲁木齐综合试验站站长王西和正在棉花田间忙碌。 记者江斌伟摄

近年来，由于化肥和地膜的高强度投入使用，导致土壤质量恶化。因此，在这片试验田开展灰漠土农田土壤质量及环境的监测评价、预警，对提高农业自然资源利用效率、保护生态环境及实现农业可持续发展具有不可替代的重要意义。土壤肥力的形成是长期演变的过程，长期定位试验作为在固定田块上多年连续进行相同处理的农业研究方法，能揭示短期试验无法呈现的长期变化趋势，这正是这片试验田独有的科研价值。

“长期定位试验是研究土壤肥力的关键。”王西和说，农业生态系统变化缓慢，短期试验难揭趋势，而这块试验田36年如一日的持续监测，价值无可替代。

他翻出一些老照片，里面有老一辈科研人员用瓷盆收集土壤气体，靠称重算碳排放，“现在的数和当年手工测的相差无几”。

种的年头久了，往地里加有机肥等有机物料，能让庄稼长得更旺盛，积累的碳也越来越多，时间一长，土壤里的有机碳含量就跟着增加。如果把有机肥和化肥搭配着用，是提高土壤有机碳最管用的方法。

王西和解释，往地里加有机肥，不光能增加土壤有机碳，还能让土壤里的有效磷、速效钾和碱解氮变多，让土壤没那么碱，即让pH 值降下来，这样一来，庄稼的产量自然就上去了。具体来说，土壤里的有机碳每多1克/公斤，每亩小麦能多收近9公斤，玉米能多收7公斤左右，棉花能多收4公斤多。

“这不是数字，是土地给认真待它的回报。”王西和说道。

轮作田里的“绿色接力”

9月7日，清晨的大豆地里，露水挂在叶尖，自治区农业科学院农业资源与环境研究所研究员杨金钰正带着研究生吴涵蓉取样。

她摘下大豆根上的根瘤：“你看，这些小小的根瘤，是天然氮肥厂。”

临近的一片苜蓿地里，她举起带土的苜蓿说道，轮作苜蓿、大豆等豆科作物，能让土壤氮肥增多，既省钱又环保。研究显示，这种模式能让后茬轮作的小麦拔节期土壤“喘气” 更有劲，庄稼更壮实。

这些年，杨金钰因地制宜开展适应不同农业生态区的草田轮作制度和模式，设计牧草、作物品种组合及不同年限的轮作周期，通过草田轮作、复播、间作、套种、一年多熟，以及在盐碱地开展草-田轮作体系的科学试验，推动草 -田轮作形成规范化和制度化，以提高单位面积土地产草能力和土壤质量。同时，她还依托自治区优质饲草产业技术体系，开展饲草生产基地技术服务，以及水培饲草等新型饲草、新技术的跟踪观察，明确技术的推广应用价值。

自治区农业科学院农业资源与环境研究所研究员、国家棉花产业技术体系乌鲁木齐综合试验站站长王西和（右）与杨金钰（中）正在田间忙碌。 记者江斌伟摄

在大豆田，她剥开即将饱满的豆荚：“这是新引进的饲用大豆品种，生育期短，生物量大。现在刚好到了刈割期，作为饲用，既能丰富区域优质饲草供给量，又能实现短季节轮作复种培肥地力。”

团队还发现，秸秆还田能让土壤“喘气”更平稳，36年来小麦拔节期的呼吸峰值总在正午12点，为精准管理提供依据。

在冬小麦备播区，她指着翻耕后的土地：“有机肥能中和碱性，pH值从8.3降到8.05，刚好适合麦子生长。”

这与36年前老一辈研究员“有机肥改良盐碱地”的笔记，形成跨越时空的呼应。

“试验田能集中反映新疆北部典型土壤类型灰漠土在不同施肥管理措施下的肥力变化，时间跨度30多年，因此，试验田和采集的标本，都是最宝贵的资源。”杨金钰说，科技发展中，分析测试技术手段不断升级，常出现某个年代基础数据缺失的遗憾，有了历史标本，就可以完善基础数据序列，还原土壤肥力演变历史。

“万物土中生。长期保存的土壤标本具有珍贵的历史价值，甚至‘一克土比一克黄金更加贵重’。” 在自治区农业科学院农业资源与环境研究所所长、研究员徐万里看来，土壤承载着地球生态环境变化的信息，是土壤进化编年表，保存完备的土壤标本可为今后研究长期环境演变提供本底，这也是国内外日益重视土壤样品保存的原因。

目前，库里保存了1988年前的原始土壤标本、施肥试验起始年的基础土壤标本24个，完整土壤剖面标本2套，1990年至今的年际土壤标本2920份、植株样品3000余份。

三代人的梦想接力

时光回溯到1987年，第一代开拓者李贵华研究员带着团队来到这片白花花的盐碱地。档案室的老照片里，他们半蹲在没膝的荒草中丈量地块，眼里满是坚定。

“那时候没好路，每天骑自行车驮土样箱，往返20公里。”60多岁的刘骅研究员是基地第二任负责人，也是李贵华徒弟。

在一本泛黄的记录上，红铅笔标注的首年施肥量与现在常规用量惊人一致；1990年首收记录显示：施氮磷钾加有机肥的小麦亩产180公斤，不施肥的仅85公斤，这两倍差距成了研究起点。

1994年的经费申请报告，令王西和等这一代研究人员动容：“请求购置土壤碳测定仪，替代手工滴定法。”

“这台抵得上当时科研人员3年工资的仪器，只为数据更精准。1999年搞秸秆还田时，大家用镰刀收割、石碾粉碎，现在有了粉碎机，但碳输入量和当年一样”。刘骅研究员说道。

试验站陈列室里，三个土样瓶诉说着变迁：1987年的土灰白坚硬，2008年的土浅褐有生机，2023年的土深棕肥沃。

自治区农业科学院农业资源与环境研究所研究员、国家棉花产业技术体系乌鲁木齐综合试验站站长王西和（右）与杨金钰研究员正在玉米田间忙碌。 记者江斌伟摄

王西和团队最新研究论文中，“有机碳每多1克/公斤，亩产多收 10 公斤”的结论，与36年前的观察完美呼应。

杨金钰电脑里的土壤孔隙结构扫描图上，纵横阡陌的孔隙通道，诉说了1987年以来化肥配施有机肥NPKM处理的肥力变化。“这是土地对持续培肥管理的回应。”她说。

从1987年李贵华插标牌的开拓，2000年刘骅守田埂的专注，到近年来王西和吃住在基地的尽责，杨金钰研究内容的拓展……36年坚守，不仅是数据的延续，更是“藏粮于技”的实践，他们用36年的坚守证明：唯有摸清土壤的 “脾气”，靠技术唤醒贫瘠土地，这才是粮食安全最坚实的底气。这份传承，还会激励更多人，在摸透土地脾气、让庄稼长得更好的路上，一直走下去。

“老一辈指了路，我们就在这基础上接着闯。” 杨金钰说。（乌鲁木齐晚报全媒体记者 江斌伟）