为农业节本增效

李晓文

民以食为天，土地的生产关乎着每一个人的生活。古代就曾用“社稷”借指国家，所谓社便是“土神”，稷指“谷神”，从这个称呼中足以看出农业的重要性。

下班后走进菜市场，各种蔬菜进入眼帘，其中反季节蔬菜因为满足了人们在单个季节里多种口味的需求，成为热销的抢手货。然而近些年低温冷害、土地盐渍化等现象的加重成为生产反季节蔬菜的重要威胁因素。

西北农林科技大学教授胡晓辉远离家乡，10多年来扎根在西北这片土地上，潜心钻研设施农业，一心所求只为给蔬菜提供更好的生长环境。“我想通过自己的努力，让农民获得更好的收获。”胡晓辉如此说。

但20年前，胡晓辉却无论如何也没想到自己会和农业打交道。

激情岁月深扎杨凌

1996年，高考结束后被录取到东北农业大学农学院植物科学专业的时候，胡晓辉是有些崩溃的。从小没直接接触过农业的她当时连麦子和韭菜都分不清楚。但乐观坚强的性格让胡晓辉很快接受了现实并开始规划自己以后的学习路线。读研究生的时候她转到蔬菜学专业，对这个领域有了更深的体会，“很多农民因为技术水平低，花费了很多精力耕种，但依然没有好的收成”。那时候的她已经深刻地认识到，要以解决产业问题为目标来进行科研。所以她在南京农业大学蔬菜学专业做完博士后研究工作，决心继续到高校做科研，将研究成果应用到农业生产中。

西北农林科技大学在全国首先创办了设施农业科学与工程专业，在胡晓辉看来，这是实现自己理想的最好平台。于是2006年胡晓辉和她的爱人义无反顾地来到了杨凌——这座位于西北的小镇。但是杨凌刚刚从一个农村小镇变成高新农业示范区，整体不发达，对比其他城市的经济水平和收入，落差很大。“适逢寒暑假，那时候的杨凌街道上连个吃饭的地方都没有，超市里也没有什么货品。”谈到这里时，胡晓辉特别感谢她的爱人，“他为了我的科研梦想，放弃了家乡待遇相对优厚的事业单位工作，选择陪我一起来杨凌。”

积极向上、乐于助人、工作认真的品质让胡晓辉收获了好人缘，也帮助她在工作上节节拔升。同事们都喜欢这个工作勤奋、做事从不拖拉的女孩。“我们园艺学院和设施农业团队的同事在我工作和科学研究过程中都给予了我很大的支持。”胡晓辉说道。同时，她还凭借出色的科研能力和工作表现早早地被评上正高职称。2019年，她成功入选现代农业产业技术体系岗位专家，为自己扎根杨凌13年的科研事业树立了一座里程碑，同时也为她继续投入和奉献农业事业奠定坚实基础。

对农业的深切热爱

在胡晓辉看来，实验室机理性的研究可以让农业工作者更清楚地知道现象形成的原理，而设施农业的研究最终还是要落实在解决产业需求方面。多年来，胡晓辉及其团队专心致力于通过对设施环境和生产技术的研究来改善蔬菜成长环境，以促进其高效生产。

胡晓辉团队不仅包含多名设施农业科学与工程专业的人才，同时还拥有两位机械工程领域的专家。“现在很多温室设备只能检测，不能调控环境，只有将栽培学与工程专业交叉融合起来，才能更好地开发出融环境变化与作物生长为一体的环境调控及智能灌溉决策系统。”

目前，胡晓辉及其团队的研究方向主要有3个：研发抵御低温新机制、解决土壤盐渍化问题以及实现设施作物的高效优质生产。

由于自然气候的变化，设施蔬菜在生长过程中，往往会经历一定“亚低温”。亚低温究竟会不会影响设施内蔬菜的品质和产量？可以通过哪种物质和途径缓解亚低温带来的负面影响？为解开这些迷题，2016年，胡晓辉亲自带领博士生和研究生查阅文献和资料，设计试验，总结经验，初步探明了外源ALA诱导GSTU43基因编码的GST活性在增强低温胁迫下番茄抗氧化能力，缓解植株膜脂过氧化伤害，维持叶绿素正常合成中的功能，提高番茄对亚低温的抵抗能力，并在国际优秀期刊上发表论文多篇，部分成果水平处于国际领先。

除了低温冷害，土壤盐渍化也是危害蔬菜成长的重要“殺手”。为了缓解土壤盐渍化对蔬菜的影响，数年来，胡晓辉通过研究外源亚精胺（Spd）与番茄盐碱胁迫抗性，明确了Spd主要通过调整氮代谢、光合作用功能、与WRKY转录因子协同调控番茄盐碱胁迫耐性；研究外源γ-氨基丁酸（GABA）与甜瓜盐碱胁迫耐性，明确GABA通过调节叶绿素代谢平衡、多胺代谢和消除光抑制，同时多胺和NO参与了GABA调控的甜瓜Na+/K+平衡和膜脂过氧化来消除盐碱胁迫引起的氧化胁迫伤害。

另外，肥料的过度使用、利用率低以及土壤肥力下降也会对植物的产量和品质产生严重负面影响。面对这一问题，胡晓辉数年来与团队成员走访了陕西省设施农业主要生产区域，了解设施蔬菜栽培过程中肥料的使用，撰写了陕西省设施蔬菜化肥农药使用现状及建议使用方案，为农户科学用肥用药提供了科学指引。

为解决肥料的过度使用和土壤肥力下降的问题，切实提高蔬菜产量和质量，胡晓辉决定开始从事设施蔬菜实用无土栽培技术的研究。通过近些年来的不断努力，团队已研究出通过生物发酵技术处理农业废弃物形成的有机栽培基质，同时研发出适宜设施黄瓜、番茄、生菜等栽培的基质配方，形成了适宜设施主要瓜菜基质栽培的管理模式，建立设施蔬菜富营养型有机基质栽培技术体系。其研究团队的技术成果已在陕西省有效推广面积28.3万亩，累计增加产值6.21余亿元。

同时她和她的团队还探究了设施茄果类蔬菜水肥耦合效应，集成设施番茄甜瓜水肥一体化高产优质生产技术体系，并以此为依据开发系列水肥精准管理控制系统，为实现设施农业自动化、降低劳动力投入量做出贡献，部分技术处于国际领先水平。

关于之后的发展规划，胡晓辉提到了我国农业智能化作业程度不高的问题。“我国的设施农业产量相比发达国家要低很多，这主要是由于我国设施农业能耗投资大，管理水平低，以及劳动力投入整体核算成本较高引起的。”因此胡晓辉及其团队将会致力于智能水肥灌溉调控系统和设备的研发，以此来解放更多的劳动力，使设施农业更加省力化、高效化。

呕心沥血育新苗

“科研是我热爱的事业，教书育人则是我最根本的任务。”胡晓辉认真地说道。长年在设施农业做研究的经历让她确立了研究成果一定要推动产业发展，为农民增加效益的科研原则。因此她在教育工作中特别看重学生的才能和德行，“需要培养出德才兼备的人，这样才能更好地为社会做贡献”。

在教育方式上，胡晓辉贯彻因材施教的育人理念。“对于本科生，我会建议他们先给自己找好定位，想清楚是要搞科研还是培养自己的社会技能。”对于倾向做社会服务型工作的学生，她会指导他们针对产业问题，将团队的研究成果转化到实践生产中，让他们在进行这类科创项目的过程中积攒经验和技能。而对于专业型硕士研究生，胡晓辉会为他们制定与产业问题相结合的研究课题，并鼓励他们在试验站进行产业实践锻炼。并且这些学生的所有课题都是结合产业问题来开展，基本不会有纯机理性的研究。“我希望他们的研究能够为设施农业的生产提出一套栽培管理技术或者比较好推广的思路方法。”胡晓辉说道。

培根说：“科学真正的、合法的目标不外乎是这样：把新的发现和新的力量惠赠给人类生活。”在胡晓辉看来，不论是设施农业，还是教学育人都是一条漫长的路程。在这段路程中她一定会继续以坚定的脚步推动农业生产的发展，为农业领域输送人才。