作為全國主焦煤生產基地之一的古交市，馬蘭鎮白草塔村「博士小院」團隊潛心開展礦區土地復墾研究。圖為團隊成員王偉查看玉米長勢。鄧寅明 攝
「立秋有雨樣樣有，立秋無雨收半秋。」8月14日，天邊剛泛起魚肚白，山西農業大學助理研究員薄慧娟就早早動身，驅車從太原市區出發，趕往位於古交市馬蘭鎮白草塔村的「博士小院」。趁著雨後農作物生長關鍵期，她抓緊採集玉米實驗田中埋下的網袋樣本，分析玉米秸稈的腐解情況。
北京林業大學土壤學專業博士畢業的薄慧娟，2021年入職山西農業大學生態環境產業技術研究院，並成為山西農業大學「礦區復墾與生態重建」團隊的一員。該團隊重點從事大宗工業固廢資源化利用、煤矸石充填復墾土壤重構、土壤耕層快速培肥等課題研究。古交市8月初建立「博士小院」後，便引其入駐，成員包括中國工程院院士1人、博士8人、碩博生13人。
古交市因礦而建，依礦而生，是全國重要的主焦煤生產基地，素有「煤海明珠」之稱，但伴隨著煤炭開採，也帶來了大量煤矸石。如何消納處置煤矸石，是煤礦行業高質量發展繞不過的課題。該市「借智」青年博士生和高校科研力量，開展礦區土地復墾研究，推進煤矸石集中收儲和綜合利用，打造「無廢城市」。
紮根土地做學問
一人多高的玉米整齊排列，猶如密不透風的青紗帳；一望無際的大豆田裡，豆秧密密麻麻結滿了豆莢……在古交市馬蘭鎮白草塔村高高的山樑上，有一片良田。田裡的莊稼長勢喜人，豐收在望。
「這裡曾是山西焦煤集團西山煤電屯蘭煤礦堆放煤矸石的地方，我剛來時看到黑壓壓、堆得像山一樣的煤矸石，確實被震撼到了。」薄慧娟說，「通過我們團隊不斷科技攻關與實驗示範，這裡的矸石山不見了，還種出了莊稼，前後對比，讓人難以想像。」
薄慧娟的團隊領頭人為中國工程院院士、山西農業大學學術委員會主任委員徐明崗。2017年，他帶領團隊成員來到白草塔村，協同山西省農業科學院農業環境與資源研究所、太原理工大學礦業工程學院、山西綠寶園林設計研究所、西山煤電集團屯蘭礦以及當地村委，開展了煤礦土地復墾基地的建設。
徐明崗帶領團隊成員依託國家科技支撐計劃項目、科技部國際合作項目、國家重點聯合基金、國家自然科學青年基金等項目，圍繞山西煤礦復墾區，開展了復墾土壤剖面構建、外源肥料對復墾土壤提質增效技術集成、植被重建培肥礦區復墾土壤、工礦廢棄物資源化利用等研究。
目前，該團隊已篩選出適於煤礦復墾區生態恢復的10餘種能源植物、13株解磷固氮功能微生物，研發出礦區專用生物有機肥配方3個。發表學術論文52篇，相關成果先後獲得中國植物營養與肥料學會一等獎1項，山西省科技進步一等獎1項、二等獎1項，授權國家專利5項。
在「博士小院」的實踐中，薄慧娟將著手開展煤礦區復墾土壤快速培肥、作物根際相關研究工作。「農作物根深才能葉茂，我們農業工作者就像農作物一樣，必須兩腳扎在農業生產一線的泥土裡，才能更好地實現自身價值。」薄慧娟說。
科技示範增收益
白草塔村村委會院內，一處辦公點門前掛著的「博士小院」牌匾格外醒目。薄慧娟和她帶的碩士研究生薛東鶴，正做著到田間採集土壤樣本的準備工作。
「不同土壤環境，不同農作物，所採取的施肥措施也不同。採集農作物從生長到成熟不同時期的樣本數據，將幫助我們選出最佳施肥方案，實現經濟效益與生態效益的最優解。」薄慧娟說，每次農作物需採樣20至40個樣本，每個樣本要檢測8至10項指標，一次下來，她和學生們要在實驗室忙上半個多月。
薄慧娟對樣本採集工作格外仔細認真，因為她深知這塊農田的來之不易。「這裡原是一道狹長的天然溝壑，後來成了山西焦煤集團西山煤電屯蘭煤礦的排矸區。」薄慧娟說，在山西農業大學校長張強指導下，該地於10年前開始了煤矸石充填復墾工作：將矸石層和黃土層交替覆蓋，層層推平、層層壓實，把溝谷墊高填平。通過煤礦區損毀土地障礙因子解析、復墾土壤重構、耕層構建以及復墾土壤快速培肥等多種措施建立了「分層壓實、隔室堆儲、覆土造地」的煤矸石充填造地技術。經過不斷治理，實現了煤矸石「從地里來，到地里去」的自然回歸、生態循環，做到了生態效益、社會效益和經濟效益相統一。
矸石山最終達到了良田標準。村民靳秀成對徐明崗團隊的科技種田技術非常信服。他之前種地多選用簡單方便的無機肥，但時間一長就容易出現土壤板結、產量下降的情況。後來，他諮詢團隊專家得知，是土壤有機質含量偏低影響了微生物的活性。而在專家的實驗田裡，採用的「有機肥+無機肥」施肥技術，巧妙地化解了他的難題。「用專家傳授的技術科學種田，玉米畝產量能達到750公斤，高時甚至能突破800公斤，產量提高了20%還多。」靳秀成說。
「通過測試和對比，我們發現毛苕子、大豆顯著促進土壤結構改良、微生物數量提升和養分含量增加，可作為煤矸石新造地土壤培肥改良的先鋒作物。有機肥配施化肥的方式是礦區復墾土壤有機質提升的有效措施。」徐明崗團隊專家通過舉辦土壤培肥專題講座，推動科研成果轉化為生產力，引領農戶走上科技興農之路。
融入產業助振興
作為全國主焦煤生產基地之一的古交市，今年主動扛起了太原市「無廢城市」試點建設的任務，全力打造固廢綜合利用示範基地。該市將轄區所有煤礦、洗煤企業的煤矸石納入環境治理範圍，同時積極推進煤矸石集中收儲和綜合利用，實現生態效益與經濟效益的有機統一，打造古交發展的「第二支柱產業」。
古交市「博士小院」由古交市委組織部牽頭聯合相關單位共同打造，是集科技創新、示範推廣、人才培養於一體的科技創新服務平台。該平台將圍繞新能源改革、鄉村振興、轉型發展等重點領域開展科研攻關，構建「政產學研用」緊密結合的新機制，全面服務於鄉村振興戰略和創新驅動發展戰略，推動博士研究生在基層施展學術特長，助力本土人才培養。
對於入駐古交市「博士小院」，徐明崗院士在寄語中說：「山西是我國產煤大省，古交因礦建市，在我省乃至我國煤炭生產中具有舉足輕重的地位。古交位於丘陵山區，大部分煤礦企業散布於溝溝之間，在這樣的地形地貌下，建立長期定位試驗基地，開展礦區土地復墾研究，具有很強的科學價值和實踐意義。」
記者 劉志剛
(責編：劉洋)