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走近“農(nóng)田魔法師”

發(fā)布時間:2022-08-16 11:15:00來源: 中國青年報

 

  民間流傳著一句打油詩:“農(nóng)夫五更田中走,工人四點趕車流”。無論春夏秋冬,農(nóng)民們早晨5點就要起床下地干活,給莊稼施肥。這樣辛苦的勞作狀態(tài),有沒有可能用科技手段改變?

  在東華大學(xué),有一位長期關(guān)心“農(nóng)民怎么種地”的老師,他叫蔡冬清。十?dāng)?shù)年間,他把自己收集到的“農(nóng)民的微笑”,看作像自己的SCI學(xué)術(shù)論文一樣重要?!稗r(nóng)民的微笑就是我的Nature。”蔡冬清就像是一位“農(nóng)田魔法師”,他用各種各樣神奇的方法,讓農(nóng)民種地變得輕松、讓土地變得豐產(chǎn)。

  讓莊稼吃一頓“飯”管半年

  控失化肥,是蔡冬清團隊的第一件“魔法”神器。它實現(xiàn)了一次施肥不用追肥,被農(nóng)民們形象地稱為“一炮轟”,目前已有上百家企業(yè)量產(chǎn),累計推廣3億余畝。

  “我的導(dǎo)師余增亮研究員經(jīng)常教導(dǎo)我,做農(nóng)業(yè)科研要處處想著農(nóng)民,咱們一定要把論文寫到祖國大地上?!辈潭逭f,化肥控失劑獲得“國家重點新產(chǎn)品”,獲中科院科技促進(jìn)發(fā)展二等獎,“實現(xiàn)了讓莊稼吃一頓‘飯’管半年的夢想?!?/p>

  據(jù)他介紹,莊稼的生長期多為半年以內(nèi),其施肥頻率卻比較高,一般為每個月或每半個月一次。蔡冬清告訴中青報·中青網(wǎng)記者,他從小學(xué)3年級時就產(chǎn)生了讓莊稼“吃一頓飯”管半年的想法。

  “我小時候常常早晨5點鐘就被爸爸叫醒下地給莊稼施肥,又困又煩躁,勞作過程還很臭,心里滿是不情愿。”蔡冬清記得自己當(dāng)時問父親,為什么一定要經(jīng)常給莊稼施肥,父親給他做了一個給“莊稼吃飯”的比喻,“爸爸說肥料就像莊稼的‘飯’,‘吃’一頓只管個把月。如果莊稼‘餓’了,收的糧食就少了,咱們家就得挨餓了?!?/p>

  讀研時,“讓莊稼吃一頓飯管半年”的夢想種子開始“發(fā)芽”了。

  有一次吃完螃蟹,看到垃圾桶中多了一大堆螃蟹殼,蔡冬清心想,如果能把這些螃蟹殼利用起來該多好。無數(shù)次實驗下來,蔡冬清發(fā)現(xiàn)螃蟹殼含有大量殼聚糖,加到化肥中可以控制化肥流失,提高養(yǎng)分利用率和持效期。

  2020年,在學(xué)校與學(xué)院黨委的支持下,東華大學(xué)對口扶貧縣云南鹽津縣獲贈了價值1.5萬元、由蔡冬清團隊研發(fā)的3噸肥料增效劑,在獼猴桃、茶葉、玉米上共示范500畝。結(jié)果表明,這種“一炮轟”化肥累計可以節(jié)約肥料2.5噸,增收10.2萬元,為鹽津縣科技扶貧提供有效科技支撐。

  為了推廣這項應(yīng)用,團隊與中科院微生物所仲乃琴研究員團隊一年往返20多次內(nèi)蒙古自治區(qū)商都縣,寧夏回族自治區(qū)西吉縣、海原縣、固原縣等深度貧困地區(qū)開展技術(shù)示范和培訓(xùn),在田間地頭手把手教農(nóng)民使用技術(shù)。

  讓農(nóng)民不再農(nóng)藥中毒

  農(nóng)民給莊稼施肥費時、費力,而頻繁播灑農(nóng)藥,還有染上疾病的風(fēng)險。

  有一次,小蔡冬清看到剛從地里回來的叔叔臉色發(fā)青、渾身發(fā)抖?!斑@就是農(nóng)藥中毒了!”蔡冬清說,后來他父親背著叔叔去醫(yī)院搶救才助其脫險。這次經(jīng)歷,讓小蔡冬青對頻繁播灑農(nóng)藥的做法“心有余悸”。

  “其實每到夏天,我們村都會發(fā)生類似情況?!辈潭甯嬖V中青報·中青網(wǎng)記者,如果不打農(nóng)藥,莊稼會得病,就長不好;如果剛打完農(nóng)藥就下雨,藥就被雨水沖走了,就還得再打藥。這也是為什么他印象中農(nóng)民三天兩頭都在田里打藥。

  “于是我就想,如果有一種農(nóng)藥不怕風(fēng)吹雨淋,那么莊稼‘一輩子’打一次藥就好了?!辈潭逭f,在農(nóng)藥使用方面,螃蟹殼也有大用處。

  蔡冬清團隊利用螃蟹殼和納米黏土作為原料,經(jīng)過大量摸索和試驗,研制出一種活性功能納米材料,發(fā)現(xiàn)其可以有效提高農(nóng)藥附著力,減少流失30%以上,將持效期提升一到兩倍,不僅能顯著降低農(nóng)藥用量和次數(shù),還有環(huán)保功效。

  該技術(shù)在2014年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品被多家農(nóng)藥企業(yè)采用,截至目前已累計在國內(nèi)推廣5000余萬畝,可降低農(nóng)藥用量20%以上,節(jié)約農(nóng)藥5000噸以上,創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益5億多元,有效緩解了農(nóng)藥引起的農(nóng)業(yè)面源污染。

  該技術(shù)獲得2019年度中科院科技促進(jìn)發(fā)展一等獎、2018年度寧夏科技進(jìn)步三等獎、2018年度“孟加拉國農(nóng)業(yè)獎”(國家級)及2016年度中國農(nóng)藥協(xié)會頒發(fā)的“減施增效植物健康產(chǎn)品貢獻(xiàn)獎”。

  在寧夏農(nóng)墾的馬鈴薯種薯繁育中心試驗時,農(nóng)民見到蔡冬清團隊非常激動。一名農(nóng)民說:“那個‘面面’效果可好了,我都舍不得用,每次就捏一小簇混在農(nóng)藥里面,我20天打一次藥,比別人7天打一次藥的功效還要好。”

  這個“面面”就是蔡冬清團隊發(fā)明的農(nóng)藥控失劑。

  讓牛糞“秒變”肥料

  在為農(nóng)民謀福利的道路上,蔡冬清的路越走越寬,他發(fā)明的產(chǎn)品受到了農(nóng)民朋友們的追捧。團隊研發(fā)了一種“魔法藥劑”,加到牛糞中一個小時就可以變成肥料。這款藥劑被稱作“一小時納米快速腐熟劑”。

  “我家在農(nóng)村,從小就深知農(nóng)民的艱辛與不易,想著長大以后一定要干點事兒,讓農(nóng)民輕松一些、農(nóng)村美麗一些、農(nóng)業(yè)高產(chǎn)一些。”蔡冬清的每一項發(fā)明、每一個課題,都源自農(nóng)民的實際需求。

  蔡冬清小時候,家里養(yǎng)了一頭牛,每隔一周,他就要幫著爸爸把牛糞鏟到院子外面堆起來。然后每隔半個月左右翻拋一次。如果遇到雨天,還要蓋上塑料皮,經(jīng)過大概半年,這些牛糞才能變成肥料還田。

  每次鏟糞、翻糞,小蔡冬清都極不情愿,“真是又臭又累。”長大后他才知道,牛糞要靠細(xì)菌發(fā)酵才能變成肥料,而這個過程極其漫長。

  “我在想,如果有一種‘魔法藥劑’加到牛糞中,一個小時就能讓它變成肥料,那該多好啊?!?020年,蔡冬清開始著手研究這種“魔法藥劑”。

  “魔法藥劑”的應(yīng)用場景為養(yǎng)殖場,要天天和畜禽糞污打交道。蔡冬清常常自詡為“視糞土如金錢”的“糞青”,“每次到養(yǎng)殖場都很興奮,并不覺得難受,就像到田地里一樣?!?/p>

  有一次,他到山東濰坊一家養(yǎng)雞場調(diào)研,看到雞糞立馬用手去抓,并興奮地說:“這個雞糞含水量大概70%,正適合!”

  經(jīng)過數(shù)千次失敗和數(shù)十次不眠之夜,團隊終于研發(fā)出這種“魔法藥劑”——一小時納米快速腐熟劑。

  蔡冬清介紹,這種藥劑添加到畜禽糞污中,通過獨特的分子剪切效應(yīng),可快速將畜禽糞污中有機大分子轉(zhuǎn)化為黃腐酸、氨基酸等小分子,1分鐘除臭,10分鐘溫度升至80-90攝氏度,1小時完成腐熟,從而制備高活性有機肥。該技術(shù)可有效消除畜禽糞污四大害,100%降解抗生素,100%鈍化重金屬。該有機肥較傳統(tǒng)有機肥使作物增產(chǎn)10%-20%。

  在安徽省一家企業(yè),該項目轉(zhuǎn)化并落地建成10萬噸有機肥生產(chǎn)線。

  為了讓魔法藥劑發(fā)揮更大的作用,蔡冬清團隊還研發(fā)出快速腐熟反應(yīng)器,構(gòu)建了“智能裝備+快速腐熟”綠色新工藝,節(jié)約生產(chǎn)用工70%。該技術(shù)已獲4項發(fā)明專利,并以普通許可的方式授權(quán)安徽和山東兩家公司使用。

  蔡冬清表示,該成果有望將有機肥生產(chǎn)工藝從“慢臭粗”的生物堆肥引向“快好細(xì)”。他希望,可以促進(jìn)有機肥產(chǎn)業(yè)集約化、智能化、裝備化和綠色化,為我國養(yǎng)殖業(yè)引發(fā)的農(nóng)業(yè)面源污染提供顛覆性解決方案。

  中青報·中青網(wǎng)記者 王燁捷 來源:中國青年報

(責(zé)編:常邦麗)

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