JN江南·体育下载南京师范大学地理科学学院教授、博士生导师蔡祖聪身陷“泥潭”40多年,从研究到教学,再到俯下身子写出科普读本《神奇的土壤》,他一直在做土壤学的社会转化。
近日,第四届土壤生物健康学术论坛研讨会在云南文山州举行,蔡祖聪因研发的“土壤强还原处理法”有效消减三七等多种作物连作障碍,再次引起强烈关注。
土壤里生活着那么多小动物,它们都在做什么?为什么它们选择生活在那里?土壤除了让植物生长,还有什么作用......
多年前,南京小学生张宁阳的一系列疑问,让当时年逾花甲的蔡祖聪意识到,随着城市化程度的不断提高,越来越多的孩子亲近自然、接触土壤的机会越来越少。
为了孩子们有更多的机会了解自然,进而热爱自然、保护自然,长大后科学地利用自然,科普读本《神奇的土壤》来了。
在这本书中,蔡祖聪只用短短数语,就说清楚了土壤的形成:“太阳晒,雨水淋,微生物‘啃’,植物扎根,整块的岩石破碎了,慢慢变成砂子。砂子再进一步破碎,变成更小的矿物质。微生物和植物死了,腐烂后变成腐殖质混在细小的矿物中,这就形成了土壤。”
1978年,蔡祖聪进入浙江农业大学土化系学习,后考入中国科学院南京土壤研究所一路攻读、一路研究。2011年,他调至南京师范大学,“虽然从研究所到了学校,但工作重心仍然是做研究,而且也没有改变研究方向。”
“我国土壤学的每一个重大成就都是在解决国民经济重大问题的过程中取得的。”在蔡祖聪看来,土壤学的生命力就在于不断解决生产和社会实际中出现的问题。
近年来,随着经济和技术的快速发展,高投入和高产出的集约化种植已经成为我国重要的农业生产模式。在此过程中,作物连作障碍问题也日益突出。
“所谓连作障碍,指在同一块土壤高频率种植同种作物,这块土地就容易被病原菌侵袭,变成病土。在病土上继续种植同种瓜果蔬菜,会造成大幅减产,甚至颗粒无收。”要解决这一问题,最关键的还是土壤。
自2010年起,作为国家重大科学研究计划项目首席科学家,蔡祖聪就带领团队瞄准作物连作障碍防控,在国内率先研发出土壤强还原处理方法,即先对土地施行“肿瘤切除手术“,再予以一定的养料进行调养。整个过程更健康,更具可持续性。
蔡祖聪说,国外曾广泛采用土壤化学熏蒸灭菌方法,虽然取得了很好的效果,但其使用的化学药品危害环境和人类健康;国内也曾试图靠加大农药和化肥施用量来解决问题,却只会形成恶性循环。
他们在研究过程中,独立发现施用大量有机物料、淹水强烈还原土壤,可以快速修复因酸化、次生盐渍化而严重退化的大棚蔬菜地土壤,从而消除作物连作障碍,土壤的理化性质和微生物学性质甚至可以“还原”到集约化利用之前的状态。
曾在南京土壤研究所求学的中国科学院院士朱永官表示,从实验室再到田头,蔡老师不但解决了土壤研究中的应用问题,还因学科交叉延伸、丰富了其学术研究。
“我本来就是农民出身,当然想从农民利益考虑,为他们做点事。”从南京麒麟门蔬菜基地,再到浙江、山东、海南、广东等地,蔡祖聪研发的这项技术已完全走出实验室,通过香蕉、黄瓜、芦蒿、番茄、洋桔梗等作物的田间试验和实践得到推广,现在更是成功解决了高原中药材连作障碍问题。
正如蔡祖聪所说:“如果把高原上中国独有的中药材连作障碍问题都解决了,其他还有什么不能解决的呢?”
三七是我国特有的名贵中药材,具有活血化瘀、消肿定痛等功效,市场需求量大,道地三七的可持续生产,对中药产业稳定发展尤为重要。
然而,三七作为喜阴湿的宿根植物,极易被土壤中的病原菌侵染发病,这就导致往往需要轮作20-30年才能再植,此外,随着种植历史的延长,可种植三七的土地日益匮乏江南体育平台。
“一把草、一碗水、一张膜”,蔡祖聪用九个字解释起这项修复技术,即在作物休整期,将如秸秆、杂草等有机物粉碎后埋入土壤,用塑料膜捂上3-4周。在此条件下,土壤中的微生物利用有机物,产生大量的有机酸等物质,不但能杀死土壤中的病原菌,还可改善土壤的结构和肥力。
经过南京与云南的接力,经过实验室与田间的多次往返与修正,三七在其道地产区成功实现连续种植。
在文山种植间隔8年的三七老地,两相对比,实施土壤强还原处理方法的三七种地长势盎然,完全是一副生机勃勃的景象,成活率达到80%以上。“有这个数字,农民完全能赚到钱。”一位老文山人表示。
蔡祖聪研究团队核心成员、南京师范大学地理科学学院教授赵军介绍,从育种到收获,三七需要经历长达三年的生长期,这里的三七已安全度过生长危险期,即将迎来收获。尤其难得的是,该技术还应用于两年前就种过三七的田地,同样有很好的长势,生长三年的三七成活率仍达到60%左右。
该项技术优化后,目前生长两年的三七,成活率达到90%左右,有望实现三七种植两年后再植的目标。
本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问。