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【中國科學報】有機肥料的“開路先鋒”

2019-04-30來源:南農新聞-NJAU NEWS作者:黨委宣傳部

沈其榮

40多年的學習和研究,也許讀者會想象我已經是一個老氣橫秋的有機肥專家,其實我對有機肥事業的憧憬,還像是三十出頭的“牛犢”,中國13億畝農田土壤的生物活性有待提高、5億畝次經濟作物土壤的微生物區系需要調控、18億畝耕地土壤中有益微生物正在嗷嗷待哺,亟待我們這些資源環境的同仁們攜手努力,拯救土壤,拯救土著有益微生物,也要讓外源有益微生物帶著“饅頭”(有機肥)下地,在土壤中生存、繁殖,讓土壤世界充滿益生菌的愛,重現“青山橫北郭,白水繞東城”的景觀。

■本報記者 王方

長期過量施用化肥,土壤酸化,土壤肥力明顯退化;而傳統農家肥施用起來費時費力,成效較慢,每年有數十億噸農家肥變成了農業廢棄物而隨地棄置,嚴重污染農村生態環境。

如何讓農民能像施用化肥那樣容易地施用有機(類)肥料,讓農村富有而文明?40多年來,南京農業大學資源與環境科學學院教授沈其榮獻身土肥事業,致力于解決有機(類)肥料制造和施用的科技難題,研發出各種新型肥料制造系列工藝和產品40多個。日前,沈其榮被授予第六屆中華農業英才獎。

科學“種子”,從土壤中生長

1976年初春,沈其榮所在的生產隊來了一個在校大學生。在茶余飯后的閑聊里,“土壤是從石頭中風化而來的”“土壤中有數不盡而看不見的微生物種類”……這些對當時只有高中知識的沈其榮來說,神秘而有趣,就像一顆“種子”種進心里,悄悄發芽,不懈生長,揮之不去。

恢復高考填報志愿時,他義無反顧地選擇了江蘇農學院土化系,因為他深知這個專業肯定有科學的內容。

1978年3月10日,沈其榮踏進了大學之門,開始探索“土壤是從石頭中風化而來的”奧秘。師從當時國內最知名的有機肥專家之一裴保義教授門下,他不僅學習了土壤的發育與形成,更懂得土壤肥力是作物生產的基礎,也是一個國家或地區經濟發展的命脈。

本科畢業,他又一頭扎進植物營養專業繼續深造,整整六年的碩士生和博士生科研訓練,為他今后的科學研究生涯奠定了堅實基礎。從大學入學到博士畢業,沈其榮用人生的黃金10年積累了厚厚的科研底蘊。

“肥沃”土壤,迎來科學的春天

1988年1月,沈其榮成為南京農業大學一名青年教師,第一個科研項目是有機肥改良濱海鹽土的研究工作。1989年底,時任江蘇省化工廳廳長徐以達發現,規模化養雞場的糞便應該做成商品有機肥來利用,便找來沈其榮這個當時做有機肥最年輕的后生,拿出2萬元給南京農大,立項研究雞糞資源化利用。

他立即著手進行商品有機肥產品研究,在當時經費拮據的情況下,依靠太陽曬、手工搓制造了600多公斤雞糞顆粒有機肥,花了他整整3天時間!“手上濃濃的雞糞味,讓我對商品有機肥研究產生了別樣的情感。”

1992年,沈其榮的“優質有機肥堆制過程中的生物化學特征研究”項目被國家自然科學基金委批準,有機肥研究領域進入國家視野。當時作為面上項目,20萬元經費已然不少,但用于規模化的堆肥研究,還是十分緊張。

為節省經費,沈其榮繼續在自己的實驗室做堆肥,每天上班第一件事就是關緊門窗,以免堆肥的氣味影響其他老師。“每天回家,夫人做的第一件事就是在門口把衣服遞給我,換了再進屋。”3年的國家基金項目,使沈其榮獲得了不同原料堆肥的菌種,這個實驗室也成了中國有機肥產業發展的最初發源地。

1995年和1998年,沈其榮先后兩次獲得國家自然科學基金委重點項目資助,研究不同有機肥養分轉化和循環特征,這位有機肥研究的少帥也由此確立了在中國有機肥研究領域的地位。2000年,沈其榮及其團隊全面開始有機肥產業化技術工藝研究,研發出有機肥和有機無機復混肥制造新工藝,顯著提高了有機肥和有機無機復混肥生產的效益和品質,成果獲得國家科技進步獎二等獎和教育部科技進步獎一等獎。

學農人都知道農業生產周期長,而有機肥專家更知道,有機肥主要是為了培肥土壤,對當季作物的增產效果并不明顯。沈其榮又開始思考如何研制更好的產品,使有機類肥料產品的當季增產效果能與化肥相媲美,從而提高農民施用有機類肥料的積極性。

這時候,正趕上國家對農業科技的大規模投入,他帶領團隊在科技部和原農業部的專項資助下,建立了生物有機肥制造新工藝,篩選出對作物生長具有顯著作用的芽孢桿菌,并在國內外首次建立了芽孢桿菌生物有機肥二次固體發酵新工藝,使得新型有機肥里含有更多對農作物生長有益的“益生菌”,讓莊稼長得快、長得好,還不生病。該成果和產品不僅廣受農民歡迎,還榮獲國家技術發明獎二等獎和江蘇省科技進步獎一等獎,核心專利獲中國專利金獎。

變廢為寶,做得更徹底些

“在我們土肥人眼里,沒有真正的‘有機廢棄物’,它們大多可以用來循環利用,變廢為寶。”從這個愿望和思路出發,近幾年,沈其榮團隊又在利用病死畜禽酸解獲得的氨基酸和作物秸稈研制木霉全元生物有機肥方面取得了重要進展。

經過長達8年的技術攻關,沈其榮及其團隊篩選得到能夠顯著促進作物生長和拮抗土傳病原菌的木霉功能菌,并且發明了簡便易行的木霉固體菌種生產技術工藝,在國內外首創木霉真菌在一個敞開的空間且基質材料無需嚴格滅菌條件下生長和產孢技術,該發明是同年最具創新點的發明專利之一。

為了找到木霉真菌的最佳有機營養載體,他們又進一步研究篩選到快速分解作物秸稈的微生物菌群,研發出大規模利用作物秸稈類植物性原料制造腐熟堆肥的工藝。將腐熟秸稈堆肥、病死畜禽酸解氨基酸和木霉固體菌種用以制造木霉全元生物有機肥的成果獲得2018年教育部技術發明獎一等獎。兩個核心專利分別獲得2017年和2018年國家優秀專利獎,已有20多家大型企業轉化相關技術工藝和產品,預期木霉全元生物有機肥將成為今后肥料產業的主導產品之一。

利用農作物秸稈、蘆蒿桿、中藥渣、樹枝落葉等原料快速制造腐熟堆肥的大規模產業化景象,已經在江蘇南京八卦洲、新疆農六師、吉林農安縣、黑龍江富裕縣等地推廣開來。

可以預見,未來的美麗鄉村,沒有廢棄物、土壤酸化被止住、土壤肥力持續提高、農產品又香又甜的夢想,即將變成現實。

原文鏈接:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/4/345640.shtm?from=groupmessage&isappinstalled=0


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