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科技让土壤更健康

文章作者:北京pk赛车 上传时间:2020-01-03

2016年底,党永富收到了从祖国西北广袤土地上传来的好消息:经过两年在新疆16个县试验示范得出结论,他研发的化肥减量增产技术效果显着——在化肥用量减少20%的情况下农作物增产10%以上。将作为农业供给侧结构性改革的重要举措在全疆推广。

他从一名农民做到联合国国际生态生命科学院通讯院士,登上过联合国讲台,获得国际农药与环境安全一等奖,成为我国首个获得联合国“科技之星”勋章的人……从1988年发现农资次生灾害至今,党永富的“治土之路”已走到第30个年头。

关注除草剂副作用——2100多万亩“患病田”受益

今年51岁的党永富出生在河南省商水县,是个“苦出身”,挨过饿受过穷,他从小就对土地和粮食有着深厚感情。初中辍学务农,喜欢琢磨的党永富将所有心思都用在了种地上。

上世纪80年代末,第一次接触除草剂,带着惊讶和疑惑,他在自家一亩三分地上做起了实验,亲身体验到这个新鲜事物的副作用:对庄稼造成缓苗;收成比人工除草低。如何让除草剂更好发挥作用?年轻气盛的党永富从此开始了16年的艰难探索。

“科学家做实验有理论,农民只能靠试错。”党永富说。氨水、绿豆水、大蒜水、中药水……像着了魔一样,只要能倒到地里的,他都试了。出于让土壤恢复健康的执着,党永富跑遍大江南北四处学习,走访高校院所请教专家;还只身到青海做实验,一去就是三年。

经过数百次失败,党永富研制出以高活性降解酶蛋白为主要成分的除草安全添加剂,可有效降解除草剂及其他农药残留的有机磷分子,并找到降解菌与除草剂混合使用的最佳安全配比,通过定向诱导控时技术,实现与除草剂一起施用,既不影响除草效果,又能预防副作用。为除草剂加了一把“安全锁”,共获得6项发明专利。

专家鉴定认为,这项新技术属国际领先技术,填补了国内空白,对国家粮食安全有巨大贡献;能将除草剂对农作物的抑制期由7-15天缩短到2-3天,提高农作物产量10%以上。按全国15亿亩次使用除草剂计算,每亩增产100斤便可增加近4亿人的口粮。有粮国乃安,他为产品取名“奈安”。

从2006年开始,党永富在全国委托专业机构对新技术试验示范,“奈安”表现优异。他进一步将最严苛的“试金石”选在了北大荒。

黑龙江农垦机械化程度高,对除草剂的应用早于中原农区10年以上,很多耕地由于长期使用除草剂残留无法消除,大豆由最初亩产500斤降到70斤,三五年不能改茬,被称为“患病田”。

党永富当起了“土壤医生”。2011-2012年,黑龙江垦区组织120多名专家开展以奈安除草剂安全添加剂为主、以两个科研所和18个农场科技园区为基地、六大作物、44项绿色投入品联合试验示范,得出结论:奈安具有明显提高作物产量和品质的功效。尤其是甜菜,应用后产量、含糖量双提高,仅此一项每公顷增加收入4000元。

2012年统计,我国推广“奈安”6000多万亩次,在黑龙江、吉林、内蒙古治理了2100多万亩次“患病田”,实现农田安全改茬。2005-2015年,累计为农民挽回损失300多亿元。党永富也成为国家农药残留降解国际专利战略研究首席专家。

关注化肥减量增产——应用检验超过1000多万亩

在2006年推广“奈安”过程中,党永富的目光聚焦到另一个被大量使用的农资——化肥身上。“交谈中农民说,化肥施得越来越多,成本涨却不见产量长,情绪很低落。”见不得农民苦恼的他开始了新一轮创新之路。

“化肥是个好东西,对粮食安全的作用功不可没。但就像人吃饭,中国人的胃适合多吃粮食和蔬菜,大鱼大肉吃多了肯定不舒服。”党永富说。从1978-2013年,我国化肥使用量年均增长6%,很多土地患上了“化肥依赖症”;过量施肥造成肥料利用率低,流失和污染增加,土壤酸化板结、地力下降,为了维持产量不得不更多施肥,最终陷入恶性循环的“怪圈”。

基于这个认识,党永富提出了“主肥战略”,即调整施肥结构,施用有机肥。然而随着生产方式改变,传统有机肥受制于产量低、成本高、携带重金属污染风险等因素,很难产业化发展。党永富将出路瞄准了材料科学,探索研发在我国基本处于空白的绿色生产资料。

“美国从1937年开始类似研究,创造了一场革命。”党永富说。有了以前的基础,他在2008年便研制成功了我国首个主肥“微蜜”高分子有机水溶肥,并且通过工艺改进采用炭吸附和生物发酵技术使成本从亩均500元降到30元。

这种炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥,富含高分子仿生有机质,可缓解土壤饥饿,阻隔肥料固化,激活残留在土壤的肥料,有效解决因“偏食”造成的有机质下降问题。奈安牌有机水溶肥料已得到绿色食品生产资料认证;去年9月,全国农业技术推广中心委托中国植物营养与肥料学会进行科技成果评价,结果显示“菌种筛选、炭吸附、交联技术方面居国际同类产品的领先水平”,目前正在申请国际专利。

2012-2013年,全国农技推广中心组织专家在河南、山东、黑龙江、辽宁、吉林、湖北、江苏、新疆生产建设兵团等10多个地区的30多个示范区,在小麦、玉米、大豆、水稻、花生、棉花等作物上做了多项试验,效果明显。专家保守估计,这项技术能在化肥减量30%情况下实现增产8%以上;按2013年我国肥料使用量超过6500万吨计算,意味着年可节肥2000万吨左右。

2016年9月13日,8省30位农业专家汇集河南省西华县,对党永富主持的化肥减量试验实地观摩。全国农技推广中心耕地质量检测处处长李荣拔出长在试验地块和一般地块两株大豆,一株根须直扎向下,能数出50多个有效根瘤菌;一株根须横向生长,20多个根瘤菌很多还是烂的。踩在地上,一块经过5年改良已松软成为“海绵土”,一块则因长期施肥成为“千层饼”。

这项技术经过了12省64个区域1000多万亩的应用检验。过去两年在新疆的试验得出结论:小麦千粒重增加3.3克,玉米亩均增收90-280元,棉花绒长增加0.5厘米,每公斤土壤有机质提升0.27。

关注农业过程管理——土壤健康让农作物更安全

党永富是有梦想的人。他不仅要在单项技术上突破,还有一个更伟大的农业安全工程系统建设梦——打造现代生物农业产业链,从源头实现安全食品过程控制。

他将农药、化肥、农膜等投入品不合理使用带来的土壤污染统称为农资次生灾害。通过技术创新“治”与“防”结合,实现减农资、减成本、减污染和增产量、增品质、增收入的“三减三增”目标。党永富团队已完成了包括农药残留降解、肥料减量、重金属钝化在内的全部技术攻关,开始向农业过程管理转变。

我国曾针对土壤污染状况进行调查,结果显示全国土壤环境状况不容乐观。农业部提出到2020年化肥、农药使用量“零增长”的目标。这是一项关系到子孙万代的大计。

党永富认为,实现这个宏伟目标大有希望。“就像人看病,不能‘有病乱投医’,关键在找准病根‘对症下药’。”据了解,我国土壤有机质含量从之前的6.7%下降到现在的0.8%-1.5%左右,长期处于“贫血”和“营养不良”状态。

按照他所想,要通过治土让土壤机体恢复健康。党永富向记者展示研发的“过程米”照片,“土壤改良后稻谷才能‘活秆成熟’,呈现金灿灿的颜色;产出的米更营养,不再是单纯让人吃饱的‘填充料’。”

刚刚卸任联合国秘书长的潘基文曾说党永富是“第一位在联合国推动土壤污染与生态治理的人”,盛赞他会成为人类的英雄,因为他的加入,“让世界生态污染治理迈进了一大步”。

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