全思懋 本報(bào)記者沈建華

“Magicprofessor！”2012年10月，全世界最古老、最有名的農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站——英國(guó)洛桑試驗(yàn)站原土壤系主任Da-vidPowlson，和多位國(guó)際同行專家考察了江蘇省江陰市全元生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化基地后，對(duì)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果敬佩不已，情不自禁地贊揚(yáng)沈其榮為“魔法教授”。

沈其榮的“魔法”可不簡(jiǎn)單！曾榮獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)的沈其榮教授及其團(tuán)隊(duì)，近年來(lái)的研發(fā)又揭開(kāi)了調(diào)控土壤微生物區(qū)系，同時(shí)實(shí)現(xiàn)作物當(dāng)季高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和持續(xù)保育土壤雙重目標(biāo)的土肥關(guān)系密碼，為有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)，作出了重要的路徑探索。

破解密碼：用微生物培肥土壤

近年來(lái)，化肥零增長(zhǎng)、“土十條”、果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)等有機(jī)肥行業(yè)的利好政策接踵而至。但是，由于我國(guó)近40年來(lái)長(zhǎng)期過(guò)量施用化肥，土壤肥力明顯退化；又由于大量農(nóng)村勞動(dòng)力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)農(nóng)家肥施用又臟又累，導(dǎo)致我國(guó)每年產(chǎn)生的數(shù)十億噸農(nóng)家肥變成了農(nóng)業(yè)廢棄物而隨地棄置，嚴(yán)重污染農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，國(guó)內(nèi)有機(jī)肥的生產(chǎn)和施用，又存在企業(yè)散、規(guī)模小、價(jià)格高、見(jiàn)效慢、質(zhì)量參差不齊、肥效普遍低緩等問(wèn)題。

沈其榮教授35年來(lái)堅(jiān)持在做一件事——將傳統(tǒng)的農(nóng)家肥資源研發(fā)成商品有機(jī)肥，讓農(nóng)民能夠像施用化肥那樣方便地施用有機(jī)肥，這一方面能有效抑制土壤酸化和調(diào)控土壤微生物區(qū)系，另一方面能大量消納農(nóng)業(yè)廢棄物，消除農(nóng)村環(huán)境污染隱患。

“關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題就是解密土壤生命的密碼?！睂?duì)由他提出和其團(tuán)隊(duì)實(shí)施的“調(diào)控土壤微生物區(qū)系”新思路，沈其榮做了這樣的生動(dòng)解釋：“我們研發(fā)的這種肥料，一方面讓土壤中現(xiàn)有的好的微生物生長(zhǎng)得更快，另外一方面想辦法引進(jìn)土壤中缺乏的其他好的微生物，既給它們‘啟動(dòng)費(fèi)’‘住房’，還給它們解決“老婆工作、孩子上學(xué)”問(wèn)題（相伴微生物），讓它們進(jìn)入土壤后能夠如魚得水，全身心地投入培肥土壤的工作。”

這一得到國(guó)內(nèi)外同行認(rèn)可和良好評(píng)價(jià)的新思路及其實(shí)踐，已經(jīng)取得了令人矚目的成效。他們研發(fā)的有機(jī)肥和生物有機(jī)肥技術(shù)工藝已被全國(guó)近600家企業(yè)采用，研發(fā)的土壤熏蒸與生物有機(jī)肥聯(lián)用防控土傳病害綜合技術(shù)效果顯著。

沈其榮團(tuán)隊(duì)先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)家專利金獎(jiǎng)、國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)；獲得國(guó)家發(fā)明專利66件、國(guó)際PCT專利6件，其中40多件專利在企業(yè)得到轉(zhuǎn)化，為我國(guó)土壤肥力提升和有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

揚(yáng)長(zhǎng)避短：“魚和熊掌”要兼得

化肥、有機(jī)肥各有長(zhǎng)處和不足，如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，改善土壤環(huán)境？沈其榮團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)控（根際）土壤微生物區(qū)系對(duì)作物高產(chǎn)和安全生產(chǎn)能起到“四兩撥千斤”的作用。

該團(tuán)隊(duì)由此研發(fā)出全元生物有機(jī)肥，重點(diǎn)提升土壤生物功能。他們認(rèn)為，微生物對(duì)培肥土壤和促進(jìn)作物高產(chǎn)的作用不可估量。問(wèn)題是如何來(lái)調(diào)控土壤微生物區(qū)系，達(dá)到實(shí)現(xiàn)作物當(dāng)季高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、持續(xù)保育土壤的雙重目標(biāo)。

眾所周知，作物連作容易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)性差、養(yǎng)分不平衡、土壤微生物活性低，最終導(dǎo)致作物產(chǎn)量逐年下降。2008年8月，沈其榮團(tuán)隊(duì)在山西省臨汾市堯都區(qū)縣底鎮(zhèn)的一個(gè)14年果齡的蘋果園里，畝均施用300公斤全元生物有機(jī)肥，2009年10月蘋果收獲時(shí)，產(chǎn)量比上一年增加了40%，所有老樹(shù)都增加了很多新芽和新枝。

通常，當(dāng)蘋果樹(shù)果齡達(dá)到18年時(shí)就得更新，直至目前，那片蘋果園的果齡已有23年了，但果農(nóng)絲毫沒(méi)有更新果樹(shù)的想法。在2009～2016年這8年間，該蘋果園的平均產(chǎn)量為4997公斤/畝，而旁邊主要施用化肥的對(duì)照區(qū)蘋果園平均產(chǎn)量為2719公斤/畝。果農(nóng)吉振海說(shuō)：“果園自從施用了全元生物有機(jī)肥后，蘋果產(chǎn)量沒(méi)有‘大小年’了，每年產(chǎn)量都很穩(wěn)定，而且蘋果大小很均勻，色澤更好，這幾年的效益比過(guò)去幾乎翻倍了?！?/p>

沈其榮團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，施用了全元生物有機(jī)肥的蘋果樹(shù)，其根系當(dāng)年新根量比對(duì)照果樹(shù)增加了80%，根系活力增加了60%左右，而且土壤微生物區(qū)系顯著優(yōu)于對(duì)照區(qū)土壤。

對(duì)這種作用機(jī)理，沈其榮是這樣解釋的：“全元生物有機(jī)肥的大概念是指能夠改善土壤條件和促進(jìn)植物生長(zhǎng)的有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物三大主成分，小概念是指能夠提供植物生長(zhǎng)所必需的各種營(yíng)養(yǎng)元素和部分氨基酸?！?/p>

香蕉土傳枯萎病一直被認(rèn)為是最難控制的病害之一。沈其榮團(tuán)隊(duì)從2009年開(kāi)始，在海南省樂(lè)東縣萬(wàn)鐘公司1萬(wàn)畝香蕉園內(nèi)建起了香蕉及其他熱帶水果土傳病害防控研究所，針對(duì)發(fā)病率很嚴(yán)重的蕉園，運(yùn)用“全元”理念將土壤綠色處理與生物有機(jī)肥聯(lián)用，真正實(shí)現(xiàn)了防治香蕉土傳枯萎病的目標(biāo)，種出來(lái)的香蕉果皮光亮、無(wú)斑點(diǎn)、糖分含量高、香味濃厚、貨架期長(zhǎng)，目前已經(jīng)大面積示范推廣幾十萬(wàn)畝次。

變廢為肥：新工藝解決新難題

病死畜禽無(wú)害化處理是一個(gè)大難題，如何變廢為肥、變廢為寶而沒(méi)有污染，更是難上加難。沈其榮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)四年多潛心研究，創(chuàng)造的硫酸水解法，是一種寓無(wú)害化處理病死畜禽和屠宰場(chǎng)下腳料于肥料化利用之中的嶄新技術(shù)工藝。

沈其榮告訴記者，“每100公斤新鮮病死畜禽能生產(chǎn)出27～30公斤的氨基酸、脂肪以及少量礦物質(zhì)，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)可以將這些生物資源變成高附加值的氨基酸及其衍生肥料，整個(gè)處理過(guò)程沒(méi)有廢水、廢氣、廢物排出，真正實(shí)現(xiàn)了零污染處理。”

沈其榮給記者算了一筆賬：“1噸病死畜禽的運(yùn)輸成本200元，水解需要的濃硫酸成本200元，再加上水電蒸汽成本100元，人工成本100元，合計(jì)成本約600元。1噸水解的氨基酸和脂肪，可用于生產(chǎn)5噸芽孢桿菌類生物有機(jī)肥中的添加料，其每噸肥料中氨基酸和脂肪的成本120元，而過(guò)去用于生產(chǎn)生物有機(jī)肥的氨基酸（餅粕類蛋白）成本約為450元，所以每噸生物有機(jī)肥的成本節(jié)省了330元?！?/p>

此外，沈其榮團(tuán)隊(duì)利用酸解氨基酸和秸稈生產(chǎn)木霉固體菌種，攻克了傳統(tǒng)的木霉固體菌種需要將固體材料滅菌并在滅菌空間中發(fā)酵生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，為全國(guó)推廣木霉生物有機(jī)肥提供木霉固體菌種。

沈其榮介紹，木霉（真菌）生物量大，產(chǎn)生的促生物質(zhì)和拮抗物質(zhì)含量高、種類多，其促生和生防效果比芽孢桿菌更好，但由于木霉在液體擴(kuò)繁中不能形成孢子或形成的孢子濃度不夠，還必須通過(guò)固體發(fā)酵生產(chǎn)木霉菌種，而固體發(fā)酵又有要對(duì)固體材料進(jìn)行滅菌并在滅菌空間中發(fā)酵等要求，使很多企業(yè)望而卻步。

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)幾年研究，創(chuàng)造性地研發(fā)了一種能夠不需滅菌的固體材料和不需在滅菌空間中進(jìn)行大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)木霉固體菌種的廉價(jià)專利技術(shù)。目前已向11家大型企業(yè)轉(zhuǎn)讓了該技術(shù)，生產(chǎn)出的木霉全元生物有機(jī)肥，讓當(dāng)季作物的增產(chǎn)效果能與化肥媲美甚至更高，而且農(nóng)產(chǎn)品口味和品質(zhì)顯著提高。在西瓜、黃瓜、辣椒、茄子、番茄、土豆、蘋果、香蕉等幾十種經(jīng)濟(jì)作物上均表現(xiàn)出同樣的效果。

寧夏中衛(wèi)市種植壓砂西瓜已有幾百年歷史，但連作障礙問(wèn)題長(zhǎng)期困擾瓜農(nóng)。沈其榮團(tuán)隊(duì)從2015年開(kāi)始，在中衛(wèi)市香山鄉(xiāng)進(jìn)行木霉全元生物有機(jī)肥的試驗(yàn)示范，單瓜重都超過(guò)10公斤，甜度增加20%～30%，西瓜土傳枯萎病防控率達(dá)到73%～78%。瓜農(nóng)張進(jìn)中說(shuō)：“這個(gè)木霉全元生物有機(jī)肥在壓砂西瓜上的增產(chǎn)和增甜效果，是我們從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)的?！?/p>

沈其榮預(yù)言：“木霉全元生物有機(jī)肥必將成為今后我國(guó)肥料產(chǎn)業(yè)中的主打產(chǎn)品之一，這種產(chǎn)品兼具增加當(dāng)季作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、抑制土壤酸化、調(diào)控土壤微生物區(qū)系、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等多重作用，能為實(shí)現(xiàn)化肥減施增效提供技術(shù)和產(chǎn)品支撐?！边@位肥料界的“大咖”，對(duì)中國(guó)生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，充滿了信心。