给黑土吃益生菌 让大粮仓减“肥”不减产

2017-07-27 10:08:27 来源: 黑龙江日报 浏览次数:86
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  “寒地黑土是世界上得天独厚、弥足珍贵的土壤资源,因十分稀缺而珍贵,这样的宝贝虽不是黑龙江独有,却在全国占比最高。我离开家乡,来到黑龙江,就是要研究黑土地、保护黑土地、让黑龙江这个中国大粮仓实现可持续发展。”在省农科院一间不大的办公室里,王爽自豪地向记者介绍她的科研目标。

  王爽是辽宁人,在省农科院土壤肥料与环境资源研究所工作,年仅36岁的她,不仅是副研究员,还是“黑土资源保护与持续利用”国家重点领域创新团队后备带头人,省级领军人才梯队后备带头人,省农科院农业微生物学科带头人。

  她说:“我的一切成果的取得,都离不开龙江黑土地,是它让我的科研和人生有了方向。而我,现在要利用微生物的研究成果,反哺黑土地。”

  给黑土地吃益生菌让退化土壤重生

  实际上,王爽从硕士到博士的研究方向都是微生物,而把微生物研究和土壤尤其是黑土研究结合起来,是因为她除了关注科研,也关注国家和省里的政策。

  王爽的硕士和博士导师是省政协委员,曾多次在全省两会提出,利用生物技术比如有机肥等方式用于黑土资源的有机质补偿,而我省也始终把黑土保护作为重要的工作来抓。这让从事微生物研究的王爽眼前一亮——微生物的科研成果,完全可以应用到土壤改良上。

  王爽很爱笑,但记者发现,每次她一提到“黑土”两个字,就会忍不住皱眉头。“自从开始研究龙江黑土,就会经常忧虑。”她说,黑土之所以肥沃,很大一部分原因是黑土中微生物种群结构复杂、微生物数量大、种群丰富。但随着现代集约农业的发展,人为因素对土壤生态系统的干扰越来越大,导致土壤的微生物种群结构破坏、数量减少、生物多样性下降。土壤微生物的生长过程一旦受到严重干扰和损害,就会造成土壤养分转换循环的生物化学过程受阻,资源转化和利用效率下降,土壤退化和环境功能衰退,病虫害加剧,直接威胁到国家粮食安全,影响土壤的可持续利用及农业的可持续发展。

  “因此,我想到通过往土壤中添加功能微生物的方式,来恢复土壤肥力,让退化的黑土重生,这原理就像给人吃益生菌。”王爽说。

  定向培育微生物肥力让大粮仓减“肥”不减产

  虽然反哺黑土地的方式明确了,但实际操作起来却十分复杂。由于耕种方式、种植作物、所处区域不同,微生物种群和数量会有很大的不同。因此,要想有效地在黑土中添加微生物,首先要调查我省黑土中微生物的情况。为此,王爽利用了几年的时间在黑龙江不同的耕种区域进行调查。

  看王爽读书时的照片,皮肤白皙。可如今记者眼前的她,比照片上黑了不少。“现在已经白多了,那些年基本把黑龙江的耕作区跑了个遍,检测不同作物种植区的土壤,晒得特别黑,也算和黑土地融为一体了。”王爽笑着说。

  几年间,通过开展不同区域土壤微生物生态研究,王爽发现,肥力不同的土壤在微生物种群结构和多样性方面有着很大的不同,而肥沃的黑土中的微生物种群结构和种类是相似的。因此,反哺黑土地,完全可以通过黑土微生物肥力的定向培育的方式。

  王爽解释说,黑土微生物肥力的定向培育实际就是将有助于增加土壤肥力的微生物,通过生物有机肥、微生物菌剂等方式加入到需要改良的土地中,实现人为调控土壤微生物,增加土壤的肥力,改良土壤,从而实现少用化肥甚至不用化肥却能够保持粮食产量,让龙江这个国家大粮仓能够减肥不减产。

  改造土壤微生物

  让黑土地获得“超能力”

  在研究黑土微生物肥力的定向培育过程中,王爽和省农科院的团队,还依据我省不同区域耕地特点、土壤类型分布特征,选择代表土壤质量的微生物指标来评价我省土壤的微生物肥力,构建覆盖全省主要土壤类型的微生物监测网络,这可以让我省农业部门及时掌握耕地土壤状态和微生物特征的变化趋势,为合理调整农业生产布局,缓解资源环境压力,促进黑土资源保护提供理论依据。

  王爽的研究成果得到了业界的认可,不但成为“中国青年科技奖”优秀青年科学家宣传典型提名人选,还获得了省土壤肥料学会“优秀青年科技工作者”和省农科院“科技才俊”光荣称号。但王爽对反哺黑土地的研究仍在继续,如今,她不仅要利用微生物来改良土壤、增加土壤肥力,还要改造土壤微生物本身。

  她与香港中文大学合作,重点研究植物和微生物相互作用,进行了耐盐碱根瘤菌的筛选鉴定、菌株对抗盐碱大豆品种的侵染、结瘤、固氮过程的相关实验操作,完成关键基因的克隆及功能验证等工作。

  “根瘤菌是一种土壤微生物,但通过某些作用,它有了抗盐的特性,而这又可以让大豆等具有抗盐特性,甚至能够在盐碱地里耕种。”王爽告诉记者,通过基因技术,可以对土壤微生物进行改良,让这些微生物具备抗旱、抗病等多种功能,这就好像让黑土地获得了“超能力”,最终让作物也有相应的特性。如果这个技术可以实现,对龙江实现现代生态农业有着巨大的作用。 
 

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