作者:张晔 来源:科技日报 发布时间:2015/11/7 10:47:13
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粉碎秸秆可治“土传病害” 秸秆回收难专家烦恼

 

本报记者 张 晔

俗话说“斤粮斤草”,收获一斤粮食就有一斤秸秆。粮食产量上去了,秸秆跟着大量增加,农民和环保部门也就因此而多了一分烦恼。

其实,心烦的不仅是他们,南京师范大学地理科学学院蔡祖聪教授看着白白烧掉的秸秆也很烦:在他手里,秸秆回收粉碎就成为给土壤治病的“良药”。然而,当他的团队打算把这项技术推广给农民时,却面临着收不到秸秆的尴尬。

10月28日,蔡祖聪教授团队与江苏丹阳现代园艺产业园签订协议,将利用该园一万余亩水稻田的秸秆,根治园内5000亩大棚西瓜、草莓、蔬菜等作物的“连作障碍”。

“连作障碍”是世界难题

蔡祖聪是973项目首席科学家,和土壤打了一辈子的交道。他告诉记者,每一种植物都带有天然的土传致病菌,它与其他土壤菌构成了庞大的微生物“王国”。植物生长得好不好,与土壤里的微生物息息相关。

一片土壤如果连续种植一类作物三四年,这片土地就会形成有利于病原菌生长的环境,变成“病土”。“病土”上种植的相关植物,就会大批生病甚至死亡,这就是所谓的“连作障碍”。

蔡祖聪说,大棚西瓜、草莓、黄瓜、番茄、洋桔梗以及香蕉、三七等作物的“连作障碍”都十分严重,而且是世界性难题。

对待“病土”,很多农民也在想办法寻找“药方”,他们会用大量的农药来减少病害的发生。但是,大量使用农药后,一些病原菌产生了“耐药性”,导致药越用越多但效果越来越差。迫不得已,这片地最终的命运就是退化后被放弃。最典型的案例是,被称为香蕉“艾滋病”的香蕉枯萎病近年来在全球不断蔓延,许多蕉园因此改种、抛荒。枯萎病也成为我国香蕉主产区的头号病害。

秸秆粉碎能治“土壤病”

如何找到根治土传病害的方法,是许多专家重点研究的课题。蔡祖聪及其研究团队通过6年的研究发现,最绿色的药方是秸秆。

团队成员、黄新琦博士介绍,每年七八月份,也是大棚蔬菜的休整期,将秸秆粉碎后埋入土壤中,在25℃以上的气温下,用塑料膜覆盖密封2周。秸秆通过厌氧分解,产生大量有机酸等物质。这些有机酸能够杀死土壤中的病原菌,未分解完全的秸秆还能增加土壤有机质、改善土壤肥力。并且,这种方法还避免了因秸秆直接还田导致来年农作物病虫害增加的弊端。

通过实验发现,“秸秆草药”的灭菌率达到了95%以上。南京麒麟门一位农户用了“秸秆草药”后,黄瓜的产量是原来的5倍。

科研人员通过检测发现,修复期间的土壤电位指标发生了巨大的改变,从+500毫伏降为-200毫伏。“这就说明需要大量氧气的病原菌被杀死了,氧化物质被还原了,土壤回归到种植作物前的正常状态。”蔡祖聪说。

学术界把这种方法叫做“强还原土壤修复法”(简称RSD)。其实,RSD并不是蔡祖聪团队独有,国际上已有日本、美国、荷兰等国家应用此原理控制“连作障碍”获得成功。

与蔡祖聪团队不同的是,日本采用植物乙醇还原土壤,而美国则往土壤里喷洒植物糖浆,目的都是改善土壤理化性质、杀灭土传病原菌和根结线虫。但是,埋入秸秆的方法性价比最高、综合修复能力最强。

名大夫、好方子,就差“药材”了

蔡祖聪教授认为,使用秸秆修复土壤,根治“连作障碍”,不仅保护了土地资源、减少了农药的使用量,还能为秸秆找到出路,可以说是“一举三得”。

团队成员、南师大副教授王风贺也算了一笔账,每亩大棚需要2亩的秸秆,按照一吨秸秆的收购价300元计算,加上加工和人力成本后,修复一亩蔬菜地的费用是700元左右。

以丹阳现代园艺产业园为例,总面积为17828亩,其中5010亩为菜篮子永久蔬菜生产基地,如果用这项秸秆资源化技术,完全可以实现秸秆的收支平衡。并且,他们是以完全无偿的形式把技术教给农民用。目前,这项技术已经在江苏、山东、海南等地方进行技术推广。

不过在推广过程中,蔡教授的团队却遇到了难题,他们无法收集到足够多的秸秆用于修复土地。“这几年我们每次下去收秸秆,不是秸秆太少达不到治理的数量,就是价格高得离谱,甚至高过粮食收购价!”他希望有关部门能够重视土壤修复问题,把没有出路的秸秆收集起来为土壤“治病”,并把这项技术在全国推广开。(原标题:粉碎秸秆可治“土传病害” 秸秆回收难令专家烦恼)

 
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