如今的蔬菜瓜果，為什么寡淡無(wú)味？問(wèn)題的核心就出在土壤上。

　　為探索發(fā)現(xiàn)土壤及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)在關(guān)系，破解土壤保育的密碼，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉國(guó)順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年深入系統(tǒng)的研究，創(chuàng)立了土壤碳氮平衡理論,從而找到了破解土壤修復(fù)和保育技術(shù)的鑰匙。

　　高碳基土壤修復(fù)肥農(nóng)田營(yíng)養(yǎng)保健品

　　盛夏季節(jié)，登封市宣化鎮(zhèn)白沙湖畔，悶熱的氣息，讓人汗如雨下。但是，一眼望去，百畝煙田，一派生機(jī)勃勃，讓人好不歡喜。還有那一棵棵長(zhǎng)勢(shì)良好的紅薯，以及又圓又大的西瓜。為什么這里的農(nóng)作物如此喜人？正是因?yàn)橥寥览锸褂昧烁咛蓟寥佬迯?fù)肥。

　　中秋時(shí)節(jié)，熱騰騰的烤紅薯上了市，大街小巷飄蕩著烤紅薯散發(fā)出的香甜氣味。在洛陽(yáng)市萬(wàn)達(dá)美食街上的一家烤紅薯小店前，圍滿了等著紅薯出爐的食客。

　　尋常應(yīng)季小食，緣何被客人如此青睞？

　　“這家烤紅薯味道好，甜、糯，有種過(guò)去烤紅薯的味道。”

　　“用高碳基土壤修復(fù)肥種出來(lái)的紅薯，能恢復(fù)紅薯原生態(tài)味道，含糖量高達(dá)18%~22%，且口感特別好。”河南惠農(nóng)土質(zhì)保育研發(fā)有限公司董事長(zhǎng)袁占軍說(shuō)。

　　高碳基土壤修復(fù)肥就是依托河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草栽培專家劉國(guó)順教授科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的土壤碳氮調(diào)節(jié)技術(shù),生產(chǎn)的一種新型富含生物炭的土壤修復(fù)肥。該產(chǎn)品具有調(diào)節(jié)作物根部土壤碳氮比，促進(jìn)土壤微生物生長(zhǎng)繁殖和根系對(duì)土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收，提高土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和肥料利用率，不僅能減少化肥施用量，而且還可預(yù)防和減少農(nóng)作物生理病害，改善農(nóng)作物周圍土壤的保水保肥能力，能有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量質(zhì)量等特點(diǎn)。

　　據(jù)劉國(guó)順教授介紹，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)是我國(guó)開展煙草學(xué)本科教育、培養(yǎng)煙草學(xué)專業(yè)碩士和博士研究生*早的高校，擁有國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地、煙草行業(yè)煙草栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)。高碳基土壤修復(fù)肥剛開始是針對(duì)提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量而研制的，后來(lái)經(jīng)過(guò)調(diào)整配方和工藝，生產(chǎn)出了可廣泛應(yīng)用于小麥、玉米、花生、煙葉、瓜果蔬菜等作物的專用肥，經(jīng)試驗(yàn)效果明顯。

　　據(jù)了解，煙草栽培技術(shù)工程化經(jīng)過(guò)多年的研究實(shí)踐，先后研制了3種高碳基煙草專用肥并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。自2011年以來(lái)，按照“三自兩高”的技術(shù)開發(fā)模式，劉國(guó)順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在河南、湖南、安徽、山東、江西、廣東、廣西、陜西8個(gè)濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)示范和大面積推廣，累計(jì)推廣應(yīng)用195個(gè)基地單元，應(yīng)用面積達(dá)513.26萬(wàn)畝，累計(jì)收購(gòu)煙葉1392.05萬(wàn)擔(dān)，新增產(chǎn)值11.39639億元，新增利稅3.76071億元，直接綜合經(jīng)濟(jì)效益達(dá)15.1571億元，減少化肥氮素20%~30%。目前，鄭州周邊縣市農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)已在西瓜、紅薯、蔬菜種植中推廣3萬(wàn)余畝。實(shí)踐證明，高碳基土壤修復(fù)肥可顯著提升作物的內(nèi)在品質(zhì)，并使作物增產(chǎn)10%~20%。

　　科學(xué)家的心血結(jié)晶激活土地生命活力

　　科研工作艱辛、枯燥無(wú)味。但甘愿為科學(xué)事業(yè)無(wú)私奉獻(xiàn)的人從沒有停下探尋的腳步，在忍受別人無(wú)法想象的清貧和寂寞的同時(shí)，也收獲著科研取得突破時(shí)帶來(lái)的無(wú)窮樂趣。

　　他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，土壤是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)，土壤微生態(tài)環(huán)境的平衡與健康直接影響著煙葉的產(chǎn)量質(zhì)量的提高。然而，*近幾十年我國(guó)耕地重用輕養(yǎng)，化學(xué)肥料過(guò)度使用導(dǎo)致土壤碳庫(kù)退化，氮素過(guò)量，微生物多樣性及活性降低，影響了土壤的物質(zhì)循環(huán)及養(yǎng)分供應(yīng)。

　　為明確土壤及煙葉產(chǎn)量質(zhì)量提高的關(guān)鍵限制因子，劉國(guó)順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)大量土壤及煙樣進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析，土壤質(zhì)量指標(biāo)主成分分析結(jié)果表明，土壤碳氮為土壤質(zhì)量的重要表征指標(biāo)，并分析了土壤特性與煙葉質(zhì)量相關(guān)關(guān)系，結(jié)果表明土壤碳氮與煙葉質(zhì)量密切相關(guān)，土壤碳庫(kù)弱化是影響我國(guó)煙葉產(chǎn)量質(zhì)量重要的限制性因素。因此修復(fù)土壤碳庫(kù)，改善土壤微生態(tài)環(huán)境是促進(jìn)土壤養(yǎng)分均衡供應(yīng)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵。

　　劉國(guó)順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)以煙田土壤碳庫(kù)修復(fù)為目標(biāo)進(jìn)行了大量的研究工作，對(duì)產(chǎn)區(qū)主要有機(jī)物料進(jìn)行資源調(diào)查，分析不同物料的營(yíng)養(yǎng)成分和可利用價(jià)值，采用綠肥掩青，腐熟秸稈還田和施用生物質(zhì)炭等途徑進(jìn)行土壤碳庫(kù)修復(fù)。

　　多年重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，生物質(zhì)炭具有含碳量高的特點(diǎn)，在煙田施用能顯著提高土壤碳氮比，改善土壤生物學(xué)特性和微生物多樣性，煙草根域微生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，增強(qiáng)土壤礦質(zhì)養(yǎng)分均衡供應(yīng)能力，提高煙株抗病性，煙葉碳氮代謝協(xié)調(diào)，改善煙葉香氣質(zhì)量。此外其具有較強(qiáng)吸附能力，與無(wú)機(jī)有機(jī)肥配施可以減少化肥用量，顯著提高肥料利用率。

　　依托土壤碳氮平衡理論，技術(shù)工程轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)固碳培肥的關(guān)鍵途徑。項(xiàng)目組圍繞高碳基土壤修復(fù)肥工程化開發(fā)進(jìn)行了深入研究。一是研發(fā)了一套連續(xù)式生物質(zhì)炭化中試生產(chǎn)線，該設(shè)備采用雙層套筒傾斜平式設(shè)計(jì)對(duì)原料進(jìn)行高溫快速炭化，炭化過(guò)程中可以自由調(diào)控反應(yīng)器的炭化溫度、升溫速率、滯留時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，并可根據(jù)不同生物質(zhì)特性以及不同需求調(diào)控設(shè)備轉(zhuǎn)速與滯留時(shí)間生產(chǎn)出適合不同品質(zhì)的生物炭原料。二是建立了土壤微生物發(fā)酵工程平臺(tái)和微生物資源庫(kù)，研究了不同功能微生物液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵工藝，為高碳基生物有機(jī)肥開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三是創(chuàng)建了我國(guó)*條年產(chǎn)5萬(wàn)噸高碳基土壤修復(fù)肥生產(chǎn)線，開創(chuàng)了高碳基土壤修復(fù)肥的技術(shù)工程化，隨著土壤碳氮技術(shù)成果轉(zhuǎn)化加速，2018年6月，在洛寧縣長(zhǎng)興農(nóng)林深加工專業(yè)園區(qū)設(shè)計(jì)建設(shè)年產(chǎn)15萬(wàn)噸高碳土壤修復(fù)生產(chǎn)基地，真正實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)煙草栽培研究方法向工程化的轉(zhuǎn)移，推進(jìn)了科技成果的轉(zhuǎn)化。

　　一分耕耘，一分收獲。劉國(guó)順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)先后申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利8件，完成博士論文3篇，碩士論文15篇，在SCI、EI源等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文45篇。2015年8月24日，河南省科學(xué)技術(shù)廳組織專家對(duì)碳氮調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行了成果鑒定，專家組一致認(rèn)為，該項(xiàng)目具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益顯著，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　土壤康復(fù)煙葉豐產(chǎn)每畝增收近千元

　　高碳基土壤修復(fù)肥問(wèn)世后，已廣泛應(yīng)用于小麥、玉米、花生、煙葉、瓜果蔬菜等作物的專用肥，對(duì)提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量效果十分明顯——

　　“我們這里是老煙區(qū)，重茬問(wèn)題和土壤傳染病害比較嚴(yán)重，施用了河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的高碳基土壤修復(fù)肥后，不僅化肥使用量少了三分之一，而且煙葉長(zhǎng)勢(shì)喜人、發(fā)育良好，病害和蟲害都明顯減少了。2017年我種了55畝煙葉，總收入將近30萬(wàn)元。”襄城縣汾陳鄉(xiāng)半坡店村煙農(nóng)李金葉興奮地說(shuō)。

　　登封市君召鄉(xiāng)宋溝村村民王丙和說(shuō)：“2016年，我把50畝石坡沙地平整成煙田，全部用高碳基土壤修復(fù)肥進(jìn)行土壤改良，施用后，煙棵根系發(fā)達(dá)，煙長(zhǎng)得好，病蟲害也少，平均每畝收入達(dá)6200多元。土地不說(shuō)瞎話，修復(fù)肥能減少七成的化肥用量，有效持久，還能鎖緊水分，后期還不會(huì)出現(xiàn)焦葉、銹斑等病害，不用噴灑農(nóng)藥，烤出的煙葉基本在中二、中三等級(jí)以上，*的一畝算下來(lái)增收了近2000元。”

　　登封農(nóng)民老劉告訴記者，2017年他種6畝西瓜，施用高碳基肥后，減少了三成的化肥使用，地里的蚯蚓也多起來(lái)，西瓜又大又甜，收成比上年好得多，現(xiàn)在鄉(xiāng)親們種瓜種菜也開始嘗試施用這種生物炭肥了。

　　2017年，河南惠農(nóng)土質(zhì)保育研發(fā)有限公司在洛寧縣上戈鎮(zhèn)進(jìn)行高碳基土壤修復(fù)肥效果試驗(yàn)。10月，劉國(guó)順教授到洛寧縣上戈鎮(zhèn)蘋果園調(diào)研，試驗(yàn)結(jié)果表明，單株蘋果產(chǎn)量提高7.5%，蘋果糖分平均提高到14.6%，外觀色澤艷麗、內(nèi)質(zhì)細(xì)脆、酸甜可口，耐貯耐運(yùn)。

　　盛夏，記者在登封采訪時(shí)還看到這樣的場(chǎng)景——

　　“你看，這煙葉長(zhǎng)得真大，還沒有蟲害，長(zhǎng)勢(shì)真好。”石道鄉(xiāng)范莊村的胡海豐女士指著已經(jīng)一米多高的煙，對(duì)丈夫說(shuō)道。原來(lái)，當(dāng)天下午，來(lái)自君召鄉(xiāng)、大金店鎮(zhèn)等地的幾十名煙農(nóng)來(lái)到白沙湖畔，實(shí)地考察使用高碳基土壤修復(fù)肥的農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)。而現(xiàn)場(chǎng)看到農(nóng)作物的農(nóng)民都是滿臉歡喜，似乎這就是自家的農(nóng)田。

　　“這就是使用高碳基土壤修復(fù)肥的作用，看這煙葉摸上去柔軟且有彈性，煙葉也不會(huì)有病害，關(guān)鍵是成熟以后的煙葉不容易碎。”君召鄉(xiāng)宋溝村村民王丙和現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)起了解說(shuō)員。原來(lái)王丙和在村里也種了幾十畝煙，使用的也是高碳基土壤修復(fù)肥，所以此次考察，跟隨而來(lái)的他把自己使用該肥料的經(jīng)驗(yàn)，滔滔不絕地講給現(xiàn)場(chǎng)農(nóng)民。

　　考察現(xiàn)場(chǎng)，袁占軍還招呼大家品嘗使用高碳基土壤修復(fù)肥種出的西瓜。“這瓜可真甜，有小時(shí)候西瓜的味道。”眾人邊吃邊說(shuō)，享受直沁心尖的甜味。

　　面對(duì)成績(jī)和來(lái)自農(nóng)民群眾的贊譽(yù)，劉國(guó)順教授表示，成績(jī)是對(duì)繼續(xù)前進(jìn)的鞭策，贊譽(yù)是對(duì)工作的鼓勵(lì)。

　　師法自然、物盡其用。正如陳溫福院士在考察高碳基土壤修復(fù)肥示范區(qū)時(shí)指出，以生物炭為核心的農(nóng)林廢棄物資源化綜合利用，未來(lái)將成為我國(guó)*具發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤碳庫(kù)修復(fù)與可持續(xù)，讓古老的華夏農(nóng)耕文明煥發(fā)新生！

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