河南農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長譚金芳(右)調(diào)研高碳基土壤修復(fù)肥生產(chǎn)任天寶攝

初冬時(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。在洛陽市萬達(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，有種過去烤紅薯的味道。”

“用高碳基土壤修復(fù)肥種出來的紅薯，能恢復(fù)紅薯原生態(tài)味道，含糖量高達(dá)18%—22%。我們公司結(jié)合登封禪武文化在國家工商局注冊(cè)了‘禪薯’商標(biāo)，已先后在鄭州丹尼斯、德化街和洛陽萬達(dá)美食街等商業(yè)區(qū)開了12家專賣店，目前正加緊籌備在上海等城市開專賣店。”河南惠農(nóng)土質(zhì)保育研發(fā)有限公司董事長袁占軍說。

袁占軍口中的“施用高碳基土壤修復(fù)肥”，正是引進(jìn)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草栽培專家劉國順教授科研團(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質(zhì)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)土壤微生物生長繁殖和根系對(duì)土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)吸收，提高土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和肥料利用率，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，提高農(nóng)作物產(chǎn)質(zhì)量等特點(diǎn)。

探索發(fā)現(xiàn)追根溯源

如今的蔬菜瓜果，為什么寡淡無味?問題的核心就出在土壤上。

土壤是優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(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農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)量。然而，近幾十年我國耕地重用輕養(yǎng)，化學(xué)肥料過度使用導(dǎo)致土壤碳庫退化，氮素過量，微生物多樣性及活性大幅度降低，影響了土壤的物質(zhì)循環(huán)及養(yǎng)分供應(yīng)。

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)劉國順教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)自2002年開始對(duì)我國大量土壤碳氮和礦質(zhì)元素含量等關(guān)鍵指標(biāo)與農(nóng)作物產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行深入系統(tǒng)研究，結(jié)果表明土壤碳氮比值及碳庫指數(shù)與農(nóng)作物產(chǎn)質(zhì)量密切相關(guān)，土壤碳庫弱化是影響我國農(nóng)作物產(chǎn)質(zhì)量重要的限制性因素，從而找到了破解土壤修復(fù)和保育技術(shù)的鑰匙。

實(shí)證求真科學(xué)驗(yàn)證

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，科研團(tuán)隊(duì)以煙田土壤碳庫修復(fù)為目標(biāo)進(jìn)行了大量的研究工作，探索適宜我國耕地土壤保育技術(shù)的最優(yōu)途徑。劉國順教授說，多年重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明，生物炭具有含碳量高特點(diǎn)，在農(nóng)田施用能顯著提高土壤碳氮比，改善土壤微生物學(xué)數(shù)量和多樣性，作物根域微生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，進(jìn)而增強(qiáng)土壤礦質(zhì)養(yǎng)分均衡供應(yīng)能力，與無機(jī)有機(jī)肥配施可以減少20%—40%化肥氮用量。

登封農(nóng)民老劉告訴記者，他今年種了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，西瓜又大又甜，收成比去年好得多，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。目前，我國正在實(shí)施沃土工程，登封作為鄭州市煙葉種植基地，萬畝煙葉已全部推廣高碳基土壤修復(fù)肥，獲得較好的收益。君召鄉(xiāng)煙農(nóng)王炳和笑著說：“今年種了50畝煙全部施用生物炭肥，根系發(fā)達(dá)，煙長得好，病蟲害也少，平均每畝收入達(dá)6200多元。”

目前，鄭州周邊縣市農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)也在西瓜、紅薯、蔬菜種植中推廣3萬余畝。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%。中國工程院陳溫福院士在登封考察烤煙和花生種植時(shí)說，普通化肥連年施用會(huì)使耕地土壤質(zhì)量退化，微生物多樣性減少,病蟲害增加,生物質(zhì)炭肥的施用有助于解決這些問題,此項(xiàng)技術(shù)是土壤改良的重大創(chuàng)新，有望成為我國土壤修復(fù)和保育的重要途徑。

科技創(chuàng)新工程轉(zhuǎn)化

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?？蒲袌F(tuán)隊(duì)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，研發(fā)了一套年產(chǎn)3000噸連續(xù)式生物質(zhì)炭化中試生產(chǎn)線。

工欲善其事,必先利其器?？蒲袌F(tuán)隊(duì)于2015年6月設(shè)計(jì)和創(chuàng)建了我國第一條年產(chǎn)5萬噸高碳基土壤修復(fù)肥生產(chǎn)線，開創(chuàng)了我國高碳基土壤修復(fù)肥的技術(shù)工程化先河，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)栽培研究向工程化的轉(zhuǎn)移，加速了科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

2015年8月24日，河南省科學(xué)技術(shù)廳組織專家對(duì)土壤碳氮調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行了成果鑒定，專家組一致認(rèn)為該成果創(chuàng)新了傳統(tǒng)種植綠肥的土壤改良方法，實(shí)現(xiàn)了煙葉生產(chǎn)過程的資源節(jié)約與環(huán)境友好。研究團(tuán)隊(duì)先后申報(bào)國家發(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。該成果今年9月被評(píng)為河南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

在河南惠農(nóng)土質(zhì)保育研發(fā)有限公司現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)化車間，全自動(dòng)流水線對(duì)粉碎的農(nóng)作物秸稈進(jìn)行連續(xù)式碳化、油料餅肥等復(fù)合微生物菌劑發(fā)酵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年已消化農(nóng)作物秸稈近5000噸。袁占軍說：“今年公司已與南陽、漯河等地簽訂了秸稈收購協(xié)議，第一年產(chǎn)銷便可達(dá)3萬噸，下一步努力打造我國土壤保育第一品牌，爭取3~5年在新三板上市并實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)銷15萬噸的發(fā)展目標(biāo)。”

陳溫福院士指出，以生物炭為核心的農(nóng)