王爽在實(shí)驗(yàn)田里查看作物的長勢。
“寒地黑土是世界上得天獨(dú)厚、彌足珍貴的土壤資源，因十分稀缺而珍貴，這樣的寶貝雖不是黑龍江獨(dú)有，卻在全國占比最高。我離開家鄉(xiāng)，來到黑龍江，就是要研究黑土地、保護(hù)黑土地、讓黑龍江這個(gè)中國大糧倉實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”在省農(nóng)科院一間不大的辦公室里，王爽自豪地向記者介紹她的科研目標(biāo)。
王爽是遼寧人，在省農(nóng)科院土壤肥料與環(huán)境資源研究所工作，年僅36歲的她，不僅是副研究員，還是“黑土資源保護(hù)與持續(xù)利用”國家重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)后備帶頭人，省級(jí)領(lǐng)軍人才梯隊(duì)后備帶頭人，省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)微生物學(xué)科帶頭人。
她說：“我的一切成果的取得，都離不開龍江黑土地，是它讓我的科研和人生有了方向。而我，現(xiàn)在要利用微生物的研究成果，反哺黑土地。”
給黑土地吃益生菌讓退化土壤重生
實(shí)際上，王爽從碩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結(jié)合起來，是因?yàn)樗岁P(guān)注科研，也關(guān)注國家和省里的政策。
(下轉(zhuǎn)第四版)
(上接第一版)王爽的碩士和博士導(dǎo)師是省政協(xié)委員，曾多次在全省兩會(huì)提出，利用生物技術(shù)比如有機(jī)肥等方式用于黑土資源的有機(jī)質(zhì)補(bǔ)償，而我省也始終把黑土保護(hù)作為重要的工作來抓。這讓從事微生物研究的王爽眼前一亮——微生物的科研成果，完全可以應(yīng)用到土壤改良上。
王爽很愛笑，但記者發(fā)現(xiàn)，每次她一提到“黑土”兩個(gè)字，就會(huì)忍不住皺眉頭。“自從開始研究龍江黑土，就會(huì)經(jīng)常憂慮。”她說，黑土之所以肥沃，很大一部分原因是黑土中微生物種群結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微生物數(shù)量大、種群豐富。但隨著現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人為因素對土壤生態(tài)系統(tǒng)的干擾越來越大，導(dǎo)致土壤的微生物種群結(jié)構(gòu)破壞、數(shù)量減少、生物多樣性下降。土壤微生物的生長過程一旦受到嚴(yán)重干擾和損害，就會(huì)造成土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)換循環(huán)的生物化學(xué)過程受阻，資源轉(zhuǎn)化和利用效率下降，土壤退化和環(huán)境功能衰退，病蟲害加劇，直接威脅到國家糧食安全，影響土壤的可持續(xù)利用及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
“因此，我想到通過往土壤中添加功能微生物的方式，來恢復(fù)土壤肥力，讓退化的黑土重生，這原理就像給人吃益生菌。”王爽說。
定向培育微生物肥力讓大糧倉減“肥”不減產(chǎn)
雖然反哺黑土地的方式明確了，但實(shí)際操作起來卻十分復(fù)雜。由于耕種方式、種植作物、所處區(qū)域不同，微生物種群和數(shù)量會(huì)有很大的不同。因此，要想有效地在黑土中添加微生物，首先要調(diào)查我省黑土中微生物的情況。為此，王爽利用了幾年的時(shí)間在黑龍江不同的耕種區(qū)域進(jìn)行調(diào)查。
看王爽讀書時(shí)的照片，皮膚白皙。可如今記者眼前的她，比照片上黑了不少。“現(xiàn)在已經(jīng)白多了，那些年基本把黑龍江的耕作區(qū)跑了個(gè)遍，檢測不同作物種植區(qū)的土壤，曬得特別黑，也算和黑土地融為一體了。”王爽笑著說。
幾年間，通過開展不同區(qū)域土壤微生物生態(tài)研究，王爽發(fā)現(xiàn)，肥力不同的土壤在微生物種群結(jié)構(gòu)和多樣性方面有著很大的不同，而肥沃的黑土中的微生物種群結(jié)構(gòu)和種類是相似的。因此，反哺黑土地，完全可以通過黑土微生物肥力的定向培育的方式。
王爽解釋說，黑土微生物肥力的定向培育實(shí)際就是將有助于增加土壤肥力的微生物，通過生物有機(jī)肥、微生物菌劑等方式加入到需要改良的土地中，實(shí)現(xiàn)人為調(diào)控土壤微生物，增加土壤的肥力，改良土壤，從而實(shí)現(xiàn)少用化肥甚至不用化肥卻能夠保持糧食產(chǎn)量，讓龍江這個(gè)國家大糧倉能夠減肥不減產(chǎn)。
改造土壤微生物
讓黑土地獲得“超能力”
在研究黑土微生物肥力的定向培育過程中，王爽和省農(nóng)科院的團(tuán)隊(duì)，還依據(jù)我省不同區(qū)域耕地特點(diǎn)、土壤類型分布特征，選擇代表土壤質(zhì)量的微生物指標(biāo)來評價(jià)我省土壤的微生物肥力，構(gòu)建覆蓋全省主要土壤類型的微生物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，這可以讓我省農(nóng)業(yè)部門及時(shí)掌握耕地土壤狀態(tài)和微生物特征的變化趨勢，為合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，緩解資源環(huán)境壓力，促進(jìn)黑土資源保護(hù)提供理論依據(jù)。
王爽的研究成果得到了業(yè)界的認(rèn)可，不但成為“中國青年科技獎(jiǎng)”優(yōu)秀青年科學(xué)家宣傳典型提名人選，還獲得了省土壤肥料學(xué)會(huì)“優(yōu)秀青年科技工作者”和省農(nóng)科院“科技才俊”光榮稱號(hào)。但王爽對反哺黑土地的研究仍在繼續(xù)，如今，她不僅要利用微生物來改良土壤、增加土壤肥力，還要改造土壤微生物本身。
她與香港中文大學(xué)合作，重點(diǎn)研究植物和微生物相互作用，進(jìn)行了耐鹽堿根瘤菌的篩選鑒定、菌株對抗鹽堿大豆品種的侵染、結(jié)瘤、固氮過程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，完成關(guān)鍵基因的克隆及功能驗(yàn)證等工作。
“根瘤菌是一種土壤微生物，但通過某些作用，它有了抗鹽的特性，而這又可以讓大豆等具有抗鹽特性，甚至能夠在鹽堿地里耕種。”王爽告訴記者，通過基因技術(shù)，可以對土壤微生物進(jìn)行改良，讓這些微生物具備抗旱、抗病等多種功能，這就好像讓黑土地獲得了“超能力”，最終讓作物也有相應(yīng)的特性。如果這個(gè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，對龍江實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)有著巨大的作用。
