光明日報:東華大學研究員蔡冬清心中的“三粒種子”
東華大學研究員蔡冬清心中的“三粒種子”
光明日報客戶端光明日報全媒體記者 孟歆迪
(蔡冬清(右二)在為農民進行技術培訓)
在東華大學,有這樣一位老師,一直心系“三農”問題,他就是環境學院研究員蔡冬清。“我家在農村,從小就深知農民的艱辛與不易,想著長大以后一定要干點事兒,讓農民輕松一些、農村美麗一些、農業高產一些。小時候的三段生活記憶,像三粒種子埋在我心底.”如今他心中的“三粒種子”,已陸續發芽、長大、開花、結果,并不斷長成參天大樹。
第1粒種子 讓莊稼吃一頓“飯”管半年
從蔡冬清小學三年級開始,早晨5點鐘就常常被爸爸叫醒下地給莊稼施肥,有一次,又困又煩躁,滿是不情愿的蔡冬清問爸爸:“為什么需要經常施肥?”爸爸說:“肥料就像莊稼的‘飯’,‘吃’一頓只管一兩個月,所以要常常給它‘吃飯’,否則莊稼‘餓’了,收的糧食就少了,咱們就得挨餓了。”
當時蔡冬清就想:莊稼的生長期多數是半年以內,要是能發明一種肥料讓莊稼“吃”一頓管半年,農民就不用這樣辛苦勞作了。
這粒種子深深埋在蔡冬清心里,等到他讀研究生的時候終于發芽了。有一次他吃完螃蟹,看到垃圾桶中多了一大堆螃蟹殼,心想如果能利用起來該多好。于是他就開始做實驗,發現螃蟹殼含有大量殼聚糖,加到化肥中可以控制化肥流失,提高養分利用率和持效期。
(在寧夏海原縣為農民進行技術培訓)
經過蔡冬清團隊三年的不懈奮斗,該技術于2007年實現轉化,截至目前已有上百家企業量產,累計推廣3億余畝,創造直接經濟效益300億元以上,占全國緩釋肥市場25%左右,降低化肥用量20%。
化肥控失劑榮獲“國家重點新產品”,獲中科院科技促進發展二等獎。現在,這粒種子已經枝繁葉茂,蔡冬清小時候的“讓莊稼吃一頓‘飯’管半年”的夢想終于實現了。
2020年,在東華大學與學院黨委的支持下,他們為東華大學對口扶貧縣——云南鹽津縣,贈送價值1.5萬元的3噸肥料增效劑,在獼猴桃、茶葉、玉米上共示范500畝,結果表明:該技術累計節約肥料2.5噸,增收10.2萬元,為鹽津縣科技扶貧提供有效科技支撐。
第2粒種子 農民不再農藥中毒
在一個盛夏的傍晚,蔡冬清看到剛從地里回來的叔叔臉色發青、渾身發抖,竟是農藥中毒了!抓緊送醫搶救才最終脫險。每年夏天,他們村都會發生多次這種情況。蔡冬清問父親:“既然那么多人會中毒,為什么還要三天兩頭打藥呢?”。父親說:“如果
打藥,莊稼會生蟲和病,就長不好。如果剛打完藥就下雨,藥就被沖跑了,還得再打。”
于是蔡冬清想,“如果有一種農藥不怕風吹雨淋,莊稼‘一輩子’就打一次藥就好了,農民伯伯也不會因噴灑農藥而中毒了。”這是深深埋在蔡冬清心底的第二粒種子。
蔡冬清團隊利用螃蟹殼和納米黏土作為原料,經過大量摸索和試驗,研制出一種活性功能納米材料,發現其可以有效提高農藥附著力,減少流失30%以上,將持效期提升1-2倍,不僅能顯著降低農藥用量和次數,而且環保。
(在寧夏海原縣為農民進行技術培訓)
該技術在2014年實現產業化,產品被巴斯夫等農藥企業采用,截至目前已累計在國內推廣5000余萬畝,可降低農藥用量20%以上,節約農藥5000噸以上,創造直接經濟效益5億多元,有效緩解了農藥引起的農業面源污染。
在寧夏農墾的馬鈴薯種薯繁育中心試驗時,有個農民激動地說:“蔡教授,那個‘面面’效果可好了,我都舍不得用,每次就捏一小簇混在農藥里面,我二十天打一次藥,比別人七天打一次藥的功效還要好,太謝謝你們了!”
這個“面面”就是農藥控失劑。每次蔡冬清看到農民幸福的微笑,他就覺得非常有成就感,“他們讓我覺得我選擇這條路雖然艱辛但走對了,農民的微笑就是我的科研成果。”
第3粒種子 牛糞變肥料的“魔法藥劑”
蔡冬清小時候,家里養了一頭牛,每隔一周左右就要幫著爸爸把牛糞鏟到院子外面堆起來,并每隔半個月左右翻拋一次,如果遇到雨天,還要蓋上塑料皮,經過大概半年才能把這些牛糞變成肥料還田。
鏟糞、翻糞頻率不低還又臭又累,蔡冬清就問爸爸:“為什么牛糞要這么長時間才能變成肥料?”爸爸說:“牛糞要靠細菌發酵才能變成肥料,而這個過程就是漫長的。”
蔡冬清想,“如果有一種‘魔法藥劑’加到牛糞中一個小時就變成肥料了,那該多好啊。”于是這第三粒種子,在2020年也終于發芽了。
在學校和學院的關懷下,蔡冬清團隊風雨兼程、齊心協力,經過數千次失敗和數十次不眠之夜,終于研發出“魔法藥劑”—一小時納米快速腐熟劑。
該技術添加到畜禽糞污中,通過獨特的分子剪切效應,可快速將畜禽糞污中有機大分子轉化為黃腐酸、氨基酸等小分子,1分鐘除臭,10分鐘溫度升至80-90攝氏度,1小時完成腐熟,從而制備高活性有機肥。重要的是,該技術可有效消除畜禽糞污四大害,100%降解抗生素,100%鈍化重金屬。該有機肥較傳統有機肥使作物增產10-20%。
(在安徽豐原集團轉化落地并建成10萬噸有機肥生產線)
他們還研發出快速腐熟反應器,構建了“智能裝備+快速腐熟”綠色新工藝,節約生產用工70%。該技術已獲4項發明專利,并以普通許可的方式授權安徽豐原集團和濰坊助農旺生物科技有限公司兩家公司使用,現已建成10萬噸級有機肥生產線。
目前,該成果已申報2021年科技部顛覆性新技術,有望將有機肥生產工藝從“慢臭粗”的生物堆肥引向“快好細”,促進有機肥產業集約化、智能化、裝備化和綠色化,為解決我國養殖業引發的農業面源污染提供顛覆性解決方案,有效支撐鄉村振興和雙碳戰略。
這是蔡冬清研究員心中的“種子”,也是千千萬萬腳踏實地奮斗在祖國大地上的研究者的殷切期望和不懈追求。
(光明日報全媒體記者孟歆迪)