走近“農(nóng)田魔法師”

王燁捷

蔡冬清就像是一位“農(nóng)田魔法師”，他用各種各樣神奇的方法，讓農(nóng)民種地變得輕松、讓土地變得豐產(chǎn)。

民間流傳著一句打油詩：“農(nóng)夫五更田中走，工人四點(diǎn)趕車流”。無論春夏秋冬，農(nóng)民們?cè)绯?點(diǎn)就要起床下地干活，給莊稼施肥。這樣辛苦的勞作狀態(tài)，有沒有可能用科技手段改變？

在東華大學(xué)，有一位長期關(guān)心“農(nóng)民怎么種地”的老師，他叫蔡冬清（上圖右二）。十?dāng)?shù)年間，他把自己收集到的“農(nóng)民的微笑”，看作像自己的SCI學(xué)術(shù)論文一樣重要。“農(nóng)民的微笑就是我的Nature?！辈潭寰拖袷且晃弧稗r(nóng)田魔法師”，他用各種各樣神奇的方法，讓農(nóng)民種地變得輕松、讓土地變得豐產(chǎn)。

讓莊稼吃一頓“飯”管半年

控失化肥，是蔡冬清團(tuán)隊(duì)的第一件“魔法”神器。它實(shí)現(xiàn)了一次施肥不用追肥，被農(nóng)民們形象地稱為“一炮轟”，目前已有上百家企業(yè)量產(chǎn)，累計(jì)推廣3億余畝。

“我的導(dǎo)師余增亮研究員經(jīng)常教導(dǎo)我，做農(nóng)業(yè)科研要處處想著農(nóng)民，咱們一定要把論文寫到祖國大地上?！辈潭逭f，化肥控失劑獲得“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”，獲中科院科技促進(jìn)發(fā)展二等獎(jiǎng)，“實(shí)現(xiàn)了讓莊稼吃一頓‘飯管半年的夢(mèng)想?！?/p>

據(jù)蔡冬清介紹，莊稼的生長期多為半年以內(nèi)，其施肥頻率卻比較高，一般為每個(gè)月或每半個(gè)月一次?！拔倚r(shí)候常常早晨5點(diǎn)鐘就被爸爸叫醒下地給莊稼施肥，又困又煩躁，勞作過程還很臭，心里滿是不情愿。”蔡冬清當(dāng)時(shí)問父親，為什么一定要經(jīng)常給莊稼施肥，父親給他做了一個(gè)給“莊稼吃飯”的比喻，“爸爸說肥料就像莊稼的‘飯，‘吃一頓只管個(gè)把月。如果莊稼‘餓了，收的糧食就少了，咱們家就得挨餓了。”

讀研時(shí)，“讓莊稼吃一頓飯管半年”的夢(mèng)想種子開始“發(fā)芽”了。

有一次吃完螃蟹，看到垃圾桶中多了一大堆螃蟹殼，蔡冬清心想，如果能把這些螃蟹殼利用起來該多好。無數(shù)次實(shí)驗(yàn)下來，蔡冬清發(fā)現(xiàn)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(yǎng)分利用率和持效期。

2020年，在學(xué)校與學(xué)院黨委的支持下，東華大學(xué)對(duì)口扶貧縣云南鹽津縣獲贈(zèng)了價(jià)值1.5萬元、由蔡冬清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的3噸肥料增效劑，在獼猴桃、茶葉、玉米上共示范500畝。結(jié)果表明，這種“一炮轟”化肥累計(jì)可以節(jié)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。

為了推廣這項(xiàng)應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)與中科院微生物所仲乃琴研究員團(tuán)隊(duì)一年往返20多次內(nèi)蒙古自治區(qū)商都縣，寧夏回族自治區(qū)西吉縣、海原縣、固原縣等深度貧困地區(qū)開展技術(shù)示范和培訓(xùn)，在田間地頭手把手教農(nóng)民使用技術(shù)。

讓農(nóng)民不再農(nóng)藥中毒

農(nóng)民給莊稼施肥費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而頻繁播灑農(nóng)藥，還有染上疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

有一次，小蔡冬清看到剛從地里回來的叔叔臉色發(fā)青、渾身發(fā)抖?！斑@就是農(nóng)藥中毒了！”蔡冬清說，后來他父親背著叔叔去醫(yī)院搶救才助其脫險(xiǎn)。這次經(jīng)歷，讓小蔡冬青對(duì)頻繁播灑農(nóng)藥的做法“心有余悸”。

“其實(shí)每到夏天，我們村都會(huì)發(fā)生類似情況?！辈潭逭f，如果不打農(nóng)藥，莊稼會(huì)得病，就長不好；如果剛打完農(nóng)藥就下雨，藥就被雨水沖走了，就還得再打藥。他印象中農(nóng)民三天兩頭都在田里打藥。

“于是我就想，如果有一種農(nóng)藥不怕風(fēng)吹雨淋，那么莊稼‘一輩子打一次藥就好了。”蔡冬清說，在農(nóng)藥使用方面，螃蟹殼也有大用處。

蔡冬清團(tuán)隊(duì)利用螃蟹殼和納米黏土作為原料，經(jīng)過大量摸索和試驗(yàn)，研制出一種活性功能納米材料，發(fā)現(xiàn)其可以有效提高農(nóng)藥附著力，減少流失30%以上，將持效期提升一到兩倍，不僅能顯著降低農(nóng)藥用量和次數(shù)，還有環(huán)保功效。

該技術(shù)在2014年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品被多家農(nóng)藥企業(yè)采用，截至目前已累計(jì)在國內(nèi)推廣5000余萬畝，可降低農(nóng)藥用量20%以上，節(jié)約農(nóng)藥5000噸以上，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益5億多元，有效緩解了農(nóng)藥引起的農(nóng)業(yè)面源污染。

該技術(shù)獲得2019年度中科院科技促進(jìn)發(fā)展一等獎(jiǎng)、2018年度寧夏科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、2018年度“孟加拉國農(nóng)業(yè)獎(jiǎng)”（國家級(jí)）及2016年度中國農(nóng)藥協(xié)會(huì)頒發(fā)的“減施增效植物健康產(chǎn)品貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

在寧夏農(nóng)墾的馬鈴薯種薯繁育中心試驗(yàn)時(shí)，農(nóng)民見到蔡冬清團(tuán)隊(duì)非常激動(dòng)。一名農(nóng)民說：“那個(gè)‘面面效果可好了，我都舍不得用，每次就捏一小簇混在農(nóng)藥里面，我20天打一次藥，比別人7天打一次藥的功效還要好?！?/p>

這個(gè)“面面”就是蔡冬清團(tuán)隊(duì)發(fā)明的農(nóng)藥控失劑。

讓牛糞“秒變”肥料

在為農(nóng)民謀福利的道路上，蔡冬清的路越走越寬，他發(fā)明的產(chǎn)品受到了農(nóng)民朋友們的追捧。團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種“魔法藥劑”，加到牛糞中一個(gè)小時(shí)就可以變成肥料。這款藥劑被稱作“一小時(shí)納米快速腐熟劑”。

“我家在農(nóng)村，從小就深知農(nóng)民的艱辛與不易，想著長大以后一定要干點(diǎn)事兒，讓農(nóng)民輕松一些、農(nóng)村美麗一些、農(nóng)業(yè)高產(chǎn)一些?！辈潭宓拿恳豁?xiàng)發(fā)明、每一個(gè)課題，都源自農(nóng)民的實(shí)際需求。

蔡冬清小時(shí)候，家里養(yǎng)了一頭牛，每隔一周，他就要幫著爸爸把牛糞鏟到院子外面堆起來。然后每隔半個(gè)月左右翻拋一次。如果遇到雨天，還要蓋上塑料皮，經(jīng)過大概半年，這些牛糞才能變成肥料還田。

“如果有一種‘魔法藥劑加到牛糞中，一個(gè)小時(shí)就能讓它變成肥料，那該多好啊?！?020年，蔡冬清開始著手研究這種“魔法藥劑”。

“魔法藥劑”的應(yīng)用場(chǎng)景為養(yǎng)殖場(chǎng)，要天天和畜禽糞污打交道。蔡冬清常常自詡為“視糞土如金錢”的“糞青”。經(jīng)過數(shù)千次失敗和數(shù)十次不眠之夜，團(tuán)隊(duì)終于研發(fā)出這種“魔法藥劑”—— 一小時(shí)納米快速腐熟劑。

蔡冬清介紹，這種藥劑添加到畜禽糞污中，通過獨(dú)特的分子剪切效應(yīng)，可快速將畜禽糞污中有機(jī)大分子轉(zhuǎn)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(shí)完成腐熟，從而制備高活性有機(jī)肥。該技術(shù)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(jī)肥較傳統(tǒng)有機(jī)肥使作物增產(chǎn)10%～20%。

在安徽省一家企業(yè)，該項(xiàng)目轉(zhuǎn)化并落地建成10萬噸有機(jī)肥生產(chǎn)線。

為了讓魔法藥劑發(fā)揮更大的作用，蔡冬清團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出快速腐熟反應(yīng)器，構(gòu)建了“智能裝備+快速腐熟”綠色新工藝，節(jié)約生產(chǎn)用工70%。該技術(shù)已獲4項(xiàng)發(fā)明專利，并以普通許可的方式授權(quán)安徽和山東兩家公司使用。

蔡冬清表示，該成果有望將有機(jī)肥生產(chǎn)工藝從“慢臭粗”的生物堆肥引向“快好細(xì)”。他希望，可以促進(jìn)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)集約化、智能化、裝備化和綠色化，為我國養(yǎng)殖業(yè)引發(fā)的農(nóng)業(yè)面源污染提供顛覆性解決方案。

摘編自《中國青年報(bào)》2022年8月15日