浙江师范大学团队研发生物肥料破解红壤酸化难题 科技助力乡村振兴

导语

在浙江文成县的一片玉米种植示范基地,356亩曾经因土壤酸化而低产的红壤地焕发新生——pH值从酸性显著提升至5.87,玉米产量增长34.8%,肥料利用率大幅提高。这一转变得益于浙江师范大学包育杭带领的“化酸为宜”团队研发的新型生物肥料技术。该技术通过微纳米气泡增氧除毒、菌种微型化和PH响应型自主释放菌剂三大核心创新,以绿色高效的方式破解红壤酸化难题,为耕地质量提升和农业现代化注入科技动能。

创新技术:靶向降酸,绿色高效

红壤酸化是我国南方农业发展的“卡脖子”难题,传统治理方法存在成本高、易反弹等问题。“化酸为宜”团队基于生物治理理念,研发了“微纳米气泡增氧除毒+菌种微型化+pH响应型自主释放菌剂”为核心的协同技术体系,实现了高效低成本的酸化治理。微纳米气泡增氧除毒技术通过双电层微纳米气泡提升土壤溶氧浓度30%至50%,同步强化菌群代谢活性及对毒性物质的降解能力,穿透红壤板结孔隙的效率提升60%,有效破解深层缺氧与毒素累积难题。菌种微型化技术采用三步筛选法,通过小孔径滤膜富集超微菌株后经单菌落分离和连续10代稳定培养,将菌体尺寸缩小至纳米级且尺寸波动率低于5%,显著增强菌群抗压性及红壤深层渗透能力,在高压板结区存活率提高50%。pH响应型自主释放菌剂基于EPS物质动态感知土壤酸化微域,在pH低于5.5区域精准触发菌剂释放降酸物质,中和效率达90%,同时通过智能调控避免局部过碱引发的磷固定与微量元素失衡问题。该体系集成腐殖酸缓释系统与专利菌株,已获4项国家发明专利,支撑12篇核心论文成果,治理成本较传统方法降低51.7%,每亩仅需240元,为红壤改良提供了可推广的生态化解决方案。

图1 包育杭在实验室筛选菌种

图1 包育杭在实验室筛选菌种

实践成效:从实验室到田间地头

团队在江西、浙江等6省开展试点,累计治理红壤1861亩,作物平均增产超30%。;浙江文成县茂丰种植场应用技术后,玉米亩产提升34.8%,肥料成本节约53%。此外,技术推广带动产业链发展,3年间接创造就业超500人,助力农户亩均收益增加41.7%。

图2 团队技术在浙江温州实地应用

图2 团队技术在浙江温州实地应用

青年担当:从乡土情怀到科技报国

项目负责人包育杭成长于温州瑞安,自幼目睹家乡红壤酸化导致农田荒芜,立志以科技助农。团队集结地理、环境、农业等多学科人才,依托浙江师范大学实验室和校企合作平台,将理论研究与产业需求结合。他们走访全国千余个种植点,累计获得1000多份实地数据,最终攻克菌群活性低、作用时效短等技术瓶颈。“我们想证明,青年创新不仅能写在论文里,更能写在祖国大地上。”包育杭说。

图3 团队成员在福建省开展实地调研

图3 团队成员在福建省开展实地调研

社会价值:守护耕地红线,赋能乡村振兴

该成果得到国家政策强力支持。2024年《江西省农业农村厅关于加强红壤改良利用的指导意见》明确提出,要“集成农艺、化学、生物与工程措施,完善施用石灰质物质、生物质碳基调理剂、秸秆源腐殖酸、多功能有益菌、种植绿肥、秸秆还田等技术模式,打造酸化耕地核心治理区”。联合国生态生命科学院院士党永富评价:“这项成果展示了微生物技术在农业领域的巨大潜力,为全球红壤治理提供了中国方案。”

目前,团队已与浙农集团、阿尔赛斯等企业签订代工协议,计划2025年成立公司,计划5年内覆盖全国千万亩红壤治理市场。从实验室到田间,从论文到产品,这群“新农人”用科技创新守护沃土,为端牢“中国饭碗”、推动乡村振兴写下青春注脚。(本报记者 王宏)

免责声明:本站刊登/转载此文仅出于传递更多信息之目的,不等于赞同其观点或论证其描述,不负责其真实性或有效性,相关图文版权归原作者所有。

打开APP阅读更多精彩内容