傳統(tǒng)化肥養(yǎng)分高，見效快，能促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度提高，解決人類的溫飽問題。然而，隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對農(nóng)作物的品質(zhì)要求也日趨增高，越來越多的人不僅僅滿足于“有的吃”，還要能“吃得好”。傳統(tǒng)有機(jī)肥能提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，改善口味，增加營養(yǎng)，而且能有效解決長期施用化肥造成的土壤板結(jié)問題，顯著提高土壤微生物量、多樣性及土壤酶活性。但傳統(tǒng)有機(jī)肥異味大，難儲(chǔ)存，很難大量生產(chǎn)和堆放，在生產(chǎn)生活中，往往形成大量固體有機(jī)廢棄物而被隨處棄置，浪費(fèi)養(yǎng)分資源，污染環(huán)境。
化肥、有機(jī)肥各有長處和不足，如何揚(yáng)長避短，進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，改善土壤環(huán)境？南農(nóng)大沈其榮教授團(tuán)隊(duì)的研究成果“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”，針對這些“長短”，創(chuàng)新研究了有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥養(yǎng)分在土壤-植物-動(dòng)物體系中的循環(huán)與轉(zhuǎn)化及對土壤性質(zhì)的影響，研發(fā)出商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝與技術(shù)，進(jìn)行推廣施用。此舉不僅發(fā)揮了兩者之“長”，而且通過關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，使這種“揚(yáng)長避短”成為可能。
揚(yáng)長！抓住“氮”，讓農(nóng)作物生長更快
氮(N)是植物生長需要量最大的元素，為了提高產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)民往往大量施用氮肥。然而，氮同時(shí)又是十分活躍的元素，極易流失，不僅影響產(chǎn)量、造成浪費(fèi)，還會(huì)對水體環(huán)境和人類健康造成危害。沈其榮告訴記者，研究團(tuán)隊(duì)首次建立了采用同位素13C15N雙標(biāo)記作物秸稈、畜禽糞便等有機(jī)肥料的技術(shù)。通過研究揭示，土壤中殘留的有機(jī)13C約有15%存在于土壤腐殖酸類物質(zhì)中，80%在土壤胡敏素中，5%左右在土壤微生物體內(nèi)。也就是說，通過有機(jī)肥使化肥15N快速轉(zhuǎn)化成微生物有機(jī)15N，再被礦化出無機(jī)氮，構(gòu)成土壤有效氮的存儲(chǔ)“過渡庫”，使土壤氮素供應(yīng)過程與作物吸氮更相吻合，減少了氮素的揮發(fā)和浪費(fèi)。這項(xiàng)有機(jī)無機(jī)肥料氮素協(xié)同增效的主要機(jī)制改變了以往化肥無機(jī)氮供應(yīng)太快、土壤有機(jī)氮供應(yīng)太慢的特性，用碳素“抓牢”氮素，為確保作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了良好的氮素供應(yīng)模式，為國內(nèi)外同行運(yùn)用氮素進(jìn)行相關(guān)研究打通了“快速通道”。
避短！少施化肥，讓環(huán)境變得更好
長期施用化肥會(huì)讓土壤板結(jié)，有機(jī)肥到底是如何解決板結(jié)問題、改善土壤質(zhì)量的呢？長期有機(jī)培肥真的比用化肥好嗎？沈教授團(tuán)隊(duì)給出了科學(xué)證據(jù)。研究結(jié)果表明，與施用化肥相比，長期有機(jī)培肥不僅顯著提高土壤微生物量、多樣性及土壤酶活性，更使土壤微生物類群分布均勻，植物有益菌類群，如假單胞菌、芽孢桿菌、擬桿菌等豐富度增加，而喜酸環(huán)境的酸桿菌類顯著減少，這是長期有機(jī)培肥抑制土壤酸化根本原因。有機(jī)培肥還使土壤氮素循環(huán)相關(guān)的功能基因拷貝數(shù)顯著增多。此外，施用有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥還能降低土壤有機(jī)質(zhì)分解，并有助于土壤有機(jī)質(zhì)積累和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這些研究結(jié)果的取得為提高有機(jī)肥施用量，減少化肥用量提供了重要的理論支撐。
為了讓更多的農(nóng)民能用上有機(jī)肥，該項(xiàng)目還建立了新鮮畜禽糞便生物脫水工藝。和傳統(tǒng)的固液分離工藝相比，新工藝不僅降低了脫水成本、減少環(huán)境污染，也減少了脫水環(huán)節(jié)的養(yǎng)分流失。研究人員在此基礎(chǔ)上還建立了適合于現(xiàn)代畜禽糞便的腐熟度檢測方法企業(yè)用比色法，使有機(jī)肥的生產(chǎn)更加方便高效。
推動(dòng)“揚(yáng)長避短”成為行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)
有機(jī)肥作用機(jī)制關(guān)鍵問題的解決，使得具有“揚(yáng)長避短”特點(diǎn)的商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品得到大面積推廣應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，南農(nóng)的科研人員修訂了有機(jī)肥料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高了有機(jī)肥養(yǎng)分含量，這一舉措不僅為有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展保駕護(hù)航，還將有效促進(jìn)我國耕地質(zhì)量的提升。商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品對生產(chǎn)和環(huán)境顯而易見的優(yōu)勢，也得到了相關(guān)部門的充分肯定，財(cái)政部國家稅務(wù)總局出臺(tái)有機(jī)肥產(chǎn)品免征增值稅政策，農(nóng)業(yè)部出臺(tái)土壤有機(jī)質(zhì)提升和商品有機(jī)肥補(bǔ)貼政策，提高了農(nóng)民施用有機(jī)肥的積極性。
優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)帶頭攻關(guān)
“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”成果利國利民，不僅在國內(nèi)具有當(dāng)然的領(lǐng)先優(yōu)勢，也是一項(xiàng)造福人類的先進(jìn)技術(shù)。而帶頭進(jìn)行科研攻關(guān)的正是由沈其榮為首的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)肥和土壤微生物研究團(tuán)隊(duì)，這支科研隊(duì)伍由20多名中青年高水平科研人員組成，多年來從事有機(jī)肥和土壤微生物領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿研究和科技攻關(guān)，以及有機(jī)肥生產(chǎn)新工藝的推廣應(yīng)用。作為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，團(tuán)隊(duì)先后主持過國家973項(xiàng)目、國家基金重點(diǎn)項(xiàng)目和公益性農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)等重大項(xiàng)目，帶領(lǐng)全國同行長期進(jìn)行有機(jī)肥的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，使中國有機(jī)肥研究進(jìn)入世界領(lǐng)先行業(yè)。
多年的研究工作也為團(tuán)隊(duì)帶來了諸多榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“克服土壤連作障礙的微生物有機(jī)肥產(chǎn)品研制與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”成果獲2011年國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和2010年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”成果獲2015年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和2013年教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“一種能防除連作作物枯萎病的拮抗菌及其微生物肥料”專利獲2010年國家專利金獎(jiǎng)和2009年江蘇省專利金獎(jiǎng)；“有機(jī)(類)肥料產(chǎn)品研發(fā)和推廣”成果獲第四屆中國技術(shù)市場協(xié)會(huì)獎(jiǎng)金橋獎(jiǎng)(2009)；有機(jī)肥與土壤微生物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)于2015年獲得農(nóng)業(yè)部和中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)(優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng))。(陳潔）
化肥、有機(jī)肥各有長處和不足，如何揚(yáng)長避短，進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，改善土壤環(huán)境？南農(nóng)大沈其榮教授團(tuán)隊(duì)的研究成果“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”，針對這些“長短”，創(chuàng)新研究了有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥養(yǎng)分在土壤-植物-動(dòng)物體系中的循環(huán)與轉(zhuǎn)化及對土壤性質(zhì)的影響，研發(fā)出商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝與技術(shù)，進(jìn)行推廣施用。此舉不僅發(fā)揮了兩者之“長”，而且通過關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，使這種“揚(yáng)長避短”成為可能。
揚(yáng)長！抓住“氮”，讓農(nóng)作物生長更快
氮(N)是植物生長需要量最大的元素，為了提高產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)民往往大量施用氮肥。然而，氮同時(shí)又是十分活躍的元素，極易流失，不僅影響產(chǎn)量、造成浪費(fèi)，還會(huì)對水體環(huán)境和人類健康造成危害。沈其榮告訴記者，研究團(tuán)隊(duì)首次建立了采用同位素13C15N雙標(biāo)記作物秸稈、畜禽糞便等有機(jī)肥料的技術(shù)。通過研究揭示，土壤中殘留的有機(jī)13C約有15%存在于土壤腐殖酸類物質(zhì)中，80%在土壤胡敏素中，5%左右在土壤微生物體內(nèi)。也就是說，通過有機(jī)肥使化肥15N快速轉(zhuǎn)化成微生物有機(jī)15N，再被礦化出無機(jī)氮，構(gòu)成土壤有效氮的存儲(chǔ)“過渡庫”，使土壤氮素供應(yīng)過程與作物吸氮更相吻合，減少了氮素的揮發(fā)和浪費(fèi)。這項(xiàng)有機(jī)無機(jī)肥料氮素協(xié)同增效的主要機(jī)制改變了以往化肥無機(jī)氮供應(yīng)太快、土壤有機(jī)氮供應(yīng)太慢的特性，用碳素“抓牢”氮素，為確保作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了良好的氮素供應(yīng)模式，為國內(nèi)外同行運(yùn)用氮素進(jìn)行相關(guān)研究打通了“快速通道”。
避短！少施化肥，讓環(huán)境變得更好
長期施用化肥會(huì)讓土壤板結(jié)，有機(jī)肥到底是如何解決板結(jié)問題、改善土壤質(zhì)量的呢？長期有機(jī)培肥真的比用化肥好嗎？沈教授團(tuán)隊(duì)給出了科學(xué)證據(jù)。研究結(jié)果表明，與施用化肥相比，長期有機(jī)培肥不僅顯著提高土壤微生物量、多樣性及土壤酶活性，更使土壤微生物類群分布均勻，植物有益菌類群，如假單胞菌、芽孢桿菌、擬桿菌等豐富度增加，而喜酸環(huán)境的酸桿菌類顯著減少，這是長期有機(jī)培肥抑制土壤酸化根本原因。有機(jī)培肥還使土壤氮素循環(huán)相關(guān)的功能基因拷貝數(shù)顯著增多。此外，施用有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥還能降低土壤有機(jī)質(zhì)分解，并有助于土壤有機(jī)質(zhì)積累和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這些研究結(jié)果的取得為提高有機(jī)肥施用量，減少化肥用量提供了重要的理論支撐。
為了讓更多的農(nóng)民能用上有機(jī)肥，該項(xiàng)目還建立了新鮮畜禽糞便生物脫水工藝。和傳統(tǒng)的固液分離工藝相比，新工藝不僅降低了脫水成本、減少環(huán)境污染，也減少了脫水環(huán)節(jié)的養(yǎng)分流失。研究人員在此基礎(chǔ)上還建立了適合于現(xiàn)代畜禽糞便的腐熟度檢測方法企業(yè)用比色法，使有機(jī)肥的生產(chǎn)更加方便高效。
推動(dòng)“揚(yáng)長避短”成為行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)
有機(jī)肥作用機(jī)制關(guān)鍵問題的解決，使得具有“揚(yáng)長避短”特點(diǎn)的商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品得到大面積推廣應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，南農(nóng)的科研人員修訂了有機(jī)肥料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高了有機(jī)肥養(yǎng)分含量，這一舉措不僅為有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展保駕護(hù)航，還將有效促進(jìn)我國耕地質(zhì)量的提升。商品有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品對生產(chǎn)和環(huán)境顯而易見的優(yōu)勢，也得到了相關(guān)部門的充分肯定，財(cái)政部國家稅務(wù)總局出臺(tái)有機(jī)肥產(chǎn)品免征增值稅政策，農(nóng)業(yè)部出臺(tái)土壤有機(jī)質(zhì)提升和商品有機(jī)肥補(bǔ)貼政策，提高了農(nóng)民施用有機(jī)肥的積極性。
優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)帶頭攻關(guān)
“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”成果利國利民，不僅在國內(nèi)具有當(dāng)然的領(lǐng)先優(yōu)勢，也是一項(xiàng)造福人類的先進(jìn)技術(shù)。而帶頭進(jìn)行科研攻關(guān)的正是由沈其榮為首的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)肥和土壤微生物研究團(tuán)隊(duì)，這支科研隊(duì)伍由20多名中青年高水平科研人員組成，多年來從事有機(jī)肥和土壤微生物領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿研究和科技攻關(guān)，以及有機(jī)肥生產(chǎn)新工藝的推廣應(yīng)用。作為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，團(tuán)隊(duì)先后主持過國家973項(xiàng)目、國家基金重點(diǎn)項(xiàng)目和公益性農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)等重大項(xiàng)目，帶領(lǐng)全國同行長期進(jìn)行有機(jī)肥的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，使中國有機(jī)肥研究進(jìn)入世界領(lǐng)先行業(yè)。
多年的研究工作也為團(tuán)隊(duì)帶來了諸多榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“克服土壤連作障礙的微生物有機(jī)肥產(chǎn)品研制與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”成果獲2011年國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和2010年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“有機(jī)肥作用機(jī)制和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”成果獲2015年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和2013年教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“一種能防除連作作物枯萎病的拮抗菌及其微生物肥料”專利獲2010年國家專利金獎(jiǎng)和2009年江蘇省專利金獎(jiǎng)；“有機(jī)(類)肥料產(chǎn)品研發(fā)和推廣”成果獲第四屆中國技術(shù)市場協(xié)會(huì)獎(jiǎng)金橋獎(jiǎng)(2009)；有機(jī)肥與土壤微生物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)于2015年獲得農(nóng)業(yè)部和中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)(優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng))。(陳潔）