【南海网】闯出精彩丨“泥人”吴敏:点石成金 让海南红壤更肥沃
我国热区红壤地力减退时呈现两大特点——酸、瘦,海南也是如此。
2008年起,吴敏致力于海南酸化土壤治理,为海南绘制了第一张精度高、覆盖多种作物的热带主要经济作物种植园(下称热经作园)土壤酸化分布图,其间附着的信息时间跨度长达24年。
吴敏团队酸化土壤改良技术获得2019年海南省科技进步一等奖,这是海南省土壤学领域空白十年后首获大奖。
不久前,吴敏团队为三亚崖州区改良980亩连作障碍地块,仅用3个月就让地力得到提升,最高增产达5成。这是他们首次在重大项目中完美亮相。
吴敏在察看土壤样品,她为海南采集的样品有2万多个。记者 康景林 摄
一、为海南绘制第一张土壤酸碱度分布图
“插根筷子都能发芽”,这句广为人知的海南形容词,中国热带农业科学院橡胶所土壤学专家吴敏只认同一半儿,“海南光照充足,热量高,空气质量好,但土壤并没有想象中的那么肥沃。”谁都可以因热爱而歌唱,科学家不会,他们只尊重数据。
“我们2008年开始研究,得到22.5万个数据,发现海南热经作园土壤酸化严重。”4月初,吴敏在单位试验室内接受了记者的采访,她特意准备了厚厚一沓数据资料。
“用我们的数据与1984年海南省第二次土壤普查数据对比,24年间土壤pH值在下降,97%的土壤属于强酸性和酸性土壤。换句话说,1984年,海南热经作园中还存在中性土壤,2008年已十分罕见。”
吴敏用几个数字讲明发酸的土壤多么可怕:土壤酸碱度pH数值6.5-7.5为中性土壤。在海南,pH值在4.5-5.5之间,作物可生长,4.5以下为强酸土壤,肉眼可见根系不发达,植株矮小,落花落果产量极低,甚至没有产量。
发现问题后,吴敏与团队在海南全岛铺设虚拟网格,用网格法设定5375个经济作物种植土壤采样点。一年多时间,共采集1.5万个土壤样品,平均每天采集40多个样品。
吴敏在指导本科生做试验。记者 康景林 摄
样品采集是个辛苦活,需要科研人员长时间奔忙于田洋中,哪怕是同一采集点,不同季节、不同土层的样品采集都有严格规定。日日躬耕于陇亩,吴敏自大学起就开始经历,硕士、博士一路读过来,早已习惯了日晒雨淋。在她的带领下,团队工作效率高,比每天下地劳作的农民干活都利落。
1.5万份样品服务于科研,要经过大量枯燥的实验室流程,依次对它们进行15个指标的分析,得出22.5万个数据。这一过程,土壤专业称之为“理化性状分析”,这是展开海南土壤研究的核心依据。同时,吴敏为海南18县市核算出热经作园土壤酸化趋势与面积详细数据。
研究这些数据,最终明确导致热区土壤酸化的三大原因——施肥、气候、土壤性质,吴敏团队首次探明海南热经作园土壤酸化时空变化特征。
随着研究深入,吴敏为海南绘制出精度高、覆盖多种作物的热经作园土壤酸碱度分布图,从1984年至2008年,图上数据信息的时间跨度达24年。此举创下一个纪录——中国首张。
二、11年坚守 获海南省科技进步一等奖
科研不会止于发现,2013年,吴敏团队着手酸化土壤改良科研攻关,根据海南不同酸化土壤,进行治酸、控酸、阻酸。其中,农业废弃物及其生物炭治酸技术、有机无机配施阻酸关键技术、土壤改良剂协同增效治酸技术、化肥平衡减肥增效控酸技术,这四方面是防控的关键技术。
秸秆、椰壳、蔗渣等都是农业废弃物,吴敏需要做的,是找出治理不同酸度土壤的废弃物配比,这是非常环保的治理手段。
2016年,团队各项研究趋于成熟,尤其是农业废弃物治酸技术在海南经济作物种植园应用效果显著,研制出的改良剂可有效解决土壤酸化、微量养分缺乏的问题。使用后土壤酸度可拉升1个段位,强酸土壤提升为弱酸,弱酸提升为中性。
土壤酸化精准防治技术首先在橡胶园里使用,胶乳产量提升15%。翻阅吴敏案头资料,近年在香蕉、芒果、荔枝、槟榔、菠萝、椰子等作物上应用,土壤酸度平均提高0.5个单位,作物增产一至三成。
至2016年,吴敏团队技术成熟,在海南、广东、广西、四川等热区8种经济作物种植园应用后,3年累计推广637万亩,作物增产10-22%,新增销售额23.3亿元,新增利润12.2亿元。
这套科研成果,填补了诸多研究空白,延缓了热经作园土壤酸化,促进了科技支撑热带经济作物产业发展的能力。成果形成了系列知识产权,得到国内外同行的广泛认可,提高了我国热区土壤研究团队的影响力。
2020年,吴敏团队凭借“热带主要经济作物种植园酸化土壤改良技术与应用”整套科研成果,获得了“2019年海南省科技进步一等奖”,这是海南土壤学领域10年内首次摘金,是团队坚持11年的丰厚回报。“这是对我和团队多年始终如一地坚持热区土壤理论研究和改良实践的肯定,该奖项更加坚定了我和团队进行热区土壤改良研究和实践的信心。”
为保证试验效果,吴敏(左一)经常在田间工作。受访者供图
三、为植物“癌症”研究绿色防控技术
十几年来,吴敏团队并非只在一条道上前行,大家始终在不同的科研内容间切换,长期的科研储备,团队已具备解决不同土壤难题的能力。
去年8月,中国热科院接到三亚市崖州区改良土壤项目,是个大单。凤岭村980亩豇豆连作土壤急需改良。连作障碍,是令人闻之色变的植物“癌症”。
那时候,刚刚领到大奖,院里把项目交给他们前,还有过犹豫。“领导与同事们都有顾虑,怕我们砸了单位的牌子。”回忆去年接单时刻,吴敏明白大家的担心,“我们理解,毕竟崖州区项目应用的是另外一套土壤消毒技术。”
没经受过大项目的锤炼,吴敏知道大家自我定位偏差,“我们是海南土壤改良最强的专业队伍”,接手项目之初,她总这样为大伙儿打气。
豇豆是崖州区凤岭村主要冬季瓜菜种植品种,但由于多年连作,土壤偏酸偏瘦,豇豆死苗严重,一度减产50%以上,甚至绝收。“这是典型的连作障碍,然而,大规模种植有利于农户耕作,整村规模化生产会吸引收购商,这是一条乡村富起来的捷径。发展与保护同时落点于土壤,这一矛盾需要用科学方法加以解决。”
吴敏团队布置的一处田间试验田,用于土壤改良材料筛选。受访者供图
2020年8月,吴敏团队集体扎到凤岭村展开工作,设计了土壤改良组合方案。首先进行土壤消毒,施以土壤熏蒸剂和消毒剂,减少土壤有害微生物。最关键的一步是土壤改良,改善土壤物理性状,平衡土壤营养,钝化土壤有毒物质。最后还要进行土壤有益微生物培养。
从吴敏提供的视频与图片资料中,记者看到,3个月时间,经过改良的980亩土地上,叶面肥厚,植株强壮,结出的豇豆密实粗壮,能有二尺长。对照试验地里,未经处理的地块上,草荒豆苗稀,勉强长出的豇豆细得像挂面,弱不禁风,无法食用。
2021年春节前,专家组现场观摩后,认定“豇豆长势良好,有效解决了死苗问题,增产效果显著。”
豇豆长势良好,吴敏在三亚市凤岭村改良后的地块中。记者 康景林 摄
凤岭村村民张志敏是这个项目的受益者。2019年,全家人种了12亩豇豆,死苗一半多。2020年,他在改造后的地块中依旧种下12亩豇豆,居然没有死苗,总产量高出3000斤。张志敏在农户问卷调查表上,一笔一画写下了自己建议,“改良效果显著,建议加大改良面积,让更多的农户受益。”
读研究生时吴敏接触到QQ,当时她压根没犹豫,直接写下签名“泥人”,至今20多年一直在用。“尘满面”一直是这位科学家的日常状态,每天跟土坷垃打交道,她说自己“土”惯了。
“我之所以能在科学上成功,最重要的一点就是对科学的热爱,坚持长期探索。”这是进化论奠基人达尔文的一句话,吴敏感同身受。她与团队下一个科研目标——攻克植物癌症,特别要针对海南盛产的香蕉、豇豆、圣女果,研究不同的绿色高效防控技术,要让海南的土地更肥沃。
(新海南客户端、南海网、南国都市报 记者 康景林)
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