央廣網(wǎng)南寧7月10日消息(記者羅蘭 通訊員周珍如)在驕陽似火的甘蔗實(shí)驗(yàn)基地里,悉心觀察蔗苗長勢,這是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心主任、廣西壯族自治區(qū)終身教授李楊瑞四十年來最熟悉不過的工作。躬耕田野,只為不斷推動甘蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
在近期舉行的2023年廣西科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,李楊瑞教授主持完成的“甘蔗聯(lián)合固氮研究與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2022年廣西自然科學(xué)獎二等獎。“應(yīng)用這項(xiàng)研究成果,可以降低甘蔗氮肥使用量75%,提高蔗糖分0.58%,在降本增效的同時還減少了蔗農(nóng)的工作量。”近日,李楊瑞教授接受記者采訪時說。
近年來,隨著“甘蔗聯(lián)合固氮研究與應(yīng)用”成果陸續(xù)落地各大種植基地,蔗農(nóng)減負(fù)增收,糖廠提質(zhì)增效,廣西的甘蔗產(chǎn)業(yè)向前邁出了一大步。在廣西,該項(xiàng)技術(shù)近3年的應(yīng)用面積達(dá)2194萬畝,合計減施氮素65.82萬噸,節(jié)約成本42.85億元;多產(chǎn)糖57.26萬噸,增加糖廠效益31.49億元,產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
摸清甘蔗固氮規(guī)律 降本增效減污染
甘蔗是世界上重要的糖料和能源作物。廣西是中國最大產(chǎn)蔗區(qū),甘蔗產(chǎn)量和蔗糖產(chǎn)量占全國的60%以上,但生產(chǎn)中氮肥用量大,一般每公頃施氮肥量450-750kg,約是巴西甘蔗生產(chǎn)平均施氮肥量的8-10倍,是世界平均施氮肥量的2倍以上。此外,氮肥利用率低,大部分氮被揮發(fā)、淋溶和土壤吸附,甚至蔗田損失的氮素已成為重要的面源污染因素,嚴(yán)重制約甘蔗生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
李楊瑞教授在甘蔗實(shí)驗(yàn)基地向記者介紹相關(guān)研究工作(央廣網(wǎng)發(fā) 周珍如 攝)
“這項(xiàng)研究我們做了20多年,主要是要摸清甘蔗的固氮規(guī)律,發(fā)揮甘蔗聯(lián)合固氮的作用。我們從全區(qū)各地不同環(huán)境、不同品種的甘蔗根、莖、葉,甚至土壤里提取固氮菌做分析研究,投入了大量的精力。”李楊瑞教授說。研究團(tuán)隊(duì)共分離篩選出1200多種固氮菌,創(chuàng)建了我國唯一的甘蔗聯(lián)合固氮菌資源庫,發(fā)現(xiàn)了甘蔗普遍存在聯(lián)合固氮特性,首次探明了甘蔗全生長期的固氮規(guī)律。
“以前蔗農(nóng)根據(jù)傳統(tǒng)種植經(jīng)驗(yàn),總認(rèn)為甘蔗開始拔節(jié)后要大量施氮肥促進(jìn)生長。經(jīng)過研究,我們發(fā)現(xiàn),在拔節(jié)封行后,甘蔗自身已具備較強(qiáng)的固氮能力,本身生長能力很強(qiáng),只要有足夠水分,就可從空氣中固定大量氮素,滿足自身生長對氮素的需求。過多施肥,它不吸收,還造成農(nóng)資的浪費(fèi)和土壤污染,并容易感染病蟲害,降低產(chǎn)量和糖分。”李楊瑞教授表示,“甘蔗自身的固氮菌在拔節(jié)前的苗期量很少,這個階段則需要大量施肥壯苗促長。”通過科技人員不斷普及新的種植方法和技術(shù),目前廣西三分之二以上的蔗農(nóng)都轉(zhuǎn)變了種植觀念。
助蔗農(nóng)減負(fù)增收 讓“甜蜜事業(yè)”更甜
“我們做科研一定離不開一線,除了在實(shí)驗(yàn)室,就是下基地。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室工作基本上是年輕人在做,但是基地我經(jīng)常要下去,哪里有需要就去哪里。”李楊瑞教授已年過花甲,但從言談舉止中可見其對甘蔗研究工作的熱情始終如一。
他經(jīng)常到田間地頭開展“露天大講堂”,將潛心研究數(shù)十載的技術(shù)教授給相關(guān)從業(yè)人員和蔗農(nóng)們。他說:“大量的研究工作我們來做,出成果后,提供應(yīng)用則要簡單易行,甚至還能給蔗農(nóng)減輕不少工作量,這是我們做科研的意義。”
李楊瑞團(tuán)隊(duì)不僅在我國開創(chuàng)了甘蔗生物固氮研究新領(lǐng)域,也探索出了甘蔗生物固氮育種新方向。“我們一直在協(xié)助選育固氮能力強(qiáng)的甘蔗新品種,目前桂糖系列品種有60多個,都比較優(yōu)良,種植面積最廣的是桂糖42號,一年種植400多萬畝,占廣西甘蔗種植總面積三分之一以上。”
科技為農(nóng)業(yè)發(fā)展插上騰飛的翅膀,但需要一代一代地傳承接力。甘蔗生物固氮研究團(tuán)隊(duì)先后培養(yǎng)從事相關(guān)研究的博士后11名、博士12名、碩士30多名,青年研究人員占比30%以上。祝開就是該團(tuán)隊(duì)中的青年博士之一。從固氮菌里提取出DNA,通過基因組學(xué)等現(xiàn)代生物技術(shù)手段進(jìn)行分析,研究發(fā)揮固氮作用的主要基因,這是祝開的主要工作之一。“青年興則國家興,青年強(qiáng)則國家強(qiáng)。作為‘90后’‘科研農(nóng)人’,我將繼續(xù)潛心科研,奮力攻堅(jiān),積極服務(wù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興,希望我們的‘甜蜜事業(yè)’更加甜蜜。”祝開篤定地說。
談到接下來的研究重點(diǎn)時,李楊瑞教授告訴記者:“目前我們分離的1200多種固氮菌,真正詳細(xì)研究的還只有近20種,后續(xù)的研究任重道遠(yuǎn),還需要更進(jìn)一步摸清甘蔗的固氮規(guī)律,做更深更廣的研究。”