华北理工大学孙晓然教授从高分子研究转向盐碱地土壤治理
“跨界”科研的苦与乐
百亩金波腾细浪,微风拂动麦花香。唐山曜丰农业科技公司的家庭农场里,小麦丰收在即。
“今年的收成应该不错。”公司负责人姚卫强喜上眉梢,“这可多亏了华北理工大学孙晓然教授的土壤改良团队,3年前这里还是一片靠天吃饭的盐碱地。”
其实,孙晓然搞盐碱地土壤治理是半路出家。
孙晓然之前一直从事天然高分子改性与功能材料设计合成与应用,2005年开始专注腐植酸基化学品研究开发。研究中,她注意到“有机质—微生物—腐殖质—腐植酸—微生物”贯穿于土壤“生命”之中,而腐植酸在土壤形成过程中起到“生命核”作用,主导着土壤生态系统的物质交换和能量转化。
腐植酸这一特质,能否在土地改良上加以应用?
2012年开始,孙晓然带领科研团队,以改性腐植酸为基本组分对盐碱地这一“土壤癌症”进行改良攻关,实现了从化学高分子研究到农业盐碱地土壤治理的“跨界”科研,开辟出了盐碱地土壤改良的“新天地”。
“盐碱地土壤改良的研究,进一步开阔了我们的科研思路。”孙晓然表示。
然而,从工科到农科的“跨界”,并不那么容易。
“高分子研究主要是在实验室,而土壤改良需要到田间地头。”孙晓然说,最难的是中试阶段。由于没有资金支持,也没有成功的案例,很多农民或者农场都不敢与他们合作。
正当她一筹莫展之际,向来关注盐碱地土壤改良的姚卫强抛出了“橄榄枝”。姚卫强的农场成了孙晓然科研团队的试验田。
“为了这份信任,咱也要把这个研究搞好。”为了研发精准的改良技术,一个植物品种要在相同的环境下试验十几种甚至二十种土壤改良剂配方。“第一年我们试验过的土壤改良剂配方就达到了108种,确定最佳土壤改良剂配方以后再在土地上进行规模化试种。”孙晓然说。
最初用来试验的上百公斤土壤改良剂完全靠人工制备。孙晓然和团队成员一块试验田一块试验田去试验,对改良剂一袋一袋地去称量、处置、混合、老化、检测、再称量、再装袋。
“基本上每天早上六点就起床,观察植株的长势,测量株高、发芽率等数据,每隔几天测量土壤理化指标。”当时在农场实习的该校2019级环境工程专业学生史庚鑫回忆说。
经过不断摸索,孙晓然的土壤改良团队积攒了大量一手的研究数据和资料,形成了盐碱地特色花生、盐碱地特色萝卜、盐碱地特色西红柿、盐碱地特色小麦、盐碱地特色玉米等一系列“盐碱地+”成套技术,探索出了科学高效的原位精准盐碱地改良与高品质种植的技术模式。
“和传统盐碱地改良技术相比,这种改良技术具有当年改良当年见效且成本低的优点。”孙晓然介绍,该技术以原位抑制盐碱、激发盐碱土壤原生活力、适应作物广泛且品质高为出发点,将实现盐碱地资源化、绿色化、生态化高效利用。
随着改良技术的应用,土壤改良团队和农场的合作规模也不断扩大,从最初的二三十亩到现在的四五百亩。
“盐碱地上本来不长花生,但我们改良的盐碱地种植的水果花生亩产达850斤,比正常土地的产量还高。”姚卫强说,现在他年收入比以前增加了30多万元。
看到自己的研究成果给老百姓带来了实实在在的收益,孙晓然高兴得不得了:“农业研究确实辛苦,但它获得的这种快乐也是其他研究所没有的。”
“我们将认真贯彻习近平总书记视察河北重要讲话精神,发挥科技创新的关键作用,加大盐碱地改造提升力度。”谈及未来,孙晓然深感责任重大,“我们将进一步探索洪积盐渍土、沼泽盐渍土、草甸盐渍土等内陆盐碱地的改良技术,以及基于本技术的盐碱地特色作物种植新模式,实现盐碱地农业综合利用创新。”(河北日报记者 陈华)