如今的蔬菜瓜果，為什么寡淡無味？問題的核心就出在土壤上。

　　為探索發(fā)現土壤及農產品質量的內在關系，破解土壤保育的密碼，河南農業(yè)大學劉國順教授帶領的科研團隊經過多年深入系統(tǒng)的研究，創(chuàng)立了土壤碳氮平衡理論,從而找到了破解土壤修復和保育技術的鑰匙。

　　高碳基土壤修復肥農田營養(yǎng)保健品

　　盛夏季節(jié)，登封市宣化鎮(zhèn)白沙湖畔，悶熱的氣息，讓人汗如雨下。但是，一眼望去，百畝煙田，一派生機勃勃，讓人好不歡喜。還有那一棵棵長勢良好的紅薯，以及又圓又大的西瓜。為什么這里的農作物如此喜人？正是因為土壤里使用了高碳基土壤修復肥。

　　中秋時節(jié)，熱騰騰的烤紅薯上了市，大街小巷飄蕩著烤紅薯散發(fā)出的香甜氣味。在洛陽市萬達美食街上的一家烤紅薯小店前，圍滿了等著紅薯出爐的食客。

　　尋常應季小食，緣何被客人如此青睞？

　　“這家烤紅薯味道好，甜、糯，有種過去烤紅薯的味道。”

　　“用高碳基土壤修復肥種出來的紅薯，能恢復紅薯原生態(tài)味道，含糖量高達18%~22%，且口感特別好。”河南惠農土質保育研發(fā)有限公司董事長袁占軍說。

　　高碳基土壤修復肥就是依托河南農業(yè)大學煙草栽培專家劉國順教授科研團隊研發(fā)的土壤碳氮調節(jié)技術,生產的一種新型富含生物炭的土壤修復肥。該產品具有調節(jié)作物根部土壤碳氮比，促進土壤微生物生長繁殖和根系對土壤礦物質營養(yǎng)吸收，提高土壤團粒結構和肥料利用率，不僅能減少化肥施用量，而且還可預防和減少農作物生理病害，改善農作物周圍土壤的保水保肥能力，能有效提高農作物產量質量等特點。

　　據劉國順教授介紹，河南農業(yè)大學是我國開展煙草學本科教育、培養(yǎng)煙草學專業(yè)碩士和博士研究生*早的高校，擁有國家煙草栽培生理生化研究基地、煙草行業(yè)煙草栽培重點實驗室等多個省部級科研平臺。高碳基土壤修復肥剛開始是針對提高煙葉產量和質量而研制的，后來經過調整配方和工藝，生產出了可廣泛應用于小麥、玉米、花生、煙葉、瓜果蔬菜等作物的專用肥，經試驗效果明顯。

　　據了解，煙草栽培技術工程化經過多年的研究實踐，先后研制了3種高碳基煙草專用肥并實現了產業(yè)化。自2011年以來，按照“三自兩高”的技術開發(fā)模式，劉國順教授帶領的科研團隊在河南、湖南、安徽、山東、江西、廣東、廣西、陜西8個濃香型煙葉產區(qū)進行了試驗示范和大面積推廣，累計推廣應用195個基地單元，應用面積達513.26萬畝，累計收購煙葉1392.05萬擔，新增產值11.39639億元，新增利稅3.76071億元，直接綜合經濟效益達15.1571億元，減少化肥氮素20%~30%。目前，鄭州周邊縣市農業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)已在西瓜、紅薯、蔬菜種植中推廣3萬余畝。實踐證明，高碳基土壤修復肥可顯著提升作物的內在品質，并使作物增產10%~20%。

　　科學家的心血結晶激活土地生命活力

　　科研工作艱辛、枯燥無味。但甘愿為科學事業(yè)無私奉獻的人從沒有停下探尋的腳步，在忍受別人無法想象的清貧和寂寞的同時，也收獲著科研取得突破時帶來的無窮樂趣。

　　他們在研究中發(fā)現，土壤是優(yōu)質煙葉生產的基礎，土壤微生態(tài)環(huán)境的平衡與健康直接影響著煙葉的產量質量的提高。然而，*近幾十年我國耕地重用輕養(yǎng)，化學肥料過度使用導致土壤碳庫退化，氮素過量，微生物多樣性及活性降低，影響了土壤的物質循環(huán)及養(yǎng)分供應。

　　為明確土壤及煙葉產量質量提高的關鍵限制因子，劉國順教授帶領的科研團隊對大量土壤及煙樣進行對應分析，土壤質量指標主成分分析結果表明，土壤碳氮為土壤質量的重要表征指標，并分析了土壤特性與煙葉質量相關關系，結果表明土壤碳氮與煙葉質量密切相關，土壤碳庫弱化是影響我國煙葉產量質量重要的限制性因素。因此修復土壤碳庫，改善土壤微生態(tài)環(huán)境是促進土壤養(yǎng)分均衡供應和生產優(yōu)質煙葉的關鍵。

　　劉國順教授帶領的科研團隊以煙田土壤碳庫修復為目標進行了大量的研究工作，對產區(qū)主要有機物料進行資源調查，分析不同物料的營養(yǎng)成分和可利用價值，采用綠肥掩青，腐熟秸稈還田和施用生物質炭等途徑進行土壤碳庫修復。

　　多年重復試驗結果表明，生物質炭具有含碳量高的特點，在煙田施用能顯著提高土壤碳氮比，改善土壤生物學特性和微生物多樣性，煙草根域微生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，增強土壤礦質養(yǎng)分均衡供應能力，提高煙株抗病性，煙葉碳氮代謝協(xié)調，改善煙葉香氣質量。此外其具有較強吸附能力，與無機有機肥配施可以減少化肥用量，顯著提高肥料利用率。

　　依托土壤碳氮平衡理論，技術工程轉化是實現固碳培肥的關鍵途徑。項目組圍繞高碳基土壤修復肥工程化開發(fā)進行了深入研究。一是研發(fā)了一套連續(xù)式生物質炭化中試生產線，該設備采用雙層套筒傾斜平式設計對原料進行高溫快速炭化，炭化過程中可以自由調控反應器的炭化溫度、升溫速率、滯留時間等關鍵技術參數，并可根據不同生物質特性以及不同需求調控設備轉速與滯留時間生產出適合不同品質的生物炭原料。二是建立了土壤微生物發(fā)酵工程平臺和微生物資源庫，研究了不同功能微生物液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵工藝，為高碳基生物有機肥開發(fā)奠定了堅實的基礎。三是創(chuàng)建了我國*條年產5萬噸高碳基土壤修復肥生產線，開創(chuàng)了高碳基土壤修復肥的技術工程化，隨著土壤碳氮技術成果轉化加速，2018年6月，在洛寧縣長興農林深加工專業(yè)園區(qū)設計建設年產15萬噸高碳土壤修復生產基地，真正實現了傳統(tǒng)煙草栽培研究方法向工程化的轉移，推進了科技成果的轉化。

　　一分耕耘，一分收獲。劉國順教授帶領的科研團隊先后申報國家發(fā)明專利8件，完成博士論文3篇，碩士論文15篇，在SCI、EI源等學術期刊發(fā)表論文45篇。2015年8月24日，河南省科學技術廳組織專家對碳氮調節(jié)技術進行了成果鑒定，專家組一致認為，該項目具有較強的創(chuàng)新性，經濟、生態(tài)和社會效益顯著，總體達到國際先進水平。

　　土壤康復煙葉豐產每畝增收近千元

　　高碳基土壤修復肥問世后，已廣泛應用于小麥、玉米、花生、煙葉、瓜果蔬菜等作物的專用肥，對提高作物品質和產量效果十分明顯——

　　“我們這里是老煙區(qū)，重茬問題和土壤傳染病害比較嚴重，施用了河南農業(yè)大學研發(fā)的高碳基土壤修復肥后，不僅化肥使用量少了三分之一，而且煙葉長勢喜人、發(fā)育良好，病害和蟲害都明顯減少了。2017年我種了55畝煙葉，總收入將近30萬元。”襄城縣汾陳鄉(xiāng)半坡店村煙農李金葉興奮地說。

　　登封市君召鄉(xiāng)宋溝村村民王丙和說：“2016年，我把50畝石坡沙地平整成煙田，全部用高碳基土壤修復肥進行土壤改良，施用后，煙棵根系發(fā)達，煙長得好，病蟲害也少，平均每畝收入達6200多元。土地不說瞎話，修復肥能減少七成的化肥用量，有效持久，還能鎖緊水分，后期還不會出現焦葉、銹斑等病害，不用噴灑農藥，烤出的煙葉基本在中二、中三等級以上，*的一畝算下來增收了近2000元。”

　　登封農民老劉告訴記者，2017年他種6畝西瓜，施用高碳基肥后，減少了三成的化肥使用，地里的蚯蚓也多起來，西瓜又大又甜，收成比上年好得多，現在鄉(xiāng)親們種瓜種菜也開始嘗試施用這種生物炭肥了。

　　2017年，河南惠農土質保育研發(fā)有限公司在洛寧縣上戈鎮(zhèn)進行高碳基土壤修復肥效果試驗。10月，劉國順教授到洛寧縣上戈鎮(zhèn)蘋果園調研，試驗結果表明，單株蘋果產量提高7.5%，蘋果糖分平均提高到14.6%，外觀色澤艷麗、內質細脆、酸甜可口，耐貯耐運。

　　盛夏，記者在登封采訪時還看到這樣的場景——

　　“你看，這煙葉長得真大，還沒有蟲害，長勢真好。”石道鄉(xiāng)范莊村的胡海豐女士指著已經一米多高的煙，對丈夫說道。原來，當天下午，來自君召鄉(xiāng)、大金店鎮(zhèn)等地的幾十名煙農來到白沙湖畔，實地考察使用高碳基土壤修復肥的農作物長勢。而現場看到農作物的農民都是滿臉歡喜，似乎這就是自家的農田。

　　“這就是使用高碳基土壤修復肥的作用，看這煙葉摸上去柔軟且有彈性，煙葉也不會有病害，關鍵是成熟以后的煙葉不容易碎。”君召鄉(xiāng)宋溝村村民王丙和現場當起了解說員。原來王丙和在村里也種了幾十畝煙，使用的也是高碳基土壤修復肥，所以此次考察，跟隨而來的他把自己使用該肥料的經驗，滔滔不絕地講給現場農民。

　　考察現場，袁占軍還招呼大家品嘗使用高碳基土壤修復肥種出的西瓜。“這瓜可真甜，有小時候西瓜的味道。”眾人邊吃邊說，享受直沁心尖的甜味。

　　面對成績和來自農民群眾的贊譽，劉國順教授表示，成績是對繼續(xù)前進的鞭策，贊譽是對工作的鼓勵。

　　師法自然、物盡其用。正如陳溫福院士在考察高碳基土壤修復肥示范區(qū)時指出，以生物炭為核心的農林廢棄物資源化綜合利用，未來將成為我國*具發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產業(yè)，為國家糧食安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。實現農田土壤碳庫修復與可持續(xù)，讓古老的華夏農耕文明煥發(fā)新生！

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