守护沃土
北京日报

2025-11-06 02:28 语音播报


  本报记者 李祺瑶

  张丽霞在试验田里采摘人参
  广袤田野间,每一抔泥土,都隐藏着一个奇妙的微观世界——里面生活着数以亿计的微生物。这些肉眼不可见的微生物,是农作物的隐形“守护者”,有的负责制造养分,有的分解枯枝落叶,有的帮助植物抵御病害。
  张丽霞,中农绿康(北京)生物技术有限公司技术总监,20年来一直探索着土壤微观世界的奥秘。她带领团队扎根田间地头做科研,成功构建了万株菌种资源库,创新研发出一系列植物微生态制剂,为改善我国农业生态环境、保障农产品质量安全作出贡献。
  最近几年,张丽霞主持参与了多项国家级科研项目,不断获评新荣誉:北京市三八红旗手、北京市优秀青年工程师标兵、北京市创业导师……而她最看重的是,当好一名农作物“医生”,用微生物科技的力量,守护沃土良田。
  初识微生物“宝库”
  张丽霞的办公室里,到处都有“农业”的影子:花架上种着用微生态制剂培育的绿植,书柜里摆满农作物相关的书籍和资料,茶几上放着中草药泡的茶……
  “这些都与农业息息相关,但谁能想到,我小时候并不热爱大自然,还害怕各种昆虫呢。”张丽霞说完,爽朗地笑了。
  这位“新农人”与自己专攻的领域,可以算“先结婚,后恋爱”。
  “咱们国家是农业大国,报考农业大学肯定有前途。”18岁填报大学志愿时,本想学医的张丽霞听了父母的建议,第一志愿填了家乡的高校——山西农业大学。一句朴实的话,为她推开了农学专业的大门。
  大学四年,张丽霞按部就班地学习。“除了学习植物学、栽培学、农业生态学等理论课,我们还会跟着老师到农田里实践,种豆子、收玉米、给小麦考种……”她回忆,“当时真没觉得这个专业有什么好,看同学们都准备考研,我也跟着一起复习。”成绩出来后,张丽霞因为英语成绩差了1分,被调剂到内蒙古农业大学的植物病理学专业。让她没想到的是,机遇之门由此悄然叩开。
  入学一年后,张丽霞凭借优异成绩,成为中国农大的客座研究生,师从中国农业大学植物保护学院植物病理学系教授王琦,主攻植物病害生物防治与微生态学研究。
  “第一次和王老师见面,他就给我定了研究课题:枯草芽孢杆菌的发酵工艺优化。”张丽霞打趣道,当时,这个课题对于自己来说宛若“天书”,“王老师给我讲了快一个小时,最后留给我一本书。我只听懂了‘发酵’两个字,只知道要做微生物实验。”
  张丽霞一头扎进了实验室,埋头苦学,补充大量专业知识。她跟着课题组里的师兄,从零学起:制备染色片、配培养基、操作显微镜、清洗实验器皿……每一个步骤、每一个实验数据,她都精心钻研、反复推敲。
  硕士论文课题顺利结题,王老师给张丽霞的那本书已经被翻“烂”了。她也从课题组里的实验室“小白”,成长为微生物发酵技术领域的专家。
  此后六七年间,张丽霞当过科研助理,又继续考取了中国农大的博士研究生。她跟着导师王琦,把实验室“搬”到田间。
  当时,王琦敏锐地察觉到我国农业发展面临的困境:过度依赖化学肥料和农药的现象屡见不鲜。这种粗放式的农业生产模式,虽在一定程度上提升了农产品产量,却也引发了一系列严重后果。土壤退化、环境污染等问题日益凸显,不仅影响农产品质量和产量,更对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
  奔走在各地调研,张丽霞注意到一些农田状况不容乐观:由于不当使用化学肥料和农药,土壤变得板结、贫瘠,农作物生长萎靡不振,病虫害频发。有的农民为了获得好收成,继续不合理使用化学肥料和农药,形成了恶性循环。
  张丽霞意识到,必须从源头上探寻解决方案,开发出能够替代或减少化学肥料和农药使用的绿色、环保农用微生态制剂。“我希望通过自己的努力,为改善农业生态环境、保障农产品质量安全贡献一份力量。”
  为实现目标,张丽霞和团队依据植物微生态理论,将微生物活体作为主要筛选对象。“我们需要从不同类型的土壤中采集样本,然后带回实验室,进行分离和保藏具有促生防病功能的微生物菌种。”她回忆,采集样本的过程充满挑战,“有时,为了找到一种具有特定功能的菌株,我们需要在海量土壤样本中反复筛选和实验。每一次分离和培养,都如同在精密的仪器上操作,需要严格操作和精确控制,任何一个环节出现失误,都可能与一株优秀的菌株失之交臂。”
  团队的足迹遍布大江南北,野外采集工作既新鲜又辛苦。他们深入田间、林地、草原、荒地、河滩,采集各种植物和土壤样本,再带回实验室寻找蛛丝马迹。“面对不同地区的土壤环境、各种突发天气,没有一个人喊苦喊累。”张丽霞说,经过多年努力,团队成功建立了包含3万多株菌株的菌种资源库,“这就像一座宝库,为植物微生态制剂的研发提供了‘微生态芯片’,为后续的创新工作奠定了基础。每一株菌株,都像是我们的‘宝贝’,蕴含着巨大潜力,等待我们去挖掘和利用。”
  给农田“开良方”
  2010年前后,还在读博的张丽霞加入了中农绿康。她的办公地点也从中国农大逐渐转移到中关村延庆园。“当时,这家公司刚刚起步,还没有核心研发团队。王老师是公司的首席科学家,他特别希望我留在这里,主持研发工作。”她说。
  这是张丽霞科研道路上又一次“从零起步”。她开始着手把实验室里的研究成果转化到车间,生产出有利于农业生产的植物微生态制剂。
  没有任何经验可以借鉴,所有研发工作都是“零基础”。那段时间,张丽霞干脆住进公司的实验室。“微生物的发酵过程,往往持续24小时至48小时,我必须守着反应器,确保相关数据符合技术参数。”她解释,与微生物打交道,是一个“慢工出细活”的过程。她带领团队对菌种资源库中的菌株进行筛选和优化,经过两三年探索,最终开发出了一系列“专治”不同病害的微生态制剂。
  为了验证这些制剂的效果,张丽霞经常揣着实验器具往地里跑。白皙的皮肤被晒红了,当年那个怕虫女孩,已经渐渐爱上泥土的气息,成长为能独当一面的农业科学家。
  2013年,张丽霞接手了技术推广工作。“算上我,技术部总共6个人。”她笑着说,他们开始奔赴内蒙古、山东、河南等地,到试验田中实践,希望用微生物技术治疗患病的农作物。
  内蒙古巴彦淖尔,一片400万亩的向日葵田中出现了枯黄萎病。张丽霞负责给这片农田治病。
  “城里来的女博士,懂种田吗?你打算怎么给向日葵治病?”当地的农户有点担心。
  “向日葵表面上是得了枯黄萎病,其实是出现了‘重茬连作’的问题。长期种植同一种作物,会导致土壤肥力下降、病虫害加剧,进而影响作物的产量和品质。”张丽霞从容应答,“我们的微生态制剂,能治病、无污染,相比农药等化学防治方法,对环境更友好。”
  农户先给了张丽霞一亩地,当作试验田。6月,她和同事迎着初夏的艳阳,将粉剂用水稀释,一瓢一瓢灌进土里。9月,一朵朵向日葵在试验田中挺立,远远望去,一片枯黄中,一抹亮眼的绿,农户这回服气了。
  这“一亩田”的尝试,让张丽霞在农户间站稳了脚跟。在当地农业站的支持下,团队的微生态制剂不仅在这片向日葵田广泛应用,还推广至更多农田。“是农民朋友一张张开心的笑脸,让我真正意识到自己做的事多么有意义。”
  农学和植物病理学的跨学科知识背景,帮助她在植物病害生物防治领域取得一个又一个突破。
  “土壤是一个复杂的生态系统,包含着各种各样的微生物,当其微生态平衡被打破时,土传病害容易滋生,重茬连作的不良影响也会加剧。”张丽霞解释,这些微生态制剂的作用机制,就像是一场场巧妙的“生态博弈”。
  针对土传病害,张丽霞和团队研发的微生态制剂,如同向土壤中引入了一支“有益菌军团”。“这些有益微生物可以与病原菌竞争营养物质和生存空间,抑制病原菌的生长和繁殖,还能刺激作物产生抗病物质,提高作物的自身免疫力。”她介绍,团队还研发了一种抗重茬微生态制剂,就好像神奇的“土壤胶囊”,通过改善土壤微生态打破连作障碍。这种“胶囊”可以向土壤中补充有益微生物,既能分解土壤中的有机物质、释放出养分,提高土壤肥力,又能抑制土壤中有害微生物的生长,减少病虫害的发生。
  春种秋收,是一个漫长的过程。农民们珍视的土地,需要用心守护。
  “我愿意和农民们一起等。”张丽霞说。
  从2013年到2019年,她和团队在全国各地开启了“奔波模式”。“每年至少要去5处不同地区的农田,甚至有一年去了13处。”她掰着手指解释,每到一处,他们要为当地的农田“对症开良方”,划定试验田、进行种植示范,手把手教农民们使用生物方法对患病植株进行治疗。经过1到3个生长季,用实打实的成果证明微生态制剂的“疗效”,让农民们安心、放心。
  唤醒土壤生命力
  科研成果要实实在在地写在大地上。然而,探索的过程并不是一帆风顺。
  在河北张家口的马铃薯产区,张丽霞信心满满地“谈”下了一块试验田。4月,伴着呼啸的大风,她抱着成袋的微生态制剂,和农民一起下田播种。“当时我们只开发了一种粉末剂型的产品。我坐着拖拉机撒粉剂,风一吹,就卷起一层土,带着粉剂扑面而来……逗得村民呵呵直乐。”当时的窘境,张丽霞记忆犹新,她笑着说,“大半天下来,照镜子一看,除了脸上戴眼镜的地方,全身上下都是黑的。那些粉剂几乎没落在土里,都被我吸身上了。”
  张丽霞恍然大悟,要让微生态制剂适应各地的环境、天气、生产技术等因素,只有一种剂型是行不通的。“大风天气更适合用颗粒剂型。还有一些种植大户会用到滴灌带,这就需要液态剂型。”张丽霞说。回京后,她又钻进了实验室,从培养基的配方到成品的配方,再到生产工艺、产品的包装和物流,每一个环节她都重新优化,反复分析数据、改进方案,最终,成功开发出液态、颗粒等多种剂型的产品。
  除了帮助农作物除病害,张丽霞还希望利用微生物唤醒土壤的生命力。
  我国黄河流域有不少盐碱地。2021年起,张丽霞开始带领团队从盐碱地“土著”微生物中筛选耐盐碱品种,致力于开发微生态土壤修复菌剂。
  “我们通过深入研究土壤微生态和作物生长需求,将筛选出来的耐盐碱菌株应用于玉米、辣椒、甜菜、燕麦、牧草等农作物的种植,经过3到4年的试验,开发出了微生态土壤修复菌剂。”张丽霞介绍,这些菌剂就像土壤的“守护者”,能够有效地改善土壤结构,增加土壤的通气性和透水性,提高土壤的保水保肥能力。“在全国范围内的推广应用中,微生态土壤修复菌剂取得了显著成效。它们能增强土壤的抗逆性,使土壤更好地适应不同的环境条件,提高农作物的抗旱、抗涝、耐盐碱能力。”
  张丽霞还在延庆区创立了资源循环利用的“延庆推广模式”,通过收集当地秸秆、树枝、落叶等,经过微生物发酵处理,将其转化为高效的有机肥料,解决农林业废弃物处理的“老大难”问题。“在发酵过程中,我们添加了特定的微生物菌剂,可以加速废弃物的分解和转化,提高有机肥料的质量。”张丽霞说,从实验室到田间,她希望将这一模式推广到更多地方,为我国其他地区的农林业废弃物处理和土壤改良提供有益借鉴,推动我国农业的绿色发展和生态文明建设。
  经过多年辛勤耕耘,如今,张丽霞和团队的研究成果推广至全国各地。
  “许多农民和种植大户反馈,使用了我们的微生态制剂和土壤修复技术后,作物的土传病害发病率明显降低,连作多年的土地恢复了生机,农作物生长更加茁壮,产量和品质都有了显著提升。”
  科研不再是冰冷的数据,而是变成了农民口袋里的“真金白银”。
  截至目前,团队成果推广农田累计增收达到600亿元,减少化肥农药用量约34万吨。这对于农业产业来说,意味着生产成本的降低和竞争力的提升,不仅保障了农产品的质量安全,更为我国农业的可持续发展提供了有力支持。
  “科研永无止境,还有许多挑战等待我们去面对。希望用我们的‘医术’,唤醒生机勃勃的田野。”
  岁月无声。
  以天地为伴、与农民为友,张丽霞觉得很踏实。当年学医的梦想,在某种意义上已经实现了,她找到了前进的方向——
  守护沃土,守护农业的未来。

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