姚拓教授（中）帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員察看苜蓿長(zhǎng)勢(shì)。
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院有兩項(xiàng)科研成果了不起，不僅使化肥農(nóng)藥零增長(zhǎng)，而且能促進(jìn)糞污高效利用。這兩項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果，均出自國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系金昌綜合站、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院姚拓教授草地有益微生物資源開發(fā)與利用團(tuán)隊(duì)。
走進(jìn)姚拓教授團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室，物品展示架上整齊排列著十幾款農(nóng)業(yè)微生物菌劑產(chǎn)品?！斑@些看似不起眼的微生物菌劑，作用不可小覷，有點(diǎn)石成金的‘魔力’?！币ν刂钢嗄陙?lái)的研究心血說(shuō)。
“這些產(chǎn)品有兩大類，一類是促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)、防治病害的微生物菌劑；另一類是促進(jìn)畜禽糞污等農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源化利用的發(fā)酵菌劑?！币ν亟淌谌鐢?shù)家珍，像介紹自己的孩子向記者娓娓道來(lái)，“它們有個(gè)共同特點(diǎn)就是綠色、環(huán)保、低碳、安全，尋找過(guò)程不亞于‘尋寶’?！?/span>
在外界看來(lái)，不論微生物菌劑還是發(fā)酵劑，自然界多的是，稀罕在哪里，讓教授視之若寶？
甘肅農(nóng)民網(wǎng)訊 新甘肅·甘肅農(nóng)民報(bào)記者 郭勝軍 通訊員 李建宏
“雙減”增效有妙用
說(shuō)是“尋寶”，因?yàn)檫@些微生物菌劑的活性成分，從提取培養(yǎng)到推廣應(yīng)用，需要五到六年才能完成。而且培育的每一個(gè)環(huán)節(jié)都得處處留心，稍有不慎，就得推倒重來(lái)，失敗也司空見慣。
以促生菌劑為例，從菌株采集到推廣應(yīng)用程序繁雜：從特定的農(nóng)作物根表面或根內(nèi)分離提取促生菌；目標(biāo)菌種拿到實(shí)驗(yàn)室要層層篩選，遴選有用菌株；對(duì)要培養(yǎng)的菌株進(jìn)行生物安全檢測(cè)，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)確定最佳配方；對(duì)成型的菌劑產(chǎn)品還田驗(yàn)證；積累驗(yàn)證數(shù)據(jù)，報(bào)備認(rèn)證；投放市場(chǎng)推廣應(yīng)用……
當(dāng)前，促進(jìn)作物生長(zhǎng)類菌劑產(chǎn)品中，有一類叫作“植物根際促生菌”（英文“plant growth promoting rhizobacteria”），被稱作“PGPR”微生物，因其功能特性特殊，成為國(guó)際學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。
這種冠以英文名的微生物，就是姚拓教授團(tuán)隊(duì)科研落地的第一件“寶”。
它一般存在于植物的根表面或根內(nèi)，有天然的生物固氮作用，可隨時(shí)提取植物生長(zhǎng)所需要的氮素。
它還有一項(xiàng)功能，通過(guò)自身的代謝活動(dòng)，溶解土壤中難以釋放的磷或鉀元素，達(dá)到免施磷或鉀肥的效果。
還有一些PGPR竟然能抵抗土壤中的植物病原菌，起到生物農(nóng)藥的效果，減少農(nóng)藥使用量。
它“源于自然，用于自然”，既避免了使用化肥農(nóng)藥帶來(lái)的食品污染風(fēng)險(xiǎn)，又能改良土壤，抑制病害。該項(xiàng)科研成果已上線生產(chǎn)。
位于白銀市景泰縣草窩灘鎮(zhèn)八道泉的甘肅科沃隴源農(nóng)業(yè)科技有限公司，就是姚拓教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的微生物菌劑實(shí)現(xiàn)科研轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)基地。該公司負(fù)責(zé)人余樹濤操作的整套生產(chǎn)線，就是在姚拓教授的指導(dǎo)下建立的，已有產(chǎn)品推向市場(chǎng)，既可拌種，也可噴灑、滴灌，深受用戶喜愛。
在生產(chǎn)線上進(jìn)行采樣試驗(yàn)的碩士研究生楊曉蕾，是姚教授的學(xué)生。她告訴記者，目前國(guó)內(nèi)同類型菌劑產(chǎn)品每克活菌數(shù)一般為108-1010個(gè)，而在姚拓教授的指導(dǎo)下生產(chǎn)的菌劑產(chǎn)品，每克活菌數(shù)可達(dá)到1011以上。
在甘肅民勤縣、武威、定西、環(huán)縣等苜蓿種植田里，施用了該菌劑的苜蓿長(zhǎng)勢(shì)喜人。菌劑使用前后對(duì)比顯示，苜蓿產(chǎn)量平均提高10%~20%，或可以減少化肥用量10%~30%，病害明顯減少，品質(zhì)明顯提升，實(shí)現(xiàn)了化肥農(nóng)藥零增長(zhǎng)目標(biāo)。
有統(tǒng)計(jì)顯示，僅在我省河西走廊，姚拓教授研發(fā)的各類菌劑的累計(jì)使用面積已超過(guò)200萬(wàn)畝。2021年姚拓教授兼任了國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)體系金昌綜合試驗(yàn)站站長(zhǎng)，在該試驗(yàn)站平臺(tái)上，已為7家大型牧草種植企業(yè)提供了微生物菌劑技術(shù)支持，為綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
變廢為寶顯神通
近些年，我省畜禽養(yǎng)殖發(fā)展迅速，但一些地方糞污處理不當(dāng)，不僅污染環(huán)境，而且存在寄生蟲和病菌引起人畜疾病的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)造成大量資源浪費(fèi)。針對(duì)這種現(xiàn)狀，姚拓教授團(tuán)隊(duì)借鑒借鑒國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微生物菌劑新產(chǎn)品，為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥生產(chǎn)提供配套技術(shù)，收到了良好的效果。這就是姚拓教授的第二件“寶”—微生物發(fā)酵劑。
“實(shí)驗(yàn)室展示架上的每一款產(chǎn)品，都有很強(qiáng)的針對(duì)性，選用的微生物材料均篩選自當(dāng)?shù)?，也不?huì)有生物入侵的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了本土化資源的安全化、高效化和高適應(yīng)性利用?！币ν卣f(shuō)。
“它的功能就是促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用”，有的可以促進(jìn)糞便等廢棄物的快速分解，將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料；有的可以消減廢棄物堆肥發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣，凈化環(huán)境；還有些可以降低廢棄物中重金屬、抗生素等有毒有害物質(zhì)的毒性，防止有毒有害物質(zhì)通過(guò)食物鏈對(duì)人類健康產(chǎn)生威脅，能提高環(huán)境安全性。
將這些有優(yōu)良功能的微生物經(jīng)過(guò)科學(xué)加工，制成菌劑產(chǎn)品，就可以有效的促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，解決廢棄物長(zhǎng)期自然堆放產(chǎn)生的“惡臭難聞，蚊蠅滋生”的問(wèn)題。同時(shí)，也使廢棄物變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。
該項(xiàng)科研成果已在蘭州市紅古區(qū)花莊鎮(zhèn)的甘肅大行農(nóng)業(yè)廢棄物處理有限公司得到生產(chǎn)應(yīng)用。甘肅大行農(nóng)業(yè)廢棄物處理有限公司是為伊利集團(tuán)養(yǎng)牛場(chǎng)處理糞污，年處理牛糞達(dá)三萬(wàn)多噸。
2016年與該公司聯(lián)手開展校企合作，在姚拓教授的指導(dǎo)下，建立微生物菌劑生產(chǎn)線，不僅解決了牛糞帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，還生產(chǎn)出了有機(jī)肥和生物有機(jī)肥，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，該公司已經(jīng)成長(zhǎng)為我省有影響力的有機(jī)肥加工企業(yè)，成了紅古區(qū)龍頭企業(yè)。
科研成果表初心
當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥帶來(lái)的食品安全問(wèn)題、畜禽糞污等農(nóng)業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問(wèn)題是最大的挑戰(zhàn)之一。我國(guó)化肥年產(chǎn)量、總產(chǎn)量和單位面積使用量均居世界第一，而微生物肥料年生產(chǎn)量不足化肥的1‰，且品種單一，禾本科植物及其它非豆科植物專用菌肥的生產(chǎn)幾乎空缺。
近年來(lái)，國(guó)家已將微生物資源及土地資源的可持續(xù)發(fā)展提到了重要的地位。雖然國(guó)外以及我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)已有規(guī)?；拇偕十a(chǎn)品，但不同生境的植物根際生存著不同的菌株，而不同菌株對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不同，且優(yōu)良微生物資源都受到嚴(yán)格的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，制約了研發(fā)進(jìn)展。
2016年“中央一號(hào)文件”提出：推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須確立發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)就是保護(hù)生態(tài)的觀念，加快形成資源利用高效、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、產(chǎn)地環(huán)境良好、產(chǎn)品質(zhì)量安全的農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局。
出于對(duì)政策的敏感，姚拓教授團(tuán)隊(duì)立足甘肅實(shí)際，借鑒國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，從我省特定氣候、植物及生境展開科研攻關(guān)，不斷分離篩選高效菌株，以生產(chǎn)出適合我省特定氣候、植物及生境的生物菌肥。
正是基于打破現(xiàn)狀的考量，在長(zhǎng)期的教學(xué)研究中，姚拓帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，緊緊圍繞綠色環(huán)保做文章，緊盯“雙減戰(zhàn)略”《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃》等國(guó)家農(nóng)業(yè)政策，始終把解決化肥農(nóng)藥帶來(lái)的食品安全問(wèn)題和畜禽糞污等農(nóng)業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問(wèn)題作為自己科研創(chuàng)新的目標(biāo)，克服一個(gè)個(gè)困難，攻克一個(gè)個(gè)難題，一個(gè)又一個(gè)的科研成果相繼問(wèn)世。
加快鄉(xiāng)村振興，需要一支懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的“三農(nóng)”科研隊(duì)伍。作為農(nóng)民的兒子，姚拓教授對(duì)農(nóng)業(yè)的感情深藏在骨子里：農(nóng)家出身，大學(xué)學(xué)農(nóng)，畢業(yè)后又到農(nóng)大任教，是鐵了心認(rèn)準(zhǔn)“農(nóng)路”走到底。在他的影響和感染下，團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)績(jī)不俗。
青年教師李昌寧博士，從碩士階段就師從姚拓教授搞科研，六年來(lái)，姚拓教授的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和不懈努力讓他印象深刻，每一個(gè)數(shù)據(jù)都是求真求實(shí)，每一款產(chǎn)品推出前，都要反復(fù)驗(yàn)證……
也正是在姚拓教授身邊多年的這種耳濡目染，李昌寧在取得博士學(xué)位后，放棄了外省高校的高薪邀請(qǐng)，繼續(xù)留在了姚拓教授課題組，跟隨姚教授一起，繼續(xù)從事微生物菌劑的研發(fā)工作。
在姚拓教授的實(shí)驗(yàn)室里，從今年暑假至今，課題組二十多名碩士研究生和博士研究生，仍在有條不紊地進(jìn)行著各類實(shí)驗(yàn)，挖掘潛在的有益微生物資源，期待更多有價(jià)值的科研成果被推出。
提及研究初衷，衣著樸素、習(xí)慣留短發(fā)的姚教授，總是微笑著謙和地說(shuō)，“讓農(nóng)民用上環(huán)保肥料，讓群眾不再為餐桌上的安全擔(dān)憂，我的心就踏實(shí)了”。
如今，兩鬢斑白的他，除了頭頂甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院教授、博導(dǎo)、甘肅省“五四”青年獎(jiǎng)?wù)碌纫酃猸h(huán)外，在他的身后，還有一個(gè)主攻有益微生物資源開發(fā)與利用的團(tuán)隊(duì)，要把小小的有益微生物干成一番大事業(yè)，完成向甘肅“三農(nóng)”的莊嚴(yán)承諾。
