在艾超的電腦里，藏著他的“寶貝”——近十年來從全國各地采集到的土壤樣品圖片。這位中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副研究員將它們分類存儲，放得整整齊齊。
過去十多年，艾超的工作，都在圍著土壤轉(zhuǎn)。“肥料是作物的‘糧食’，土壤養(yǎng)分的豐缺對糧食生長發(fā)育、產(chǎn)量及質(zhì)量有著巨大的影響，而如何科學(xué)地培肥地力，就是我和團(tuán)隊在做的事。”他對科技日報記者說。
初出茅廬便參與解決行業(yè)難題
【資料圖】
1985年，艾超出生于湖南省岳陽市華容縣。他生在農(nóng)村、長在農(nóng)村，親眼見證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從手插秧、擔(dān)糞肥到機(jī)械化、廣施肥的巨大轉(zhuǎn)變。
小時候，艾超的最愛是老家房后的一條小河，他常在那里釣魚。艾超讀高中時，小河還很清澈，但等他大學(xué)畢業(yè)回老家時，發(fā)現(xiàn)河水已經(jīng)渾濁了，再到后來它徹底變成一條無人問津的臭水溝。
“莊稼一枝花，全靠‘肥’當(dāng)家。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的過量施用，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，讓原本清澈的河水變得污濁。”艾超分析道。
每想到這條小河，艾超總有些愧疚，因為他沒能用所學(xué)的知識拯救它。“可能全中國還有很多這樣的小河，如果我們還不行動起來，那些曾經(jīng)的美好終將消失在我們面前。”他說。
抱著這樣的信念，2009年本科畢業(yè)后，艾超考入中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，選擇了植物營養(yǎng)學(xué)專業(yè)進(jìn)行深造。求學(xué)期間，艾超遇到了恩師——中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員周衛(wèi)。
彼時，剛進(jìn)入土壤培肥與養(yǎng)分循環(huán)機(jī)理研究領(lǐng)域的艾超，就遇到了一個困擾這個行業(yè)的難題：在復(fù)雜多變的土壤環(huán)境下，有機(jī)養(yǎng)分是如何被轉(zhuǎn)化的？它們又是如何被作物吸收利用的？
為了解決這一難題，艾超跟隨老師周衛(wèi)，通過對河北潮土長達(dá)30余年的施肥試驗分析，率先揭示了施用有機(jī)肥能夠恢復(fù)施用化肥所改變的微生物群落結(jié)構(gòu)，提出了畜禽有機(jī)肥對化肥氮素的適宜替代率，形成了化肥減施增效的綜合技術(shù)模式。該技術(shù)在我國7個省進(jìn)行了推廣應(yīng)用，大幅提高了肥料養(yǎng)分利用效率和作物產(chǎn)量。相關(guān)技術(shù)成果——“主要糧食作物養(yǎng)分資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)”也獲得了2020年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
帶領(lǐng)團(tuán)隊成員研發(fā)秸稈標(biāo)記技術(shù)
搞科研就像在黑暗中摸索，這個過程漫長而艱辛，有時甚至是煎熬。“如果沒有對自己研究領(lǐng)域的那一份熱愛和熱情，是很難堅持下去的。”艾超說。
至今，艾超還記得，他帶領(lǐng)課題組成員研發(fā)秸稈標(biāo)記技術(shù)的日日夜夜。
在秸稈分解微生物學(xué)機(jī)理研究中，要用到高豐度同位素標(biāo)記秸稈樣本。該樣本此前主要從國外購買，且價格十分昂貴，這增加了大規(guī)模試驗的成本。為了降低成本，艾超帶領(lǐng)團(tuán)隊成員走上了艱苦的自主研發(fā)之路。
失敗、試驗、再失敗、再試驗……艾超帶領(lǐng)團(tuán)隊成員進(jìn)行了大量的密閉環(huán)境植物生長試驗，最后成功設(shè)計出一種循環(huán)系統(tǒng)，其能夠低成本制備碳13和氮15豐度大于95%的秸稈材料，為后續(xù)大規(guī)模秸稈機(jī)理研究奠定了基礎(chǔ)。
2017年，在中國科協(xié)青年托舉人才工程項目的支持下，艾超利用高豐度穩(wěn)定同位素秸稈樣品，開展了“我國不同土壤類型秸稈分解的微生物學(xué)過程與調(diào)控機(jī)理”相關(guān)研究。
此后，艾超帶著學(xué)生幾乎走遍了全國的農(nóng)田，從漠河到三亞，都有他們辛勤工作的身影。采集土樣、實地走訪、分析樣品、對比試驗……他們不間斷地進(jìn)行了成百上千次的試驗。
如今，艾超已成功構(gòu)建出了功能互補(bǔ)的秸稈高效分解合成菌群，相比單一秸稈分解菌系，此種菌群的秸稈分解率提高了17%至27%，為秸稈資源高效利用提供了重要理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
有人問艾超，何以在漫長的科研道路上堅持下來？他說：“要以國家重大需求為指引，熱愛自己的研究方向，認(rèn)同自己的工作。”
步履不停，艾超和團(tuán)隊成員已在路上。如今，他們投入到對土壤肥力的研究中，又開始了艱辛的科研跋涉。
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