近日召開的國務院常務會議討論並原則通過《中華人民共和國耕地保護和質量提升法(草案)》。會議指出,堅持耕地數量、質量、生態一體保護,綜合施策持續恢復和提升耕地生態功能,確保永續利用。 這個消息讓中國農業大學教授、中國工程院院士張福鎖團隊很振奮。前不久,該團隊剛剛在《科學》雜誌發表重要研究成果《調控植物-土壤反饋,推動農業可持續發展》,強調種地不能「頭疼醫頭,腳疼醫腳」,要把目光轉向土壤健康。 民以食為天,耕地是糧食生產的「命根子」。張福鎖在介紹課題研究背景時表示,團隊曾對華北平原小麥-玉米輪作體系長期定位試驗的105個數據點進行了數據統計測算,由於土壤問題,當前每公頃耕地存在約1.5噸的隱形糧食損失。 為何「丟了」這麼多糧食?張福鎖表示,是由於「作物-土壤負反饋」。當前集約化農業生產不合理管理造成各種土壤健康問題,如壓實引起土壤結構變差,土壤化學性狀的變化包括土壤酸化、鹽漬化,土壤生物活力降低,生物群落失衡等,導致土壤內在效率下降,作物容易染病,對氣候變化的抵抗力下降等。他說:「一畝地100公斤的隱形產量損失,我們應該拿回來。」 中國農業大學副教授王光州和中國農業大學教授張俊伶告訴中青報·中青網記者,在這項研究中,團隊基於前期研究進展及科技小院16年來生產一線的實踐積累,結合團隊近年來在根際生命共同體理論研究方面的進展,將生態學研究中發展較快的「植物-土壤反饋」思想引入農田生態系統,提出了作物高產與土壤健康協同的系統化研究範式。 張俊伶和王光州指導的學生,在田間地頭的科技小院駐紮時,發現「改土」確實可以增產。 博士生欒冬冬2020年進入課題組時,在河北曲周的麥田裡,看到大片即將灌漿成熟的麥子中,有不少麥穗提前枯白、乾癟。「這是小麥患上了莖基腐病。」他說,這種由土傳病原真菌-鐮刀菌引起的病害,能夠侵染小麥莖基部,導致莖基部腐爛、植株早衰,甚至顆粒無收。不僅如此,這種病害還會產生有毒的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等,威脅糧食安全和人畜健康。 他說,研究顯示基腐病的病因有很多,具體到曲周這片土地,團隊分析,這裡冬小麥和夏玉米收穫後大量秸稈還田,改變了土壤微生態環境,促進了有利於病原菌生長的微生物的富集,成為引發小麥莖基腐病的關鍵原因。 為了找到一種有益菌和病原菌進行鬥爭,欒冬冬長期在田裡、實驗室兩頭跑。去田裡把患病的小麥樣品和土壤樣品取回,在實驗室裡篩選土壤,分離出微生物。而後培養微生物、鑑定微生物,再將潛在的「對手」微生物和引發莖基腐病的病原菌進行功能拮抗試驗,驗證其是否發揮了抑制病原菌的作用,從而製備能夠抑制病原菌的有益菌劑。 在實驗室中尋找有益菌的過程雖然繁瑣,但和在酷暑裡下地噴灑生防微生物菌劑比起來,卻還不算辛苦。欒冬冬說,同學們和老師經常是下午兩點就帶上菌劑,頂著火辣的日頭出門,在田裡一直忙到晚上七八點。 經過4年的篩選與驗證,欒冬冬和團隊成員初步研製出了一種生防微生物菌劑。他說,團隊2024年在曲周建立了總面積近5畝、由16區塊組成的試驗田,田塊中應用生防微生物菌劑的結果令人欣喜:小麥莖基腐病發病率顯著下降,根際土壤中病原菌豐度下降超過25%,平均每畝小麥增產近17%。 和欒冬冬相似,博士生倪剛在山東東營的鹽鹼地上種小麥和玉米,檢驗土壤中的微生物對作物的影響。 倪剛告訴中青報·中青網記者,他們從2021年開始,在山東東營的8畝地試驗田上,每年6月播種玉米,10月收穫,玉米收穫後再播種冬小麥,來年6月收穫。在這個輪作的過程中,他和同學們一起提取玉米、小麥根際的微生物進行研究,研製出有益於作物生長的微生物菌劑,並在大田試驗的基礎上驗證菌劑效果。 「上個月,我們剛收穫了微生物菌劑試驗的冬小麥。」倪剛說,目前,與不施加微生物菌劑的處理相比,施加微生物菌劑試驗田的冬小麥增產了約30%。 研究人員由此發現,土壤對於作物的影響遠比想像中大,而土壤健康似乎還沒有得到應有的重視。 張俊伶表示,當前以追求高產為目標的集約化農業過度依賴高產品種和外源投入,植物-土壤互作關係被削弱,造成系統負反饋作用加大,而正反饋作用減少,土壤退化嚴重,土壤健康現狀惡化。 張俊伶說,由於長期忽視土壤健康,在面對農業生產實際問題時多採用「快餐式」,「頭疼醫頭,腳疼醫腳」的片面解決方式,土壤生態系統失衡,土壤多功能性難以發揮,嚴重威脅耕地質量和農業綠色發展。因此團隊在此次研究中提出農業轉型要紮根大地,「低頭」關注土壤健康。 「不能光看一茬的產量,還要看長遠的整體效應;不能只管作物,還得看護好土壤。」張俊伶說,「我們希望大家從『朝上看』,轉向『朝下看』,要扎到土裡去;希望大家不僅僅是看短期的作物產量,更要著眼於長遠的健康土壤培育。」 近些年,張福鎖在走訪全國各地的農田時,觀察到地方農業部門對「改土」的需求日益增長。研究團隊提出了未來農業科學研究的一些重點方向,他們希望構建作物高產與土壤健康協同提升的長效機制和管理策略,支撐農業系統的氣候韌性等。 中青報·中青網記者 張茜 實習生 劉璇來源:中國青年報 2025年08月11日 08版
上海8月13日電 (記者 王笈)《文逾九章:吳文俊》13日在滬舉辦新書發布活動,致敬中國數學界泰鬥、上海交通大學校友吳文俊,呈現其在拓撲學、數學機械化等領域的開創性成就。 《文逾九章:吳文俊》新書揭幕儀式。 上海交通大學出版社 供圖 吳文俊是中國科學院院士、中國首屆國家最高科學技術獎獲得者,2019年被授予「人民科學家」國家榮譽稱號。《文逾九章:吳文俊》講述了吳文俊中學讀書、交大求學、負笈法國、回國報效、自主創新的生命歷程,重點敘述其一生的輝煌成就與卓越貢獻,同時輔以歷史圖片和視頻,再現其業餘愛好、生動趣聞和家國情懷,勉力刻畫一位鮮活而又謙和的數學家形象。 上海交通大學出版社黨委書記王光豔表示,吳文俊先生是20世紀中國數學的巍巍高峰,也是上海交通大學最引以為豪的校友之一。從拓撲學的驚世突破,到數學機械化的開疆拓土,再到中國古代數學的系統闡發,他讓世界重新發現中國數學的深厚底蘊與無限可能。把先生的學術人生濃縮為《文逾九章:吳文俊》,既是為中國科技史立傳,也是為後來者點亮一盞燈。 《文逾九章:吳文俊》書影。 上海交通大學出版社 供圖 上海交通大學科學史與科學文化研究院教授、本書作者之一紀志剛表示,與老師李文林合作本書,是十年之約,是師命,更是使命。本書的撰寫方針是「人」要鮮活、「事」要生動、「魂」要凝練,具體地說就是把握吳先生生平中的重要階段,擷取吳先生學術生涯中富有特色的代表性事件,全力突出吳先生的家國情懷、創新精神、突出成就和價值信念。 中國科學院數學與系統科學研究院研究員、本書作者之一李文林表示,自己跟隨吳文俊先生從事數學史研究的43年裡,吳先生給了他精心的指導、巨大的支持和鼓勵。本書力圖刻畫一位中國現代數學巨匠和人民科學家豐富多彩的傳奇人生,希望能受到讀者歡迎,在弘揚科學家精神、激勵自主創新方面發揮積極作用,同時也希望上海交通大學數學史團隊能藉此契機成為繼承發揚和捍衛吳文俊數學史遺產的重要基地之一。 中國數學會數學史分會理事長、中國科學院院士周向宇指出,吳文俊先生在中國古代數學方面取得了非常重要的成就,開啟了一條道路,「我們仍需沿著這條路,不斷地讓世界重新認識中國數學」。中國古代數學不僅與其他科技文化密切相關,在觀天測地等方面都發揮著關鍵作用,也與人文科學密切融合。希望新書的發布能夠促進國人對中國古代歷史的認識,對中國數學的發展充滿自信。(完)
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