农作物“癌症”有救了

2017-03-22 14:01:24宝码网整理

农作物“癌症”有救了

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▲酸性土壤改良降镉肥抑制圣女果土传病害的试验对比(右边为试验区,左边为对照区)。

农作物“癌症”有救了

▲酸性土壤改良肥示范基地。

中国热带农业科学院供图

■本报记者 张晴丹

近年来,随着我国在节能温室中栽培瓜类、茄果类、豆类等蔬菜的面积不断增加,重要土传病害连年发生,素有植物“癌症”之称的植物青枯病和枯萎病是危害最大、损失最重、分布最广的世界性土传病害,作物一旦发病便回天乏力。

如今,被认定染上这类“绝症”的植物,迎来了被治愈的新希望。中国热带农业科学院分析测试中心研究员周聪带领团队经过多年的研究,成功研发出碱性有机液肥——酸性土壤改良降镉肥,能降低水稻及蔬菜中镉含量,同时能有效抑制青枯病、枯萎病等土传病害。

四大功能大显神通

我国南方土壤普遍为酸性,大量的研究表明,在酸性条件下重金属镉离子的活性较高,有效性高达70%以上,水稻和个别种类蔬菜较易吸附镉,镉很容易通过这些农作物轻松进入食物链,从而在人体中积累,对人体健康产生危害。

在所有重金属污染元素中,镉因为毒性高而备受关注。研究表明,成人每天接触镉水平为30~50毫克,就会大大增加骨折、癌症、肾功能紊乱等疾病风险。

另一方面,酸性条件下土壤中许多致病微生物很活跃,农作物土传病害发生频繁,造成农作物严重减产。同时,在发病期,由于农民对土传病害的认识不清,导致盲目滥用或过度使用农药的现象时常发生,影响农产品质量安全。

长期以来,农作物土传病害成为农业生产亟待解决的一大难题。

从2009年开始,周聪带领研究团队对海南省各市县的土壤和蔬菜重金属镉形态、含量进行调查分析,他们想研究出镉离子形态变化和植物吸收转移的发生规律,找到解决难题的敲门砖。

“我们发现当土壤处在酸性条件下时,镉离子被活化,容易被作物吸收。利用作物生长所需的营养元素和活性物质形成缓冲体系,可以成功配制出强碱性+高肥效的功能二合一的强碱性高效有机液肥。”周聪在接受《中国科学报》记者采访时表示。

据介绍,科研人员在调节土壤pH值接近中性后,碱性肥料溶液所提供的大量氢氧根离子与土壤中镉离子结合成难溶的氢氧化镉化合物,该化合物被固定在土壤中,不能被作物吸收,从而减少了作物根系对镉离子的吸收量。同时,碱性有机液肥能够提供大量作物生长所需的养分,提高土壤的肥力,使农作物茁壮成长。

“碱性有机液肥具有调节土壤pH值、高效提供作物养分(高肥效)、抑制土传作物病害和有效降低农产品重金属镉含量四大功能。同时,还有施用均匀、效果持久、操作简单、使用安全等优点,克服了使用功能单一、施用不均匀、费工费时并且副作用较大的传统石灰、海泡石等固体土壤调节剂的缺陷。”周聪说。

推广应用前景广阔

2010年开始,测试中心研究团队先后在海南五指山、三亚、陵水、澄迈等地,开展了酸性土壤改良试验,获取大量的科学数据,取得了良好的农产品降镉和抑制土传病害的效果。

“我们在五指山南圣镇、三亚崖城镇、澄迈县城周边等地进行多批次的树仔菜和水稻降镉试验,经过多年的数据监测,施用酸性土壤改良肥2~3次后,可将土壤原有的pH值从3.5~5.5调节到6.2~7.2之间,明显降低了土壤中镉离子的活性,减少作物对镉离子的吸收量,提高农产品质量。”周聪表示。

为了验证成果在抑制土传病害方面的效果,研究团队分别在陵水县的圣女果试验地和三亚崖城的茄子试验地进行了抑制土传病害的科学试验。结果显示,在试验地旁边普遍发生青枯病的大环境下,施用酸性土壤改良降镉肥的圣女果和茄子试验地均未发生青枯病害,抑制青枯病的效果显著。

“在试验过程中,我们连续6年监测试验地土壤的结构组成颗粒和pH值,没有发现土壤板结或盐碱化现象,证明酸性土壤改良降镉肥对土壤pH值的调节具有缓冲平衡的功效,使用十分安全。”周聪说。

该项目在2013年4月获得了国家专利证书。团队计划今年开始向广东、广西、湖南、福建等省份推广示范。在周聪看来,酸性土壤改良降镉肥的推广应用前景十分广阔。

下一步,科研团队计划在香蕉、槟榔、柑橘等多种农作物上开展多方面的抑制土传病害田间试验,优化使用方法,同时加大技术推广的力度,通过抑制土传病害,减少农民盲目、滥用农药量,提高农产品质量安全,促进海南农业乃至我国热区农业的发展。

《中国科学报》 (2017-03-22 第6版 科研)

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