“未来我想要在三尺讲台上播撒自己的青春,致力于培养充满激情、充满理想、充满挑战、有专业科研技能的人才。”近日,第四届全省科技兴农奖表彰奖励大会落下帷幕。山东农业大学园艺学院胡大刚教授的《“虫-果-菌”生态循环果园关键技术创制与应用》项目荣获优秀项目一等奖。
回顾工作的10年,胡大刚感慨万千,“那时候我既没有安家费,也没有科研启动费,白手起家,经常在实验室里一待就是一整天,简单盒饭就能应付应付。”科研的路上,有人觉得枯燥,有人觉得乏味,而他却说,科研有点甜。
向下扎根:在心里埋下科研的种子
2009年,胡大刚师从国家杰青和长江学者特聘专家郝玉金教授。2014年博士毕业后留校任教。在长期的科研工作中,他发现要想使农民摆脱贫困,就必须充分发挥科研的作用。于是,胡大刚以脱贫攻坚和乡村振兴为主战场,并在学院束怀瑞院士和陈学森教授等老师的指导下,在科研这片肥沃的土壤上,努力把理论基础研究和技术成果应用于实践,让科研成果更多的造福大家。
2016年10月,烟台地区种植苹果的果农找到胡大刚团队寻求帮助。“胡老师,我们现在种的苹果成本很高,产量也不稳定,长出来的苹果品质不行,都卖不出去,也不知道是啥原因?”见此景,胡大刚赶忙带上团队成员前往烟台一探究竟。就这样,胡大刚团队前前后后总共调研过3次,通过采样研究发现,原来果农的苹果园除草剂、化学农药,化学肥料使用量非常大,土壤酸化严重,土壤微生物群落单一,土壤里面基本上看不到蚯蚓,土壤有机质含量低于1%,大都是单一种植,再加上果园修剪的枝条、果袋等随意丢放,造成资源浪费和环境污染。于是,胡大刚教授决定把果园作为一个生态系统,成立了一个研究专班,并开始长达8年的研究。
胡大刚看着远处的果园说,“现在这些果树虽然不行了,但是我相信,通过构建“虫-果-菌”生态循环果园,可以重构果业发展体系,让农户们的成本达到最低,进而实现果园生物多样性的保护和利用以及全物质无限量循环利用的目标。”
向上生长:构建绿色持续增长模式
生态循环果园的建设是一个长期、系统的工程,需要各方面专业知识的人才加入,协同攻关,所以胡大刚教授团队在研究初期面临很大的挑战。“我们团队一直从事的是果实品质机理方面的基础研究,从基础研究到实际应用,需要做的事情非常多,而且我们在果园里面嵌入了昆虫元素、菌物元素,这还需要团队人员学习昆虫、菌物方面的专业知识,这其实还是有一定的难度。”胡大刚说。
据了解,当时团队成员学习的都是传统果园的知识,只追求果园本身的规模效应,但新的研究已经让他们由追求单一果品的规模效应转到了追求“虫-果-菌”循环体规模效应,这就需要团队人员在思维观念上进行更新。虽然面对很大的挑战,但是胡大刚团队的人员很齐心,也很吃苦,团队成员经常熬夜通宵在实验室,自主学习各种相关知识,跳出舒适区,拓宽自己的眼界和知识面。
于是,结合现有的传统果园产业和专业基础,胡大刚团队从系统观出发,遵循生物链、生态系统平衡理论,在原有的系统里嵌入了环保昆虫和菌物两大特色元素,同时结合生物编辑技术,形成了生态果园“虫-果-菌”三元素的基本小循环模式。据团队人员介绍,在该模式中利用“虫-菌”(“虫”指的是花金龟复合种群,“菌”指的是腐解菌团和大球盖菇)复合环境生物系统技术,将果园废弃物转化为动物蛋白饲料、虫砂基生物菌肥高品质产品;其中动物蛋白饲料可以回归到养殖业中,为生态养殖提供蛋白新选择,虫砂基生物菌肥回归到果园中,为果品的生态化生产提供可溯源有机肥,可以降低化肥用量。
开花结果:创造更多社会经济效益
终于,功夫不负有心人,胡大刚团队研发的生态系统通过集成“虫-菌”复合转化果园废弃物技术、果树生食食物链改造及提升技术、林下下食用菌生产系统技术等3大关键技术,将果园废弃物生物转化为昆虫、优质果品、食用菌等高品质产品,将废弃物先离田再还田,利用率达100%,首创虫砂基人工土壤,回田每年可提高土壤有机质含量1.0%-1.2%,实现零废弃果园。
烟台地区的果农用了胡大刚团队创制的生态果园循环系统新技术,亩产值比常规管理增加4-6倍,亩产达6-7万元,实现了果品提质增效和绿色可持续发展。种植大户老刘看着这满树的红苹果,连连感谢,“这次的苹果水分足,甜度高,多亏了胡老师啊!”
截至目前,“虫-果-菌”生态循环系统技术正在山东泰安和烟台等各试点推广示范100多万亩,示范效果良好。产出的苹果和蜜桃更具营养价值,安全生态,有效缓解了环境污染,能更好地服务消费者健康和绿色生态等国家战略目标;同时,可为农业增效、农民增收、促进农村经济发展提供技术支撑,推动了精准扶贫和乡村振兴战略,直接和间接产生显著的经济、社会、生态和生物安全效益。
团队成员孙权说,“胡老师治学态度严谨、学术知识渊博、为人谦虚谨慎、平易近人。在科研方面,他勇担重任,勤于开拓,积极进取,大力创新,把自己的青春无私地奉献给了科研事业,胡老师是我们的榜样!”
站在科技兴农奖的颁奖现场,胡大刚拿着证书笑着说,“虽然目前国内这项技术还存在很多短板,但因为有短板,才给我更多的钻研空间。在未来,我还要继续完善生态循环有机果园的创制与推广工作,加强果实品质生物学与营养健康的理论研究与成果转化。目前我正蓄势待发,砥砺前行,努力创造更多科研成果。”