民間流傳著一句打油詩：“農夫五更田中走，工人四點趕車流”。無論春夏秋冬，農民們早晨5點就要起床下地幹活，給莊稼施肥。這樣辛苦的勞作狀態，有沒有可能用科技手段改變？
在東華大學，有一位長期關心“農民怎麼種地”的老師，他叫蔡冬清。十數年間，他把自己收集到的“農民的微笑”，看作像自己的SCI學術論文一樣重要。“農民的微笑就是我的Nature。”蔡冬清就像是一位“農田魔法師”，他用各種各樣神奇的方法，讓農民種地變得輕鬆、讓土地變得豐産。
讓莊稼吃一頓“飯”管半年
控失化肥，是蔡冬清團隊的第一件“魔法”神器。它實現了一次施肥不用追肥，被農民們形象地稱為“一炮轟”，目前已有上百家企業量産，累計推廣3億余畝。
“我的導師余增亮研究員經常教導我，做農業科研要處處想著農民，咱們一定要把論文寫到祖國大地上。”蔡冬清説，化肥控失劑獲得“國家重點新産品”，獲中科院科技促進發展二等獎，“實現了讓莊稼吃一頓‘飯’管半年的夢想。”
據他介紹，莊稼的生長期多為半年以內，其施肥頻率卻比較高，一般為每個月或每半個月一次。蔡冬清告訴中青報·中青網記者，他從小學3年級時就産生了讓莊稼“吃一頓飯”管半年的想法。
“我小時候常常早晨5點鐘就被爸爸叫醒下地給莊稼施肥，又困又煩躁，勞作過程還很臭，心裏滿是不情願。”蔡冬清記得自己當時問父親，為什麼一定要經常給莊稼施肥，父親給他做了一個給“莊稼吃飯”的比喻，“爸爸説肥料就像莊稼的‘飯’，‘吃’一頓只管個把月。如果莊稼‘餓’了，收的糧食就少了，咱們家就得挨餓了。”
讀研時，“讓莊稼吃一頓飯管半年”的夢想種子開始“發芽”了。
有一次吃完螃蟹，看到垃圾桶中多了一大堆螃蟹殼，蔡冬清心想，如果能把這些螃蟹殼利用起來該多好。無數次實驗下來，蔡冬清發現螃蟹殼含有大量殼聚糖，加到化肥中可以控制化肥流失，提高養分利用率和持效期。
2020年，在學校與學院黨委的支援下，東華大學對口扶貧縣雲南鹽津縣獲贈了價值1.5萬元、由蔡冬清團隊研發的3噸肥料增效劑，在獼猴桃、茶葉、玉米上共示範500畝。結果表明，這種“一炮轟”化肥累計可以節約肥料2.5噸，增收10.2萬元，為鹽津縣科技扶貧提供有效科技支撐。
為了推廣這項應用，團隊與中科院微生物所仲乃琴研究員團隊一年往返20多次內蒙古自治區商都縣，寧夏回族自治區西吉縣、海原縣、固原縣等深度貧困地區開展技術示範和培訓，在田間地頭手把手教農民使用技術。
讓農民不再農藥中毒
農民給莊稼施肥費時、費力，而頻繁播灑農藥，還有染上疾病的風險。
有一次，小蔡冬清看到剛從地裏回來的叔叔臉色發青、渾身發抖。“這就是農藥中毒了！”蔡冬清説，後來他父親背著叔叔去醫院搶救才助其脫險。這次經歷，讓小蔡冬青對頻繁播灑農藥的做法“心有餘悸”。
“其實每到夏天，我們村都會發生類似情況。”蔡冬清告訴中青報·中青網記者，如果不打農藥，莊稼會得病，就長不好；如果剛打完農藥就下雨，藥就被雨水沖走了，就還得再打藥。這也是為什麼他印象中農民三天兩頭都在田裏打藥。
“於是我就想，如果有一種農藥不怕風吹雨淋，那麼莊稼‘一輩子’打一次藥就好了。”蔡冬清説，在農藥使用方面，螃蟹殼也有大用處。
蔡冬清團隊利用螃蟹殼和奈米黏土作為原料，經過大量摸索和試驗，研製出一種活性功能奈米材料，發現其可以有效提高農藥附著力，減少流失30%以上，將持效期提升一到兩倍，不僅能顯著降低農藥用量和次數，還有環保功效。
該技術在2014年實現産業化，産品被多家農藥企業採用，截至目前已累計在國內推廣5000余萬畝，可降低農藥用量20%以上，節約農藥5000噸以上，創造直接經濟效益5億多元，有效緩解了農藥引起的農業面源污染。
該技術獲得2019年度中科院科技促進發展一等獎、2018年度寧夏科技進步三等獎、2018年度“孟加拉國農業獎”（國家級）及2016年度中國農藥協會頒發的“減施增效植物健康産品貢獻獎”。
在寧夏農墾的馬鈴薯種薯繁育中心試驗時，農民見到蔡冬清團隊非常激動。一名農民説：“那個‘面面’效果可好了，我都捨不得用，每次就捏一小簇混在農藥裏面，我20天打一次藥，比別人7天打一次藥的功效還要好。”
這個“面面”就是蔡冬清團隊發明的農藥控失劑。
讓牛糞“秒變”肥料
在為農民謀福利的道路上，蔡冬清的路越走越寬，他發明的産品受到了農民朋友們的追捧。團隊研發了一種“魔法藥劑”，加到牛糞中一個小時就可以變成肥料。這款藥劑被稱作“一小時奈米快速腐熟劑”。
“我家在農村，從小就深知農民的艱辛與不易，想著長大以後一定要幹點事兒，讓農民輕鬆一些、農村美麗一些、農業高産一些。”蔡冬清的每一項發明、每一個課題，都源自農民的實際需求。
蔡冬清小時候，家裏養了一頭牛，每隔一週，他就要幫著爸爸把牛糞鏟到院子外面堆起來。然後每隔半個月左右翻拋一次。如果遇到雨天，還要蓋上塑膠皮，經過大概半年，這些牛糞才能變成肥料還田。
每次鏟糞、翻糞，小蔡冬清都極不情願，“真是又臭又累。”長大後他才知道，牛糞要靠細菌發酵才能變成肥料，而這個過程極其漫長。
“我在想，如果有一種‘魔法藥劑’加到牛糞中，一個小時就能讓它變成肥料，那該多好啊。”2020年，蔡冬清開始著手研究這種“魔法藥劑”。
“魔法藥劑”的應用場景為養殖場，要天天和畜禽糞污打交道。蔡冬清常常自詡為“視糞土如金錢”的“糞青”，“每次到養殖場都很興奮，並不覺得難受，就像到田地裏一樣。”
有一次，他到山東濰坊一家養雞場調研，看到雞糞立馬用手去抓，並興奮地説：“這個雞糞含水量大概70%，正適合！”
經過數千次失敗和數十次不眠之夜，團隊終於研發出這種“魔法藥劑”——一小時奈米快速腐熟劑。
蔡冬清介紹，這種藥劑添加到畜禽糞污中，通過獨特的分子剪切效應，可快速將畜禽糞污中有機大分子轉化為黃腐酸、氨基酸等小分子，1分鐘除臭，10分鐘溫度升至80-90攝氏度，1小時完成腐熟，從而製備高活性有機肥。該技術可有效消除畜禽糞污四大害，100%降解抗生素，100%鈍化重金屬。該有機肥較傳統有機肥使作物增産10%-20%。
在安徽省一家企業，該項目轉化並落地建成10萬噸有機肥生産線。
為了讓魔法藥劑發揮更大的作用，蔡冬清團隊還研發出快速腐熟反應器，構建了“智慧裝備+快速腐熟”綠色新工藝，節約生産用工70%。該技術已獲4項發明專利，並以普通許可的方式授權安徽和山東兩家公司使用。
蔡冬清表示，該成果有望將有機肥生産工藝從“慢臭粗”的生物堆肥引向“快好細”。他希望，可以促進有機肥産業集約化、智慧化、裝備化和綠色化，為我國養殖業引發的農業面源污染提供顛覆性解決方案。
來源：中國青年報
