
你知道吗?植物赖以生存的土壤环境中,有丰富多样的微生物,其中有些微生物对植物的生长有利,有些则有害。如果有害的微生物大量生长,就会抑制有益微生物群落,导致土壤微生态失衡,从而影响作物产量和品质。南京农业大学资源与环境科学学院教授韦中,就是一位土壤微生态“调节高手”,他和团队瞄准植物-土壤交界面的根际微生态环境开展研究,找到了调控根际有益微生物,保卫土壤-植物系统健康的“秘密武器”。
“现在,我们脚下的土壤,正面对各种各样的生物和非生物‘障碍因子’的侵害,非生物的障碍有干旱、盐碱和酸化等。我做的研究具体针对生物障碍,就是由土壤病原物引起的对作物造成的产量、品质损害等。”韦中说,“我们主要采用土壤中的有益微生物,通过各种各样的方式去抑制土壤病原微生物对作物的侵害。”通俗说,就是针对这些由病菌引起的土壤“麻烦”,不断通过研究,找到土壤里的一些“好帮手”——那些有益的微生物,然后想办法让它们帮助对抗那些病菌,从而保护农作物不被侵害。
提起自己从事这项研究的初心,韦中告诉记者,2007年,在一次田间调查中,他观察到田地里的番茄像是得了重度感冒,植株蔫蔫的,有些茎秆里还会“流鼻涕”。采样回到实验室检测后发现,每克番茄的茎秆里竟然藏有1万亿个病菌。导师告诉韦中,这种致病菌就是青枯菌。在全球范围内,土壤生物障碍一直都是影响农业生产的重要因素,如土传青枯病,就是由青枯菌引发的病害,在辣椒、番茄、花生、生姜、茄子等重要经济作物中极为常见,会导致受侵染的作物减产乃至绝收。青枯菌不仅危害大,还可以在土壤中存活十多年,其威力可见一斑。不过细心的韦中也发现,即便是病害暴发严重的田块,也会有几株健康的植株“幸存”。这引发了他对根系周围的根际土壤微生物研究的深入思考。
此后,经过十多年的潜心探索,韦中所在团队陆续发表一系列引领根际微生态与健康土壤调控领域发展的重磅研究成果。聚焦“需求侧”,韦中还与团队一起突破外源引入有益菌的思维范式,提出“四位一体”的土壤生物健康原位调控技术,突破微生态预警诊断和致病菌精准监测等“卡脖子”技术难题,开发出以益生元、噬菌体和铁载体为核心的微生态精准调控产品和技术体系,为健康土壤培育贡献新原理、开辟新途径,为农产品安全供给和农业绿色可持续发展转型提供科学支撑。
“在农业领域,新质生产力不仅仅要在科技上创新,也要在农户中普及创新,要让农户掌握创新技术。”谈及新质生产力,韦中认为,“作为身在高校的科研人员、教师,我们要做好基础的科学研究工作、做好源头创新,同时我们也要肩负起教育培训的重任,让更大的群体能够了解、掌握创新技术,去推进前沿技术的应用,这样才能够真正地让新质生产力推动农业高效绿色发展。”
2023年,韦中和团队在一次深入种植大户的调研中发现,种植大户在200多个大棚中,选择了100多个番茄品种,试图通过种植不同的番茄品种解决土传青枯菌生物障碍问题。但是,200多个大棚里的番茄均出现了严重的障碍问题,甚至一半以上出现了绝产。也就是说,农民在解决农业生产中的问题时,做了很多尝试,但是面对这样一个世界性难题,单一技术应用的挑战仍然很大。“这就需要我们科研工作者上接天线、下接地气,从源头上保护好良田土壤健康,同时把良种、良法、良技等结合在一起,(打包)提供给农户以解决农业生产问题。让好研究真正运用到农民的增产增收中去!”韦中表示。

策划 潘青松 高伟
统筹 王高峰 张丞 范杰逊
采写 胡安静 黄欢
视频 王瑞枫
海报 朱丹清
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