郑华:尽量让木薯“吃得好”“长得壮”
  • 发布单位:院办公室
  • 2021-12-17 09:03:35
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广西农业科学院第二批青年拔尖人才系列报道之七

郑华:尽量让木薯“吃得好”“长得壮”

博士毕业后,郑华于2013年入职广西热作所,继续从事老本行“木薯水肥管理”的相关研究。

入职后,他就加入了国家木薯产业技术体系土肥岗位科学家项目,调研之后了解到木薯是广西重要的经济作物,占全国种植面积的60%-70%。由于以前食用木薯含有较大量的氢氰酸会中毒,因此人们认为木薯对土地也不友好。

木薯中的有毒物质是氢氰酸,经过文献调查,世界卫生组织认为人体每天摄取超过500mg氢氰酸就会造成中毒,并将食用木薯的氢氰酸标准定为50mg/kg,氢氰酸含量高于这个值的木薯品种定义为苦木薯,低于这个值的定义为甜木薯,即食用木薯。其实木薯带走的养分并不多,但是由于木薯地多为贫瘠的山坡地,种植时又不施肥或者施肥不当,导致土壤肥力进一步下降、产量也维持在较低水平。另一方面,国内外的长期定位试验的结果表明:在长期合理施肥的情况下,木薯可维持较高产量;另外长期种植的木薯地也有杂草,并没有所谓的化感作用导致寸草不生。

“认识到人们对木薯的固有印象后,作为一个土肥工作者,发现肩上的胆子很重。”郑华回忆道。

通过文献调研,结合自己做的木薯化肥施用试验,分析了前辈专家在1989-1996年的多年定位试验的历史数据,郑华掌握了木薯施肥的基础数据,木薯最佳氮磷钾的施肥质量配比为2-4:1:2-4,其中连作初期以2:1:2,而连作后期则逐渐过渡到4:1:4。

“氮肥是国内木薯种植的首要养分限制因子,在推荐施肥时应当优先施用氮肥,但是氮肥又不能施多,否则会导致地上部徒长,地下结薯会减少。”郑华分析道。

“长期单施化肥会导致很多问题,比如土壤板结、农业面源污染等。对于木薯而言,长期缺乏有机肥投入是首要的问题,其次由于缺乏木薯专用的肥料,农户长期施用15:15:15的肥料,化肥比例长期不正确,导致磷肥严重过量,根据我们的试验数据,磷肥利用率才5%,是正常利用率的三分之一都不到,这也就意味着木薯地里可能有大量的磷随水土流失,造成的面源污染风险是很高的。”郑华对此十分担忧,“不仅如此,很多农户施肥采用表面撒施的方式,造成的肥料浪费十分严重,氮肥和钾肥的肥料利用率可能不到15%,氮肥流失也大大增加农业面源污染风险”。

看到这些现象后,郑华提出了相应的解决方案,一是增加有机肥的施用,二是采用合理配方,三是简化施肥方案。为此,郑华带领团队开展了木薯生物有机肥的研究,生物有机肥相比普通有机肥的优点是含有活性微生物,对木薯生长有一定的促进作用。

合理配方施肥则是尽量减少磷肥使用,控制氮肥用量。因此,郑华设计了生物有机肥+减施化肥+地膜覆盖等综合施肥措施:在种植时施化肥、盖地膜,这样做既可以减少化肥施用的人力成本,盖地膜还可以大大减少草害。郑华在参与的国家重点研发计划“两减”项目中示范了这一综合技术。

虽然这一技术示范效果不错,但肥料需要调配,因此可以更加简化。极简化的施肥方案需要一次施肥,尽可能满足木薯大部分养分需求。在主持的国家重点研发子课题“木薯抗旱保水、缓释肥料制剂研发及应用”中,郑华负责提供木薯专用缓释肥的肥料配方,并筛选适合木薯的缓释肥和抗旱保水剂以及环保型地膜等,研究成果将产生木薯抗旱保水剂保证木薯苗期抗旱效果,以及木薯专用缓释肥+地膜模式,该模式将是极简化施肥方案的“终极模式”,能一次施肥,达到同时保水保肥供应和减少草害的效果。

另外,在木薯新品种出来时,郑华都尽量使用新品种开展研究,为新品种的施肥管理提供方案。在配合机械化方面,郑华也开展了研究,设置合理的施肥深度和种茎种植深度,这是农机农艺结合的重要过程。作为一位土肥研究专家,在应用研究上,他利用科技尽量为木薯“吃得好”“长得壮”保驾护航。

“应用研究和基础研究要互相配合。”郑华说道。在基础研究方向上,他选择了木薯根际微生态。这个方向有效结合了木薯植物营养,根际土壤微生物、逆境生理各个方向,具体的研究内容包括木薯根系生长与分布、根际微生物多样性和培养与筛选、根系分泌物组成及作用等,目前已经通过“根袋法”试验明确了木薯根际微生物的群落结构,发现鞘脂杆菌目是木薯根际的特征细菌,另外对木薯根系分泌物的成分研究和促生作用也有了初步进展。这些研究将筛选出对木薯具有促生作用的微生物,并为生产木薯微生物肥提供菌种组合。

通过在木薯各个方向上的研究,郑华获得了多个项目支持,包括主持国家自然基金(青年基金)、国家重点研发子课题、广西自然基金面上项目、广西科技开发项目等省部级项目4项,主持其他项目3项。以第一作者或通信作者在省级以上期刊发表论文15篇,其中中文核心期刊2篇。获得发明专利1项、实用新型专利2项;参与研发的木薯新品种包括桂热8号、桂热9号、桂热10号。获得广西科技进步三等奖1项,广西农业科学院科技进步三等奖1项。


郑华在采集木薯根际土样


郑华在田间收获木薯

院办公室  薛臣艺供稿/郑华供图  杨景峰审核

责任编辑:薛臣艺