唐秀梅:花生间套种,养地增收效益丰

发布:2020-07-17   浏览:249次

广西农业科学院首届青年拔尖人才系列报道之十八

唐秀梅:花生间套种,养地增收效益丰

作物间套作具有悠久的种植历史,是精耕细作的传统农业技术之一。尤其在我国南方地区人多地少、作物种类繁多、作物争地矛盾突出等情况下,开展花生间套作种植研究,对提高土地利用率、增加农民种植效益、缓解粮油争地矛盾、保持生物多样性及改善农田生态环境具有重要意义。

“花生间套作种植看似简单,农民在宽行作物间自发种植花生也会额外收获一造花生,但没有达到最佳的间作种植效果。要想花生与另一间作作物协调发展,充分发挥两者最大的产量优势,仍需根据作物自身生长特性及营养需求进行深入、细致的配套技术研究。”主要从事花生间套种高效栽培技术及其相关基础理论研究的唐秀梅如此说道。

自从2009年进入广西农业科学院经济作物研究所工作至今,作为国家花生产业技术体系的团队成员,唐秀梅在团队负责人唐荣华研究员的悉心指导下,在所领导及科室长辈的支持和帮助下,她跟同事们一直在“花生间套种技术及其基础理论研究”这块土地上辛勤耕耘,并取得不错的成绩。

唐秀梅硕士期间学的是植物学专业,主要偏向于室内基础实验研究,对于大田试验,还是有些陌生。花生间套作涉及到两种或两种以上的作物,不单要摸透花生的生长习性和栽培方法,也要学习和掌握与花生间作的其他作物的栽培技术要点。唐秀梅一边看相关文献,一边向甘蔗、玉米、木薯、水果等方面的专家们请教学习这些作物的种植密度、水肥管理、病害防治等栽培细节。

此外,她经常跟长辈、同事们一起到广西花生间套作田间地头进行调查研究,随时都备好尺子、笔记本,测量间套作的株行距,向当地农民了解间套作种植情况。结合所学知识,设计间套作的品种筛选、播种时期、播种密度、行距配置、化学调控、病虫害防治、机械化收获技术等栽培试验方案,经过在广西武鸣、上思、百色、武宣、贺州和江西、福建、广东、云南、贵州等地多年的试验研究及栽培技术示范,她参与集成熟化了玉米/花生、甘蔗/花生、淮山/花生、果园/花生等高效间套作种植技术,主持或参与制定并获发布了广西地方标准《春花生间种玉米栽培技术规程》等13项;研究配套的花生间套作技术、栽培装置《一种玉米间作花生开行器》、《一种幼龄桉树间作花生的种植方法》等国家发明专利及实用新型专利并获授权14项;参与编写了《中国花生纵论》《花生栽培技术问答》专著2部。

“这些高效的花生间套作技术为何能取得高产,其技术原理是什么?”唐秀梅时常这样问自己。

作物间套作理论知识博大精深,同时涉及到作物栽培学、植物营养学、土壤生态学、微生物学、分子生物学等多门交叉学科。面对众多需要掌握的基础理论知识,唐秀梅根据研究需求购买了多本相关专业书籍,一本本地进行研读,并时常向经作所、微生物所、资环所、分子生物技术公司的微生物学、生态学、分子生物学方面的专家请教学习实验设计、技术方法、测序分析等,秉承多学、多问、多尝试的求知精神,在团队负责人的带领及国家花生产业体系项目、国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西农业科学院科技发展基金的经费支持下,通过她跟同事们持续努力的钻研,解决了一个个间套作栽培及理论难题。

研究初期,唐秀梅先从最基本的间作花生土壤养分、光合生理、叶绿素荧光特性、碳氮代谢变化等方面着手,阐明了间作花生体系通过生物固氮作用增加有效氮含量达到养地效果,明确了间作花生叶片通过间作遮阴胁迫下叶绿素荧光应激反应增强光化学效率和间作系统碳氮代谢产物及相关酶活性变化等促进间作增产增收的技术原理。

“农业生产中不仅要重视产量效益,生态效益也至关重要,这关系到花生间套作复合种植技术的可持续推广和应用。”唐秀梅进一步说道。

土壤生态环境的变化受多种因素的影响,其中间作体系地上部生物多样性对土壤微生物多样性的影响是导致农田微生态环境改变的一个关键因素。基于此,唐秀梅深入研究了花生间作条件下土壤微生物种类、群落结构、代谢功能、遗传基因多样性的变化,分析了土壤微生物与土壤养分、青枯病原菌的互作关系,明确了间作花生土壤有效氮含量和pH值的增加跟微生物菌属DA101, Pilimeli 和 Ramlibac相对丰度的增加成显著正相关,并通过增加氮循环相关基因(glnA, GLUD1_2, nirK)、磷循环相关基因 (phoR, phoB) 及有机质转化(PRDX2_4) 相关基因丰度,进而增加土壤有效氮、有效磷和有机质含量。据此,她先后在《BMC biotechnology》《中国油料作物学报》等专业刊物发表研究论文16篇。

花生间套种技术的研发和示范推广,深受农民欢迎,是因为实现了农民增产增收、花生不争地、生态经济效益俱佳的技术效果。研究表明,不同作物间套作花生产量收入比单一作物种植收入增加30%~60%,平均增收达到40%以上。同时花生间套作还可促进氮磷循环和有机质降解,增加土壤有效氮、有效磷、有机质含量和pH值,增加有益微生物菌属的相对丰度,降低花生青枯病危害等,表现出一系列的生态优势。该项目创建的花生间套作高效生态栽培技术在南方花生产区得到了大面积推广应用,目前已在广西、广东、江西、贵州、云南、福建等华南区域推广应用404.83万亩,累计新增经济效益39.74亿元。相关研究成果“间作型花生品种桂花771选育及配套栽培技术研究”荣获2015年广西科技进步奖二等奖。

回想起跟同事们一起做研究的画面,唐秀梅依然历历在目。在花生田里,7-8月份的骄阳烈日下,她跟同事们一起钻进闷热、潮湿的木薯、玉米、甘蔗地里取样、收花生,感受着“锄禾日当午,汗滴禾下土”的劳作艰辛,衣服甚至湿了又干、干了又湿,直到汗水凝结成白色的晶体在衣服上画出各种各样的图案。

“我觉得那样的图案很美丽。”唐秀梅笑着说。十来年坚持不懈地做着同样的科研工作,看着一篇篇论文、一个个技术成果,写在大地上,照进千万家,唐秀梅倍感欣慰和自豪。

风雨兼程,久久为功。唐秀梅坦言,今后她将继续努力做好花生间套种栽培技术的推广应用及其基础理论研究工作,并紧紧围绕花生产业需求和农民生产难题开展一些实实在在的花生栽培研究,力争为推动南方花生产业的发展做出自己应有的贡献,让花生农户获得更大的种植效益。

 

唐秀梅在查看甘蔗间作地里收获的花生

 

唐秀梅在测定间作土壤有效磷含量

院办公室  薛臣艺供稿/唐秀梅供图  杨景峰审核

责任编辑:薛臣艺