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深耕设施园艺 科研致知力行

2021-05-26蔡巧玉

科学中国人 2021年9期
关键词:园艺设施蔬菜

蔡巧玉

一副眼镜文质彬彬,讲起话来条理清楚、诚恳真挚,南京农业大学教授郭世荣给人的第一印象是一位久坐书斋的学者,而他在农民蔬菜大棚里熟门熟路的一举一动,则透露出他内心的真正热爱。

择一事,惠众生。如今年过六十的郭世荣,经年累月将科研扎根在田间地头。从事设施园艺、无土栽培和蔬菜园艺教学、科研及推广工作40年来,他对土地、对蔬菜的眷恋历久弥坚,只要往田垄上一蹲,他眼里除了蔬菜什么都顾不得。

“扎根一线才能真正了解国家之所需、农民之所需。”郭世荣始终这样认为。岁月流逝间,他研究的脚步遍及全国各地,特别是长江中下游地区。亲身调研、服务当地老百姓,这项工作没有情怀是坚持不下来的。作为农民的儿子,郭世荣却甘之如饴、乐在其中。

心系农村,刻在骨子里的农业情缘

在农村出生、成长,郭世荣一直对这片土地爱得深沉。1975年郭世荣高中毕业后,恰逢国家高考停滞时期,这期间,他开始在农村担任民办学校的教师,一干就是3年。

郭世荣(左二)在田间进行技术指导

1977年,国家恢复高考后的第一年,郭世荣成功考入山西农业大学蔬菜专业,并于4年后顺利获得农学学士学位。谈起专业选择时,郭世荣坦言自己对农村一直有着深厚的感情,多年来扎根其中也发现了一些问题。“在蔬菜园艺方面,因为很多农民对蔬菜种植方面的知识不了解,有的农村连本村的蔬菜问题都解决不了,更别提外边供应了。”郭世荣说。在这一背景下,他迫切想学习、运用新的技术和新的科学观念来改变蔬菜种植的现状。

为了能在相关科研领域积累更加丰富的经验,1986年,郭世荣还考取了本校蔬菜专业的硕士研究生,在工作之余,他仍不忘努力汲取专业知识,并于1990年顺利获得农学硕士学位。1992年,郭世荣开始担任山西农业大学副教授。因为在科研和教学工作中的突出表现,于1993年受山西省人民政府公派前往日本进行科研交流,并分别在日本国名古屋大学以客座研究员、三重大学以外国人研究者和博士研究生身份进行合作研究和留学,得到著名园艺学家橘昌司教授、植物生理学家手琢修文教授的指导与合作,并在1998年获得博士学位。

5年在日本的学习、研究生涯,对郭世荣的科研人生产生了重要影响。正是在那段时期,他接触到了设施园艺的相关研究。在他的介绍下,记者了解到:设施园艺是把生物技术、农业工程和环境控制有机地结合在一起,创造植物最适宜生长的环境,从而实现优质、高产、高效的集约化农业,是当今世界各国最有活力的新兴朝阳产业之一。在日本进行学习交流的这段期间,郭世荣愈深入其中愈发现这一领域大有可为,而当时他最大的心愿就是能将设施园艺技术成果在祖国的大地上进行推广应用,以服务于祖国的蔬菜生产。

立足现状,创新提升设施园艺技术

一蔬一果、一餐一饭,时刻关系着中国人民的生活水平。一直以来,郭世荣在这一领域施展科研抱负的决心始终未曾动摇过。在这一目标的驱使下,博士毕业后,他毅然决然选择了立即回归祖国,以人才引进的方式进入了南京农业大学,担任教授、博士生导师,主要从事设施园艺、无土栽培和蔬菜园艺教学、科研及推广工作。

我国设施园艺产业主要集中在环渤海湾及黄淮地区,约占全国总面积的60%;其次是长江中下游地区,约占全国的20%。近40年来,我国设施园艺面积已从不足0.7万公顷发展到目前超越400万公顷。从1999年开始我国一直是世界设施园艺第一生产大国,在解决我国蔬菜周年均衡供应方面取得了长足的进步。“从2000年年初到现在,我国的设施园艺发展迅速,在面积扩展的同时,也经历了设施档次从小型到大型、栽培技术不断提高的转变,机械化在普及、智能化在发展。”郭世荣说。

每一个区域的气候环境、经济基础、消费习惯、种植水平、水土条件等均不相同。长期以来,郭世荣就将自己的研究扎根在长江中下游地区,开展了设施园艺领域的研究探索。

针对我国南方亚热带地区的气候特点,依据设施作物对环境条件的要求,郭世荣带领团队以安全优质高效生产和对环境友善、无污染为基准,成功地利用醋厂醋糟、造纸厂下脚料、食用菌菇渣、作物秸秆等有机废弃物生物发酵合成植物营养基质,通过研究无土栽培新模式,形成了轻型基质育苗、基质培无土栽培等技术体系。

团队参加国际学术会议

同一作物或者同科作物在连年种植后,加之不合理的肥水管理,在正常的管理下出现发育不良、产量降低、品质变差、病虫害严重等土壤障碍现象。这也让郭世荣甚为忧心。“蔬菜连作障碍表现主要有蔬菜长势变弱、产量下降、病虫害严重、品质下降。”他说。针对连作障碍这一影响我国设施土壤资源持续高效利用的重要瓶颈,他和研究团队以高温高湿闷棚、嫁接换根、微生物功能基质、生长调剂处理、水旱轮作等为关键技术,研究设施蔬菜连作障碍绿色防控技术体系,形成设施蔬菜优质高效栽培技术体系,并已在生产中推广应用。

逆境是对植物生长发育不利的各种环境因素的总称,如干旱、洪涝、低温、高温、盐渍、强光、连续弱光等。因此,提高逆境条件下蔬菜植株的抗性,对减少或避免病虫害发生、减少农药用量、提高蔬菜产量和质量十分重要。在这一背景下,郭世荣团队研究了盐胁迫、低氧胁迫、高温胁迫等逆境条件对蔬菜作物生长发育和生理代谢的影响,探讨了利用外源物质减轻蔬菜作物逆境伤害的机制,形成设施蔬菜作物优质高效抗逆栽培技术体系,并应用在设施蔬菜生产中,取得了良好成效。

郭世荣团队依据长江中下游气候特点等创新性设计出日光能连栋温室,依靠可拆卸的后墙保温解决了该区域冬季设施作物生产的低温影响,又能兼顾夏秋季通风降温的需要,通过连栋又提高了土地利用率,使“日光温室”在长江下游区域得以应用;设计出大跨度塑料大棚,外加遮阳网和保温被实现周年利用,宽大空间便于机械化作业;设计出锯齿形连栋温室,外加遮阳网,解决了晚春、夏秋温室通风降温的难题。3种新型温室均在科研和示范基地建成样板,已在长江中下游设施园艺生产推广应用,温室使用性能良好。

从事科研多年来,郭世荣先后主持或参加国家、省部级科研项目70余项,其中主持(或首席专家)项目43项;发表学术论文500余篇数,其中SCI论文115篇。值得一提的是,他所主持的“蔬菜优质高效生产基础的研究与应用”相关成果,先后获得国家科技进步奖二等奖(第三)、高等学校科学研究优秀成果奖科技进步奖一等奖(第一)、江苏省农业技术推广奖一等奖两项(第一)、江苏省科技进步奖二等奖、农业农村部中华神农奖二等奖等奖励16项。他还被聘为南京农业大学“钟山学者计划”首席教授。

技术推广,成果惠及千家万户

从事设施蔬菜研究近40年,郭世荣的脚步几乎走遍了全国省市自治区和江苏省各个县市。担任国家现代农业产业技术体系岗位科学家11年、江苏省农业三新工程设施蔬菜协作组首席专家8年,他常年投身于农业成果的推广应用,内心总是充满了无限动力。随时随地,只要新型经营主体、农民等有问题打来电话、发来消息,他都会抽出时间,一一悉心解答。

为了推动苏北地区设施园艺的发展以及成果转化,他还在学校的支持下牵头创办了宿迁设施园艺研究院这一集科技研发、项目攻关、成果转化、推广服务于一体的具有应用性、开发性、特色性的新型专业科研机构,已形成“以专业研究院为主导构建农业技术成果协同推广”的新模式,每年推广新品种、新技术、新模式面积万余亩,接待省内外领导专家参观考察、学生学习观摩团50多批次,培训新型经营主体、种植大户等千余人。

每项优异的科研成果,都离不开团队的协同攻关和紧密合作。而郭世荣引领的南京农业大学设施园艺科研团队多年来始终以设施农业现代化为研究目标,以服务“三农”为己任,立足江苏、面向全国推广技术。在他的带领下,团队及协作组在全省已建立万亩蔬菜综合展示基地21个、展示基地61个、示范点151个、万亩生产基地16个,培育科技示范户6.3万户,累计推广高新技术约6000万亩次,示范区技术覆盖率达98%,农民满意率98%,得到服务区域农业部门、推广机构和农民等的广泛认可,荣获江苏省农业科技服务明星、“挂县强农富民工程”先进个人和优秀科技特派员等称号,荣获全国农牧渔业丰收奖农业技术推广贡献奖。

科研之外,郭世荣还心系学科发展和人才培养。在他的牵头下,南京农业大学2002年设立设施园艺学科点,2004年开办“设施农业科学与工程”本科专业,2004年在园艺学一级学科下自主设置设施园艺学博士学位授权点,2014年获批设施园艺学硕士学位授权点,形成了从本科到硕士、博士完整的设施园艺学学科人才培养体系,旨在培养设施农业、设施园艺需要的专业技术人才。为此,郭世荣还潜心主编了《设施园艺学》《无土栽培学》《设施作物栽培学》等全国高等学校教材和学术专著12部,这些教材被选为高等教育国家级规划教材、江苏省重点教材和全国农业教育优秀教材。长期以来,他培养博士和硕士研究生161名(其中博士后4名、博士53名)、高等学校进修教师13名,很多已成为各地高校、科研和推广部门的带头人和技术骨干。

每为蔬果谋,岂会思无志?从实验室走进乡村田野,让更多设施园艺技术成果落地生根、服务百姓,六十多岁的郭世荣仍在这条科研之路上砥砺前进着……

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