走近“农田魔法师”

王烨捷

蔡冬清就像是一位“农田魔法师”，他用各种各样神奇的方法，让农民种地变得轻松、让土地变得丰产。

民间流传着一句打油诗：“农夫五更田中走，工人四点赶车流”。无论春夏秋冬，农民们早晨5点就要起床下地干活，给庄稼施肥。这样辛苦的劳作状态，有没有可能用科技手段改变？

在东华大学，有一位长期关心“农民怎么种地”的老师，他叫蔡冬清（上图右二）。十数年间，他把自己收集到的“农民的微笑”，看作像自己的SCI学术论文一样重要。“农民的微笑就是我的Nature。”蔡冬清就像是一位“农田魔法师”，他用各种各样神奇的方法，让农民种地变得轻松、让土地变得丰产。

让庄稼吃一顿“饭”管半年

控失化肥，是蔡冬清团队的第一件“魔法”神器。它实现了一次施肥不用追肥，被农民们形象地称为“一炮轰”，目前已有上百家企业量产，累计推广3亿余亩。

“我的导师余增亮研究员经常教导我，做农业科研要处处想着农民，咱们一定要把论文写到祖国大地上。”蔡冬清说，化肥控失剂获得“国家重点新产品”，获中科院科技促进发展二等奖，“实现了让庄稼吃一顿‘饭管半年的梦想。”

据蔡冬清介绍，庄稼的生长期多为半年以内，其施肥频率却比较高，一般为每个月或每半个月一次。“我小时候常常早晨5点钟就被爸爸叫醒下地给庄稼施肥，又困又烦躁，劳作过程还很臭，心里满是不情愿。”蔡冬清当时问父亲，为什么一定要经常给庄稼施肥，父亲给他做了一个给“庄稼吃饭”的比喻，“爸爸说肥料就像庄稼的‘饭，‘吃一顿只管个把月。如果庄稼‘饿了，收的粮食就少了，咱们家就得挨饿了。”

读研时，“让庄稼吃一顿饭管半年”的梦想种子开始“发芽”了。

有一次吃完螃蟹，看到垃圾桶中多了一大堆螃蟹壳，蔡冬清心想，如果能把这些螃蟹壳利用起来该多好。无数次实验下来，蔡冬清发现螃蟹壳含有大量壳聚糖，加到化肥中可以控制化肥流失，提高养分利用率和持效期。

2020年，在学校与学院党委的支持下，东华大学对口扶贫县云南盐津县获赠了价值1.5万元、由蔡冬清团队研发的3吨肥料增效剂，在猕猴桃、茶叶、玉米上共示范500亩。结果表明，这种“一炮轰”化肥累计可以节约肥料2.5吨，增收10.2万元，为盐津县科技扶贫提供有效科技支撑。

为了推广这项应用，团队与中科院微生物所仲乃琴研究员团队一年往返20多次内蒙古自治区商都县，宁夏回族自治区西吉县、海原县、固原县等深度贫困地区开展技术示范和培训，在田间地头手把手教农民使用技术。

让农民不再农药中毒

农民给庄稼施肥费时、费力，而频繁播洒农药，还有染上疾病的风险。

有一次，小蔡冬清看到刚从地里回来的叔叔脸色发青、浑身发抖。“这就是农药中毒了！”蔡冬清说，后来他父亲背着叔叔去医院抢救才助其脱险。这次经历，让小蔡冬青对频繁播洒农药的做法“心有余悸”。

“其实每到夏天，我们村都会发生类似情況。”蔡冬清说，如果不打农药，庄稼会得病，就长不好；如果刚打完农药就下雨，药就被雨水冲走了，就还得再打药。他印象中农民三天两头都在田里打药。

“于是我就想，如果有一种农药不怕风吹雨淋，那么庄稼‘一辈子打一次药就好了。”蔡冬清说，在农药使用方面，螃蟹壳也有大用处。

蔡冬清团队利用螃蟹壳和纳米黏土作为原料，经过大量摸索和试验，研制出一种活性功能纳米材料，发现其可以有效提高农药附着力，减少流失30%以上，将持效期提升一到两倍，不仅能显著降低农药用量和次数，还有环保功效。

该技术在2014年实现产业化，产品被多家农药企业采用，截至目前已累计在国内推广5000余万亩，可降低农药用量20%以上，节约农药5000吨以上，创造直接经济效益5亿多元，有效缓解了农药引起的农业面源污染。

该技术获得2019年度中科院科技促进发展一等奖、2018年度宁夏科技进步三等奖、2018年度“孟加拉国农业奖”（国家级）及2016年度中国农药协会颁发的“减施增效植物健康产品贡献奖”。

在宁夏农垦的马铃薯种薯繁育中心试验时，农民见到蔡冬清团队非常激动。一名农民说：“那个‘面面效果可好了，我都舍不得用，每次就捏一小簇混在农药里面，我20天打一次药，比别人7天打一次药的功效还要好。”

这个“面面”就是蔡冬清团队发明的农药控失剂。

让牛粪“秒变”肥料

在为农民谋福利的道路上，蔡冬清的路越走越宽，他发明的产品受到了农民朋友们的追捧。团队研发了一种“魔法药剂”，加到牛粪中一个小时就可以变成肥料。这款药剂被称作“一小时纳米快速腐熟剂”。

“我家在农村，从小就深知农民的艰辛与不易，想着长大以后一定要干点事儿，让农民轻松一些、农村美丽一些、农业高产一些。”蔡冬清的每一项发明、每一个课题，都源自农民的实际需求。

蔡冬清小时候，家里养了一头牛，每隔一周，他就要帮着爸爸把牛粪铲到院子外面堆起来。然后每隔半个月左右翻抛一次。如果遇到雨天，还要盖上塑料皮，经过大概半年，这些牛粪才能变成肥料还田。

“如果有一种‘魔法药剂加到牛粪中，一个小时就能让它变成肥料，那该多好啊。”2020年，蔡冬清开始着手研究这种“魔法药剂”。

“魔法药剂”的应用场景为养殖场，要天天和畜禽粪污打交道。蔡冬清常常自诩为“视粪土如金钱”的“粪青”。经过数千次失败和数十次不眠之夜，团队终于研发出这种“魔法药剂”—— 一小时纳米快速腐熟剂。

蔡冬清介绍，这种药剂添加到畜禽粪污中，通过独特的分子剪切效应，可快速将畜禽粪污中有机大分子转化为黄腐酸、氨基酸等小分子，1分钟除臭，10分钟温度升至80～90摄氏度，1小时完成腐熟，从而制备高活性有机肥。该技术可有效消除畜禽粪污四大害，100%降解抗生素，100%钝化重金属。该有机肥较传统有机肥使作物增产10%～20%。

在安徽省一家企业，该项目转化并落地建成10万吨有机肥生产线。

为了让魔法药剂发挥更大的作用，蔡冬清团队还研发出快速腐熟反应器，构建了“智能装备+快速腐熟”绿色新工艺，节约生产用工70%。该技术已获4项发明专利，并以普通许可的方式授权安徽和山东两家公司使用。

蔡冬清表示，该成果有望将有机肥生产工艺从“慢臭粗”的生物堆肥引向“快好细”。他希望，可以促进有机肥产业集约化、智能化、装备化和绿色化，为我国养殖业引发的农业面源污染提供颠覆性解决方案。

摘编自《中国青年报》2022年8月15日