中國科學院南京土壤研究所南方酸土研究團隊研發新技術惠及農戶——
給土壤降酸 助收成更好（弘揚科學家精神）
本報記者 姚雪青 《人民日報》（2026年9月9日第6版）
在我國南方地區，雨水常常帶走土壤中鈣、鎂、鉀等鹽基離子，讓氫離子、鋁離子從土裡“冒”出來，再加上高溫環境，導致土壤越來越酸化。在酸性土壤中種植，有機質含量不足，植物養分吸收不良，需要施氮肥保收成，從而造成土壤“酸上加酸”。
從本世紀初開始，中國科學院南京土壤研究所（以下簡稱“南京土壤所”）的南方酸土研究團隊與合作單位一起，圍繞“南方酸性土壤障礙消減與作物產能提升”主題，歷時20多年技術研發與推廣，在15個省份累計推廣應用2.8億畝次，作物平均增產8%。前不久，這項技術及應用入選了2025年度中國生態環境十大科技進展。
9月9日，《人民日報》第6版版面。
長期調研，探索綠色環保治理路徑
10多年前，江西省進賢縣張公鎮新城村，村黨總支書記章五毛拉住了隨隊進行土壤調查的南京土壤所研究員趙學強：“你是專家，快幫我們看看！”
趙學強20年前就開始跟著團隊帶頭人、時任南京土壤所副研究員沈仁芳及前輩們，參加關於南方酸性土壤障礙消除的調研，見過不少“稀稀拉拉”甚至“一毛不拔”的紅黃壤土地。和章五毛的相遇，是他印象最深刻的一幕。
雖然到了即將收獲的時節，可村裡的3000多畝田地裡，玉米細細的秸稈依舊弱不禁風。“施肥越多，產量越低。地是不是種壞了？”章五毛焦急詢問。
經過檢測，土壤pH值隻有4.3，有機質含量不到0.5%，有效磷基本測不出來——問題太多了。
趙學強當時無法回答，但很快行動起來。回南京后，他和組員的研究開始提速。
土壤酸化問題由來已久。上世紀90年代，科研工作者逐漸確定，酸性土壤致害的關鍵不在於氫離子，而在於鋁離子，即“鋁毒”。沈仁芳分析，休耕幾年，也許能控酸降鋁，但為了保障糧食供給充足，又得高強度耕作。怎樣既能耕種又能控酸？2002年，他申報了“酸性土壤治理”課題，組隊進行新一輪研究。
為什麼說是“新一輪”呢？
沈仁芳解釋，給土壤降酸，最早的辦法是施石灰粉，成本低、見效快，但治標不治本，易返酸，會板結。后來，又開始給土壤施“改良劑”：雞糞鴨糞、生物質碳粉、秸稈還田……這些辦法進步了不少，但要麼需要大量使用、操作不便，要麼加工復雜、成本較高，對農戶吸引力低。
“我們要探索一條綠色環保的治理路徑。”沈仁芳給團隊定下目標。
怎麼做？一方面，由趙學強帶領一支小隊，繼續攻關和篩選更有優勢的“土壤改良劑”﹔另一方面，由以研究土壤微生物見長的土壤與農業可持續發展全國重點實驗室副主任梁玉婷，帶隊進行“耐酸鋁合成微生物菌群”研究。
團隊在觀察水稻生長情況。
對症下藥，實現土壤改良和增產效果
經過數年的理論研究和實驗室測試，團隊摸清了鋁毒的致害機理：酸化和鋁毒往往相伴而生，通過抑制根系的生長，阻斷營養吸收通道，導致作物減產。在這類土壤長出的根系，總是又粗又短。
“病因”找到了，接下來就是“開方”。趙學強在調研中積累下20多種降酸增肥的“藥材”：有埋在地下的腐殖酸，有工業廢棄物組成的鹼性材料，還有分布在江蘇、安徽等地的天然礦物凹凸棒石等。
2021年，他將這些“藥材”帶到江西鷹潭的“紅壤站”。這裡是中國科學院建立的國家級野外科學觀測研究站，也是我國南方紅壤區重要的農業生態研究基地。在“紅壤站”試驗場裡，研究人員將試驗田劃分成若干小格，播撒不同的改良劑，觀察作物生長。
年復一年，施加凹凸棒石的耕地，作物產量多、長得高。但其原材料是一堆土坷垃，多大的顆粒“藥效”最佳？趙學強帶領團隊進行對比研究，發現珍珠粉大小的顆粒，土壤吸收效果最好。目前，“好中選優”的對比研究仍在持續進行。
與此同時，在南京土壤所的實驗室內，梁玉婷正在和微生物“較勁”。2013年到南京土壤所工作后，她就參加了“土壤生物專項”工作，半年中從北到南調研了13個省份，發現南方土壤的生物多樣性普遍更低。
“同一個地區的作物，生長情況也有不同。排除物理和化學的因素，就是根際微生物在起作用了。”梁玉婷說，她做的實驗，就是找出助力作物生長的優勢菌群。
沈仁芳（左）和同事在進行野外考察。以上圖片均為中國科學院南京土壤研究所提供
“起初，我們用常規方式，盡量多地培養菌群，再挨個比較，但一個個區分實在太慢。”梁玉婷說，實驗組創新思路，通過給菌群“出難題”，從中篩選出控酸降鋁、培肥固氮的“優等生”。
這道題，就是讓菌群在酸鋁交加的環境下“喝水”，從喝水量的多少判斷活力，並通過自帶造影功能的“重水”進行觀察。喝水最多的“領頭菌”勝出后，再圍繞它尋找“耐酸鋁盟友”。
最后，兩項研究的成果匯聚到一起。2022年開始，新城村3000畝耕地施上了凹凸棒石，第二年又用上復合菌劑。田裡收成一年比一年好。
扎根田間，讓更多農戶用上好技術
去年8月，章五毛專程到南京來報喜：村裡3000畝紅壤地，油菜畝產超260斤、玉米畝產超900斤——耕地從低產田變成中高產田，農民種地也更有信心了。“最大的成果，是技術能被更多農戶用上。”趙學強說，“農戶的笑臉，就是對我們最好的肯定。”
推廣應用的過程並不容易。南京土壤所特別研究助理肖珣記得，第一次跟著趙學強去做技術推廣時，盡管章五毛做了動員，但村委會會議室裡，隻來了兩三名村民。還有村民質疑：“我們在這兒種了這麼多年都種不好，你們就能種得好？”
“我們把技術送到了地頭，怎麼還得不到認可？”肖珣覺得有點委屈。趙學強自掏腰包，給來聽課的農民買飲料、西瓜，講技術前先拉家常，和農民交朋友，把改良劑送給他們使用。剛開始，隻有一兩戶農戶在小范圍嘗試，隨著效果逐漸顯現，更多村民開始跟著學……
這項工作在江西、福建、湖南等15個省份的酸化治理重點縣同步開展，累計推廣2.8億畝次，包括1個萬畝綜合示范區和32個千畝標准化示范基地。作物平均增產8%，減少化肥施用51.65萬噸，新增收益310.51億元，實現了經濟效益、社會效益和生態效益多贏。
20多年來，沈仁芳從副研究員一直干到所長，趙學強和梁玉婷也從青年骨干成長為博士生導師，老帶青、青帶新，團隊一年年扎根田間。
“科研必須下田的傳統沒有變，給年輕人壓擔子、讓年輕人挑大梁的傳統沒有變。”梁玉婷說。
“南方的雨總是說下就下，為了不誤農時，老師們會把秧插完再撤。挽起褲腿，不穿靴子就下田，看到樹上有蛇、腿上有虫，也習以為常。”肖珣說，年輕人看在眼裡、學在心裡——下雨了，第一反應是把衣服脫下來護住儀器﹔不小心滑倒，寧可摔進溝裡也不能壓著秧苗。
“下一步，我們想把一系列研究成果做成‘全國一張圖’。”在沈仁芳的設想中，當鄉鎮農業主管部門工作人員點開地理位置，當地就能實現智能配方、精准施策，技術成果就將惠及更多農戶。
■記者手記
土地到實驗室、再到土地的科研閉環
寫在大地上的論文，是什麼樣子？
這支團隊用20年給出答案：研究成果不止發表出來，更要落地見效，它們體現在pH值從4.3恢復到5.5的耕地上，體現在2.8億畝次、平均增產8%的產量裡，體現在農戶從撂荒進城到回村種地的選擇中。
這也讓我們看到，他們的科研是從土地中發現問題、在實驗室裡解決問題、又回到土地中實踐的閉環。它是一粒粒改良劑撒進紅壤后長出的新苗，是一組組耐酸鋁菌群激活耕地后冒出的根系，是農民在田間捧著飽滿的玉米時臉上露出的笑容。對於科研工作者來說，需要一年又一年，一代又一代努力攻關、默默堅守。
把論文寫在大地上，這不是浪漫的比喻，是檢驗科研成果的重要標准。
(責編：任曉燃、張鑫) | 
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