【科技日报】作物“守望者”托起乡村“智”富梦

发布时间:2024-02-07 10:08 来源:科技日报7版 阅读次数:
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冬日里,在安徽省六安市舒城县的田间地头,时常能见到一支特殊的队伍利用遥感技术,帮助当地农民进行病虫害防治。几年前,安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心(以下简称中心)教授黄林生、赵晋陵课题组指导建立了作物“守望者”团队。从此,作物“守望者”便行走在田间地头。“防治病虫害新技术的确能有效帮助我们实现节本增效、增产增收。”舒城县阙店乡种粮大户杜来学说。

在阜阳市,安徽大学生命科学学院教授方泽民带领团队堆积的大量酒糟“变废为宝”——先种蘑菇后喂牛。在六安市,安徽大学人工智能学院教授沙文带去土壤元素便捷式检测仪器,让种植户精准把握土壤状况,制定科学的施肥方案……在安徽的田间地头,活跃着一支支安徽大学的助农团队,他们带着技术和装备加入到助力乡村振兴的队列中。

“学校勇担使命和责任,服务地方经济发展,服务乡村振兴有‘智’更有‘质’。”安徽大学校长匡光力说。

先“把脉”后“开方”

“作为一个地地道道的农村姑娘,我从小就知道,病虫害给作物生长带来的影响实在是太大了。”安徽大学电子信息工程学院博士生张寒苏说。

2018年正在安徽大学攻读硕士学位的张寒苏加入黄林生、赵晋陵课题组,组建作物“守望者”团队,对病虫害防治难题进行攻关。

“发现不及时、防治不精准,是作物病虫害防治中的两大痛点。”张寒苏说,在中心老师的帮助下,团队成员持续多年下乡调研,从病虫源头开始,基于作物生物学特征,结合遥感、人工智能等先进信息技术,创建作物病虫害遥感监测预测一体化防治系统。在为农户提供更加精准的关于病虫害发生的早期先验知识的同时,团队结合植保无人机飞防,为农户提供定制化的农药喷洒方案,实现了绿色防控,降低了病虫害危害。

记者了解到,目前该系统已在安徽舒城县、蒙城县实地运行。数据显示,与前三年平均相比,项目实施后小麦单产增加12.4%以上,弱筋小麦优质达标率提高至75%以上,水肥利用效率提高6.3%以上,总体经济效益提高7.2%以上。其中,在亳州市蒙城县有效推广面积达25.2万亩,示范区小麦平均亩增产31.8公斤,增加总产801.36万公斤。

“为了解决农业污染问题,我们开发了农业面源污染大数据管理平台。该平台包含农业面源普查、调查、监测、分析决策等功能,实现了作物和农业环境胁迫因子的快速灵敏检测。”中心主要负责人黄林生介绍。

酒糟“变废为宝”

2017年,阜阳市畜禽养殖中心的工作人员向方泽民寻求帮助,希望可以利用微生物对酒糟进行开发,提高牛羊养殖中酒糟的饲喂量,降低养殖成本。

阜阳周边酒糟产量较大,但从酒厂直接拉来的酒糟中含有大量的木质素,牛食用后难以消化。一头成年的肉牛每天摄入酒糟的量不能超过5斤。同时,酒糟难以大规模转化使用也带来占地堆积、发霉腐烂问题。

“解决问题的关键在于降低酒糟中的木质素含量。”方泽民说。他用真菌对木质素进行分解,得到大量的菌丝蛋白和菌丝多糖,顺利降低了酒糟中的木质素含量。“这样牛不仅可以吃更多酒糟,酒糟开发后含有的多糖还可以提高牛的免疫力。”方泽民说。

历时两年多,方泽民带领团队开发了以酒糟为基质的食用菌栽培技术和饲料化技术,实现用酒糟种植蘑菇,进而降低酒糟中的木质素含量。原本廉价的酒糟先被用来种平菇,后被用来喂牛羊,变废为宝、一举两得,实现双增收。

实验数据显示,利用方泽民团队开发的转化技术,用酒糟种植的平菇可以提前10天出菇。一头成年肉牛每天约可摄入18斤酒糟菌渣,生长速度可达3—3.5斤/天,高于对照组的2—2.5斤/天。

方泽民告诉记者,他们利用农林废弃物进行发酵,减少了化肥农药的使用量。目前团队已完成新颖真菌菌肥的第一批大田试验,开发的菌肥可显著促进番茄等农作物生长,提高农作物品质。在实现量产后,使用菌肥预计可大幅降低种植成本。

农民变成“专家”

作为安徽省科技厅派任的科技特派员,从2021年起,沙文连续三年深入六安市叶集区开展科技帮扶工作。

在走访调研中,沙文发现当地的种植户施肥多凭经验,不了解土壤实际情况。

沙文此前从事土壤元素检测科研工作多年。他教农民使用自己研发的便携式土壤元素检测仪。“通过检测仪,我们可以知道土壤里缺少什么元素。缺什么补什么,有针对性地进行施肥,既能避免浪费,蔬菜也长得更好了。”六安市叶集区三元镇龙元村蔬菜种植户付少金说。

“过去农民种地只凭经验,让他们把土壤送到实验室进行化验分析也不现实。我研发这个便携式土壤元素检测仪的初衷就是让农民能自己用检测仪检测土壤,进而实现科学种地。”沙文说。

六安市叶集区孙岗乡双楼村种植大户张国龙承包了300亩山地,种植碧根果等作物,但因地势坡度大,人工灌溉费时费力。沙文了解情况后,带领团队专门设计了一套自动灌溉系统,解决了山区灌溉难这一问题。

沙文告诉记者,他在农业便携式装备开发上有了新突破。

农户有筛选谷物杂质的实际需求。但市面上常见的大型色选机通常价格在数十万元以上,普通农户难以承担。于是沙文团队萌生了研发小型色选机的想法,价格定在几万元,让农户都能买得起,用得上。

在沙文等老师的指导带领下,2022级控制科学与工程专业研究生张天阳等投入到色选机的研发中。

“目前色选机的筛选率达到万分之一水平。2023年首次参加第九届安徽大学‘互联网+’大学生创新创业大赛,我们的科研成果获得了金奖。”张天阳说。

在安徽大学,越来越多的青年学子投入到助农行列,为乡村振兴不断注入新鲜血液。“科技助农是推动乡村振兴的重要举措。科技助农让丰收的底色更加亮眼,在广袤田野创出‘智’富梦。”张天阳说。(记者 吴长锋)