□金陵晚报/紫金山新闻记者 王峰
9月10日是我国第40个教师节。作为科学教育的点灯人，南京师范大学地理科学学院教授、博士生导师蔡祖聪从研究到教学，再到俯下身子写出科普读本《神奇的土壤》，一直在做土壤学的社会转化。近日，第四届土壤生物健康学术论坛研讨会在云南文山州举行，蔡祖聪因研发的“土壤强还原处理法”有效消减三七等多种作物连作障碍，再次引起强烈关注。让我们跟着蔡祖聪教授踏上神奇的科学文化之旅。
年逾花甲
科学家成为科普作家
土壤里生活着那么多小动物，它们都在做什么？为什么它们选择生活在那里？土壤除了让植物生长，还有什么作用？它里面的每个组成部分都从哪里来？是怎样融洽“相处”的呢？
多年前，南京小学生张宁阳的一系列疑问，让当时已年逾花甲的蔡祖聪意识到，随着城市化程度的不断提高，孩子亲近自然、接触土壤的机会越来越少，有必要为他们写一本土壤科普书。于是，蔡祖聪和张宁阳一个著文一个绘画，合作推出科普读本《神奇的土壤》。
“土壤是世界上最大的‘加工厂’……”在这本书中，蔡祖聪用通俗浅近的文字展现出土壤非常神奇的一面。只用短短数语，蔡祖聪就说清楚了土壤的形成：“太阳晒，雨水淋，微生物‘啃’，植物扎根，整块的岩石破碎了，慢慢变成砂子。砂子再进一步破碎，变成更小的矿物质。微生物和植物死了，腐烂后变成腐殖质混在细小的矿物中，这就形成了土壤。”我国地域辽阔，五色土被视为中华传统文化的典型符号，“腐殖质是黑色或褐色的，土壤中的盐则大多为白色。因为温度和水分不一样，铁可以形成紫、赤、红、黄、青等各种颜色的氧化物。它们比例不同，就形成了多彩的土壤。”
研用结合
帮助农民做“土壤手术”
1978年，蔡祖聪进入浙江农业大学土化系学习，后考入中国科学院南京土壤研究所一路攻读、一路研究。2011年，他调至南京师范大学。在蔡祖聪看来，土壤学的生命力就在于不断解决生产和社会实际中出现的问题。近年来，随着经济和技术的快速发展，高投入和高产出的集约化种植已经成为我国重要的农业生产模式。在此过程中，作物连作障碍问题也日益突出。“所谓连作障碍，指在同一块土壤高频率种植同种作物，这块土地就容易被病原菌侵袭，变成病土。在病土上继续种植同种瓜果蔬菜，会造成大幅减产，甚至颗粒无收。”要解决这一问题，最关键的还是土壤。自2010年起，蔡祖聪作为国家重大科学研究计划项目首席科学家，带领团队瞄准作物连作障碍防控，在国内率先研发出土壤强还原处理方法，即先对土地施行“肿瘤切除手术”，再予以一定的养料进行调养。整个过程更健康，更具可持续性。
蔡祖聪告诉记者，国外曾广泛采用土壤化学熏蒸灭菌方法，虽然取得了很好的效果，但其使用的化学药品危害环境和人类健康；国内也曾试图靠加大农药和化肥施用量来解决问题，却只会形成恶性循环；他们在研究过程中，独立发现施用大量有机物料、淹水强烈还原土壤，可以快速修复因酸化、次生盐渍化而严重退化的大棚蔬菜地土壤，从而消除作物连作障碍，土壤的理化性质和微生物学性质甚至可以“还原”到集约化利用之前的状态。
曾在南京土壤研究所求学的中国科学院院士朱永官对此表示，从实验室到田头，蔡老师不但解决了土壤研究中的应用问题，还因学科交叉延伸，丰富了其学术研究。
锚定“中”字号
为道地中药材“保驾护航”
“我本来就是农民出身，当然想从农民利益考虑，为他们做点事。”从南京麒麟门蔬菜基地，再到浙江、山东、海南、广东等地，蔡祖聪研发的这项技术已完全走出实验室，通过香蕉、黄瓜、芦蒿、番茄、洋桔梗等作物的田间试验和实践得到推广，现在更是成功解决了高原中药材连作障碍问题。
正如蔡祖聪所说：“如果把高原上中国独有的中药材连作障碍问题都解决了，其他还有什么不能解决的呢？”三七是我国特有的名贵中药材，具有活血化瘀、消肿定痛等功效，市场需求量大，道地三七的可持续生产，对中药产业稳定发展尤为重要。然而，三七作为喜阴湿的宿根植物，极易被土壤中的病原菌侵染发病，这就导致往往需要轮作20—30年才能再植，此外，随着种植历史的延长，可种植三七的土地日益匮乏。地处中国西南边陲的文山是三七原产地和道地产区，其面临的问题更加严峻。
“一把草、一碗水、一张膜”，蔡祖聪用九个字解释起这项修复技术，即在作物休整期，将如秸秆、杂草等有机物粉碎后埋入土壤，用塑料膜捂上3—4周。在此条件下，土壤中的微生物利用有机物，产生大量的有机酸等物质，不但能杀死土壤中的病原菌，还可改善土壤的结构和肥力。经过南京与云南的接力，经过实验室与田间的多次往返与修正，三七在其道地产区成功实现连续种植。
记者在文山种植间隔8年的三七老地看到，两相对比，实施土壤强还原处理方法的三七种地长势盎然，完全是一副生机勃勃的景象，成活率达到80%以上。“有这个数字，农民完全能赚到钱。”一位老文山人表示。蔡祖聪研究团队核心成员、南京师范大学地理科学学院教授赵军告诉记者，从育种到收获，三七需要经历长达三年的生长期，这里的三七已安全度过生长危险期，即将迎来收获。尤其难得的是，该技术还应用于两年前就种过三七的田地，同样有很好的长势，生长三年的三七成活率仍达到60%左右。该项技术优化后，目前生长两年的三七，成活率达到90%左右，有望实现三七种植两年后再植的目标。
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