南开大学研发首个“作物癌症”克星新农药 乡村振兴再添新利器
南开大学农药中心团队在世界范围内首创天然植物源作物植保绿色生物药肥新药技术,历时5年在天津蓟州区罗庄子镇试验示范,通过防控作物病害同时输送原生态的植物营养扶持天津蓟州佛见喜梨和红香酥梨产业发展,通过每个品种的万亩工程建设,农民收益三倍增长,打造生态新农村典范。
一、背景情况
农业是国家发展的基础,确保粮食安全,让人民吃饱、吃好是头等大事。2024年中央一号文件首次提出我国农业农村现代化建设推广“科技小院”模式,鼓励科研院所、高校专家服务农业农村。南开大学2023年开始在全国布局南开大学中国式现代化乡村工作站,农药国家工程研究中心团队积极响应国家和学校的乡村振兴布局,推进在天津蓟州罗庄子镇和辽宁省朝阳双塔区建设乡村工作站。搭建南开大学—站域农业合作社—农产品市场平台之间高度融合的“科教农文旅”多元合作平台,探索出高校与双塔农村经济深度融合、科技与产业紧密结合,“输血”与“造血”协同推进的新路子,成为农业高质量发展和南开大学科技发展的新引擎。
二、主要做法
蓟州罗庄子镇地处燕山山区,农村经济主要靠发展水果产业,近十年逐渐淘汰附加值低的核桃、山楂、柿子等品种,引进名优梨桃品种红香酥梨、佛见喜梨、水蜜桃等,以一村一品的方式杨家峪村发展红香酥梨,上白峪村发展佛见喜梨,王庄村发展水蜜桃。
种植果树的农民都知道,果树最怕的就是“遭病害”,特别是甚至被称作“作物癌症”的梨树干腐病、溃疡病,桃树流胶等细菌性病害。果树一旦传染这些病害,没有特效药可治。农民只能坐等树死掉,甚至为了防止病害扩散而含泪把果树直接砍掉。罗庄子镇的果品经济就是遇到了这些发展的困境问题,红香酥梨随着树龄增长普遍发生严重的干腐病,桃树普遍发生流胶病和细菌穿孔病,受到病害的侵袭,树势逐渐变弱,果品质量和产量大幅度下降,直到果树大面积死亡。佛见喜梨原产地北京平谷,2018年引种到上白峪村,容易发生的黑皮病使本来热盼丰收喜悦的农户年年胆战心惊,巨大的损失如冷水浇面严重磋商种植积极性。这些果品经济发展拦路虎问题持续困扰着蓟州区农村经济发展。
针对这些梨桃产业重大瓶颈问题,果树病害防控的核心共性需求,绿色植保技术创新,预防及控制现有果园病害,促进梨桃产业大面积发展,提质增效,这是当地政府和很多果农迫切的期盼。因此用于植保的农药研发生产非常关键。从当前来看,迫切需要我们在高效安全的生物农药及生物防控果树害技术上获得突破。
当前传统细菌病害防控农药多采用金属铜锌制剂,成本高、存在环境风险和药害、土壤重金属残留严重,不符合农业可持续发展的要求,对于罗庄子镇梨桃病害防控从防效方面也不理想。
为了创制更加安全、更加高效的新农药,团队成员基于学院多年超分子化学技术积淀,以中医治病的思路为启发,先后筛选了千余个植物成分,历经了15年的时间,探索“取之于草用之于田间”的研发路径,成功研发了首个天然源植物细菌病害创制生物农药新药,通过给作物用上“中药”,达到防病、环保双赢的效果。通过在蓟州区果树多年实验示范,该生物农药新药一方面安全无毒,对环境友好;另一方面,高效广谱,成本低廉,大多数种植户都能用得起;此外,由于富含草本天然多糖等营养成分,该农药还具有肥效,促进作物健康,实验结果显示,果树盛果期延长、能促进果品糖度提升增加,产量增加。
为了立足于现有的绿色植保技术,精准解决站域困扰果品经济发展的核心问题,南开大学化学学院农药中心组成了专家团队,建立了由服务村委成员组成的联络小组,共同组成工作站专家服务微信群,方便种植户就遇到的问题进行咨询。工作站也和各村党支部建立了主题教育联动机制,定期开展由镇委、村委、种植大户、工作站技术团队参加的乡村振兴推进会议。技术团队本着南开大学“知中国、服务中国”的办学宗旨,深入田间地头,走访种植大户,挖掘困扰农户的植保瓶颈问题,为当地果品种植产业发展排忧解难。
工作站在当地政府支持下在建设农业部、教育部、国家科协天津蓟州罗庄子镇梨桃科技小院,作为南开大学农药国家工程研究中心的学生培养基地,围绕梨桃植保瓶颈问题立项作为学生毕业论文,本着取之于草用于作物保护的大健康理念,教授专家和学生在田间和农户一起开展科研工作,在田畴沃野间谱写研究论文,研究成果在实验示范基础上推广应用到更大面积的果园,将乡村振兴和农业专业硕士培养高度融合,在培养实用技能型人才同时支撑蓟州区果品经济可持续性发展。
三、取得成效
工作站技术人员聚焦于困扰农业种植的瓶颈问题在梨桃病害防控方面提质增效,扶持站域三个自然村围绕三个优势果品资源打造三个万亩果品经济,促进农民收益三倍增长,塑造聚集高端果品经济实现乡村振兴的新农村典范。
1. 扶持王庄村万亩桃产业乡村振兴
王庄桃园种植面积已经发展3000亩左右,困扰桃树产业的重大植保问题是桃树流胶病和细菌穿孔病,每年在桃园都大面积发生,流胶病严重会造成桃树不再结果甚至死亡。由于行业缺乏高效安全的作物细菌病害防治农药品种,以往田间大量使用存在诱发红蜘蛛爆发、果品锈斑、与其他药肥难于兼容的铜制剂,南开绿色植保技术本着取之于草用于植物的绿色植保理念,创新绿色防控技术在桃园试用3年,桃树流胶病和细菌性穿孔病得到彻底防控,果品产量和品质都有大幅度提升。
2.扶持上白峪村万亩佛见喜梨产业乡村振兴
上白峪村临近北京平谷茅山后村,符合佛见喜梨种植的气候和土壤条件,佛见喜梨是近年蓟州区高品质梨发展的示范村,下树价格达到每斤20元左右,是普通品种梨价格的7-10倍,目前是梨中最高档果品。但是存在着在摘除套袋日照上色的几天内果品表皮黑化的瓶颈问题,售卖价格跌落到3元左右,对果农造成巨大的经济损失和精神伤害。
工作站技术团队长时间深入果园,向果农了解气候、植保药肥施用、近年发病规律,对病树进行深入观察,给出推测的发病原因,确定了标本兼治的技术方案,近三年通过在种植农业合作社带头人郝卫东果园进行防治实验,连续3年这种黑皮病得到有效控制,每年为这个果园避免发病损失10万元左右,3年的防治效果说明这一瓶颈问题大概率已经获得成功,计划在2024年扩大面积推广。这一横在佛见喜梨发展道路上的拦路瓶颈问题有望得到彻底解决,为这一高品质梨种植产业发展铺平道路。
3. 扶持杨家峪村万亩红香酥梨产业乡村振兴
杨家峪村是红香酥梨示范村,全村土地基本都是种植梨树,红香酥梨也是罗庄子镇第一大水果品种,总种植面积有上万亩,通过入村田间调研,发现梨树主枝杆普遍存在干腐病,严重影响果品的产量和品质,发病严重也会造成果树由于营养输送困难而死亡,以前果农没有重视,基本不进行针对性防治。
工作站技术团队深入果园进行果树组织采样分析,结合发病原因机制,2023年9月以来确定了防治措施并进行了树干喷雾、严重树树根部灌根、树叶喷雾等3次实验,2024年继续进行实验示范,预期可以开发出高效的控制技术方案,进一步可以推广到全镇的梨树产业,在当地扩大面积推广后推进当地梨产业健康发展。
南开大学化学学院乡村振兴工作站团队,发挥植保技术优势解决当地梨桃种植瓶颈问题,为果农丰收提供保障的基础上,扶持当地政府每种优质果品通过千亩级别高标准发展的试验示范,带动广大农户一村一品或数村一品模式向万亩规模发展,项目辐射区域在10年左右达到30个村级单位,农民收益3倍增长。实现蓟州罗庄子镇绿色农业高质量发展的乡村振兴,在全省乃至全国塑造成高标准新农村典范。
四、经验启示
1.绿色植保技术解决植保瓶颈问题支撑乡村振兴
围绕站域梨桃产业发展的植保瓶颈问题,本着取之于草用于田间的绿色防控理念,精准创新梨桃病害防控和天然源营养输送果树大健康集成技术,推广应用促进梨桃产业高标准发展。
2.党建引领,充分发挥基层党组织带头作用
南开大学农药中心和站域村党支部联动,通过民主生活会,落实国家乡村振兴政策、总结梨桃植保困境问题,进行措施研讨、工作开展、阶段性成效总结,充分发挥基层党员和种植大户的先锋带头作用,开展绿色农业技术试验示范,进一步带动群众利用实验成熟的技术方案发展全村的果品经济。打造万亩红香酥梨、万亩佛见喜梨、万亩猴见喜桃,塑造高附加值名优果品推进乡村振兴。
3.建设驻地科研机构和示范试验基地,深入田间地头与农户高效联动
建设1000平方米科技小院、2亩级别实验田、50亩级别实验示范果园,聚焦于梨桃产业瓶颈课题,作为研究生的毕业论文,导师和学生在田间地头通过大量的实践数据真正地在祖国大地上谱写论文。形成科研、示范、推广科教产业融合的科教文旅基地。
撰稿人:徐凤波,南开大学蓟州区罗庄子镇工作站 校内站长
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