王兴祥|科研为犁,耕护一方沃土

2026-05-06 09:42
北京

“土壤像农业的‘母亲’,孕育万物生长;更像生态的‘基石’,承载长远发展。没有健康的土壤,再精良的农资、先进的技术也难以大面积实施并发挥效用。”这是土壤科学家王兴祥深耕领域的深刻体悟。从华中农业大学的求学起步,到中国科学院南京土壤研究所的科研深耕,再到足迹遍布红壤丘陵、离子型稀土矿区,王兴祥始终以土壤为友,以科研为责,在土壤酸化治理与肥力提升、污染防治与生态修复的赛道上执着前行,用扎实的科研成果将论文写在祖国的大地上,为保障国家土壤环境安全与生态文明建设提供了坚实的科技支撑。

▲王兴祥

以农为念 向土而行

1987年,王兴祥怀揣对农业的赤诚考入华中农业大学土壤与植物营养学专业。初入校园,他对专业的认知还较模糊,心中唯有“习得农技、改善农业困境”的朴素初心。随着学习深入,他逐渐洞悉了土壤之于农业的根本意义。李学垣等土壤学老师关于土壤物质组成对土壤化学性质与肥力特征的影响研究,王运华等植物营养老师关于硼肥提升油菜、棉花产量的研究,让他真切感受到土壤研究“藏粮于地”“藏粮于技”的价值与意义。“种子迭代更新快,土壤却是农业生产的根基,再优良的种苗,也离不开良田的滋养。”

本科毕业,王兴祥被分配至安徽省无为县农业局牛埠农技站。田间地头的躬身实践,让他体会到农业技术转化推广的痛点:农户亟须简单易学、上手能用的实用技术。“土壤改良技术要像优良种子那样便捷好用,才能真正扎根乡村,更好地转化为实际生产力。”这份感悟,让他萌生了重返校园的念头。

1993年,王兴祥考入中国科学院南京土壤研究所继续深造,师从张桃林研究员(曾任江苏省副省长、农业农村部副部长等职),参与南方红壤相关研究。当时,张桃林研究员主持多项国家重大课题,事务繁忙,他便主动协助老师处理工作,在实践中边学边悟,每一项任务都让他的科研思维和项目实操能力得到了锻炼。更重要的是,这些紧扣国家需求的科研项目,为他锚定了方向——此后数十年,他深耕红壤研究领域,诸多成果在江西落地见效。

自1993年与南京土壤研究所结缘,三十余载春秋流转,王兴祥始终坚守这片科研沃土。他坦言,代代相传的科研薪火和可靠的科研支撑,让他对土壤所生出深深的归属与认同感。三十余载深耕不辍,他的科研之路,清晰勾勒出一条“立足需求、直面难题”的求索轨迹。从求知若渴的学子成长为独当一面的学术带头人,王兴祥用学术积淀与科研成果为国家土壤环境安全与生态文明建设筑牢科技屏障。

攻坚治土 践诺兴农

中国科学院红壤生态实验站是王兴祥科研工作的重要阵地。该站是南京土壤研究所在南方红壤典型区域江西鹰潭建立的二级科研机构,1993年硕士入学,王兴祥便在此开展工作;2001年担任实验站副站长后,他更是每年在此驻点几个月,推进试验示范工作。

长期驻站,王兴祥敏锐地发现,站内研究成果分散独立,难以形成体系化效应。“红壤生态治理是系统工程,必须攥指成拳。”发挥副站长牵头统筹作用,他主动请缨协助梳理汇总成果形成红壤退化防治技术体系,推动申报并斩获国家大奖——这是国内首次以实验站名义摘得该项荣誉。

2004年,“中国红壤退化机制与防治”项目获国家科学技术进步奖二等奖时,王兴祥博士毕业仅3年,而他对红壤的深耕已持续十余年。攻关中,他不仅肩负土壤酸化治理与肥力恢复等研究任务,还协助项目负责人完成验收材料整理、专著编写等关键事务。这些经历让他坚定:“科研要紧扣国家需求,才能真正实现价值。”而沉淀的系统思维与协同攻关能力,也为其后续科研筑牢根基。

花生是我国重要的粮油作物,而红壤丘陵区作为花生主产地之一,连作障碍却成了制约区域花生产业高质量发展的“卡脖子”难题。开展花生连作障碍阻控及高产高效关键技术研究与应用,是保障国家粮油安全的重要举措。

历经十余年潜心钻研,王兴祥带领团队攻克了一个个技术难关:揭示了土壤酚酸化等化感作用主要通过土壤微生物途径间接引发连作障碍的内在机制,研发快速降解酚酸以优化连作土壤微生物区系、降低病原基数以减轻花生病害等一系列核心技术,发明以植物内生菌等为功能成分的花生专用有机肥,构建高产耐连作花生品种的轮换种植模式。在此基础上,团队进一步创新集成了涵盖“品种轮换种植—土壤调理—抗病性提升—高效施肥—病虫防治”全过程的连作花生高产高效技术体系,并配套制定了标准化技术规程。

技术推广并非一帆风顺。王兴祥坦言:“初期,农户对新技术充满质疑,甚至有人觉得我们是‘纸上谈兵’。”面对困境,团队及时总结经验:与农户签订合同明确权责,并邀请农户参与田间管理与收获过程,让他们亲眼见证技术的实际效果。扎实的应用成效与真诚的沟通交流,最终赢得了农户认可。技术在江西、湖南等地大面积推广,实现花生平均增产15%的亮眼成绩。2015年,“红壤丘陵区花生连作障碍阻控及高产高效关键技术研究与应用”项目获江西省科技进步奖二等奖。

2019年,是王兴祥科研思路的关键转折年,入选国家现代农业产业技术体系岗位科学家后,他担起花生体系土壤和产地环境污染修复与管控方向的研究重任。这为他打开了跨领域合作的大门,“以前眼里只有土壤的科学问题,成为岗位科学家后,我开始站在产业发展的高度重新定位所做研究”。他带领团队继续开展土壤改良与花生安全生产技术研究,研究视野不再局限于江西本地,而是延伸至全国花生产业的痛难点。技术在河南、江西等花生产区得到推广应用,参与的成果“花生连作土壤障碍消减与营养调控关键技术及应用”获得了2021年度河南省科技进步奖二等奖、“红壤花生绿色安全生产技术创新与应用”获2023年度江西省科技进步奖二等奖。

“科研技术只有贴近农民需求,才能真正从实验室走向田间地头。”这是王兴祥及团队的共识。2004年,贵溪冶炼厂周边的农户,捧着受污染土壤和长势萎靡的水稻找到在实验站驻点的王兴祥,迫切希望解决当地的土壤污染难题。得知当地因早期工业生产导致土壤镉铜含量超标,造成水稻减产甚至绝收后,王兴祥当即带领团队深入田间调研,由此开启长达二十余年的土壤污染防控技术研究征程。

江西是矿产资源大省,长期的矿山开采冶炼等活动导致农田土壤重金属超标问题较为突出,严重威胁农产品安全。其中,赣南稀土矿区脐橙果品的重金属和稀土元素含量是否超标,更是牵动着社会的神经。“保障农产品质量安全,是农业科研工作者的底线责任。”王兴祥表示。采用最新的污染生态和食品安全风险评价方法,团队开展了农田土壤重金属和稀土元素安全阈值研究、重金属超标农田和稀土尾矿地安全利用技术模式研发、集成与示范推广等一系列工作。构建土壤-水稻、土壤-蔬菜系统重金属迁移预测模型,确定稻菜种植土壤镉、铅等五类重金属安全阈值;建立土壤-脐橙系统镉与稀土元素迁移预测模型,明确赣南脐橙产地土壤环境安全性及稀土元素对提升果品质量的作用;研发重金属超标土壤修复调理剂、水稻分蘖期施用微肥等农艺技术,以及稀土尾矿地植被快速恢复、脐橙果园土壤安全管理等技术;集成形成重金属超标农田安全利用、稀土尾矿地安全利用两套技术模式。

成果在鹰潭、赣州等地的推广应用,不仅有效改善了水稻、蔬菜等农产品的安全质量,提升了群众生活质量,更以科学数据澄清了社会对赣南脐橙果品重金属和稀土超标的担忧,为赣南脐橙产业的健康持续发展注入了强劲动力,“重金属超标农田和稀土尾矿地安全利用关键技术及应用”获得2017年度江西省科技进步奖一等奖。

“受污染耕地的安全利用,是保障我国粮食安全的必由之路。尽管我国已取得重要进展,但技术在经济性、简约性与落地性方面仍有不足。当务之急,是创建可常态化实施的低成本、轻简化、易推广的解决方案。”王兴祥直言。

基于现实需求,团队锚定目标,在水稻降镉领域取得了一系列突破性成果:他们揭示了微肥抑制水稻镉吸收转运积累的阻控技术原理;研制出新型微肥降镉产品,创制了低成本轻简化的微肥调控综合技术体系;创建的水稻降镉低成本轻简化安全利用技术模式,成功被列入《江西省受污染耕地安全利用技术操作手册》,并入选农业农村部2021年全国农业主推技术。相比国内外同类技术,成本下降50%以上,有力提升了稻米达标率。2022年,“水稻降镉低成本轻简化安全利用关键技术创新及应用”项目获江西省科学技术进步奖二等奖,相关成果后续还斩获2022—2024年度全国农牧渔业丰收奖。

在深耕农田土壤污染治理的同时,王兴祥主持国家重点研发计划项目,聚焦离子型稀土矿浸矿场地污染控制与生态修复。团队调研发现,由于浸矿工艺的局限性,我国离子型稀土矿区存在突出环境问题,普遍产生氨氮超标、含少量稀土的污染尾水,且矿区分布零散,传统治理存在治标不治本、各自为政的弊端。

针对痛点,团队以“治水、治土、生态修复、资源回收”协同治理为核心思路,重点推进3项工作:尾水处理与资源化利用结合,优先回收稀土资源再处理氨氮;治水治土同步,从源头管控污染物扩散;生态修复与产业效益融合,治理后种植经济林果或优良牧草,保证生态修复的经济可持续性。

项目实施正值新冠疫情防控关键期,团队长期驻守边远的稀土矿区,攻坚克难如期完成验收,形成“水土共治+生态修复+资源回收”的赣南模式,弥补传统治理短板,为我国矿区生态建设和相关产业发展提供可复制推广的解决方案。

从红壤退化防治到花生连作障碍破解,从农田重金属与稀土元素风险管控到水稻降镉技术创新,再到稀土矿区一体化治理模式的构建,三十余载光阴里,王兴祥的科研脚步始终与国家需求同频、与田间地头相连。他用技术突破、成果转化,诠释着一名农业科研工作者的初心与担当。这份坚守,不仅守护着一方沃土的生态安全,更托举起国家粮油安全与百姓舌尖上的幸福,为生态文明建设与乡村振兴的宏伟蓝图,添上了浓墨重彩的一笔。

协作聚力 薪火传承

王兴祥的科研进阶离不开团队的协同支撑。从单打独斗到发展壮大,团队形成了“小核心、大协作”的特色模式——核心团队虽小,但通过与江西农科院、江西理工大学等高校科研机构的深度合作,构建了跨单位的交叉协作团队。这种协作模式实现了优势互补:王兴祥团队专注于核心技术研发与科学问题攻关,合作单位则擅长将技术本土化,借助行政渠道推动技术推广。

▲王兴祥(左四)在田间地头为研究生介绍连作花生土传病害症状及防控技术

谈及团队凝聚的秘诀,王兴祥强调“明确思路、合理分工、成果共享”。项目攻关中,他牵头制定清晰的研究方向,根据各单位优势分配任务;在成果分配上,坚持共同讨论、合理倾斜,充分调动每位协作人员的积极性。正是这种开放包容的协作理念,让他的团队在江西土壤与环境科研领域形成了强大的影响力。

作为导师,王兴祥秉持“因材施教”的育人理念,针对学生特质制订个性化培养方案。他注重及时沟通指导,即便出差在外,也会抽时间与学生讨论研究方案、修改论文,用严谨的治学态度和真诚的关怀助力学生成长。

“学生遇到问题,一定要主动关心、及时疏导。”王兴祥认为,科研能力的提升需要循序渐进,而师生间的有效沟通是助力学生成长的关键。多年来,他培养的学生遍布土壤科研与农业技术推广领域,不少人已成为行业骨干,传承着他“扎根田间、服务生产”的科研理念。

谈及我国土壤污染防治的发展趋势,王兴祥认为,源头防控是前提,后端修复是保障,未来须重点研发长效钝化与减量化修复材料和技术,推动土壤环境质量的根本好转。“只有根本改善土壤环境,才能实现耕地质量持久提升,让更多高产优质作物落地生长。”目前团队已在该领域攻关取得阶段性进展,部分成果已进入田间验证阶段,计划在验证成熟后与企业合作开发产品,让技术真正走向市场、服务社会。

三十余载科研路,王兴祥始终保持对科研的热忱,经常与学生讨论问题,查看实验进展;闲暇时,他通过跑步散步、与朋友交流调节身心,为科研工作积蓄能量。对于未来,他表示将服从国家和研究所科研布局,扎实完成现有项目,做好花生体系岗位科学家的本职工作,同时全力推动年轻人成长,让土壤科研的薪火代代相传。

从初心萌发到科研坚守,王兴祥的科研,始终扎根大地、贴近需求,让成果真正服务于农业生产,守护生态安全。在守护土壤健康的马拉松赛道上,他的坚守与执着,正为我国土壤科学事业的发展注入源源不竭的力量。

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