师大人物

【今日师大人】信息学院刘占宇的理想与实践:建立水稻生态工程,让中国人吃得更好!

来源 : 党委宣传部(党委教师工作部)     作者 : 文字:王凤栖     时间 : 2022-05-06     

在梦想小镇金色长廊西侧,有一片约一亩大小的“希望田野”。刚刚过去的“五一”假期,田间花香袭人、蝴蝶飞舞、蜜蜂采蜜,吸引了不少游人和市民驻足拍照、打卡留念。而随着四季更替,田里会周期性种上油菜花和水稻,微风吹过,金浪涌动,一幅“稻田喧鸟雀”的田园画卷将生物多样性体现得淋漓尽致,而这些都出自我校信息科学与技术学院研究员刘占宇之手。

除了梦想小镇的这块“希望田野”,在良渚古城遗址公园内反山王陵北侧区块,一块约110亩的水稻田也是刘占宇团队的试验地。在这里,宽田埂种植了百日草和波斯菊,多水稻品种重构了生态系统。同时,稻田里面还养殖了鸭子,不仅能有效控制虫害和杂草,鸭粪还可以提高土壤肥力。在刘占宇看来,稻田就是他和团队在大自然的实验室,能“一边当农民,一边搞科研”是很幸福的。

1

刘占宇在梦想小镇“希望田野”里

“以虫治虫”给稻田装上“金钟罩”

出生河南农村,皮肤黝黑的刘占宇常常笑称自己是真正的农民,一不小心才“混”到科研队伍中的。虽是调侃,可他对农田土地、植物生长的敏感是与生俱来的。刘占宇自信地告诉记者:“现在家人从市场上买来的有机蔬菜,只要靠近鼻子闻闻,我就知道有没有打过农药。”

“从小在田地里看着父母种小麦,稍微大一些我就知道一把种子撒下去能种多大面积,出苗情况怎么样。”刘占宇说,播种、发芽、分叶、抽穗、扬花、麦穗变黄,小麦的一生朴实无华,既要经得住冬天刺骨的寒冷和冰霜的欺凌,也要扛得住夏日酷暑的燥热和太阳的炙烤。童年与小麦打交道的生活经验,很早就让他明白了一个道理:要尊重小麦的生长规律。

2003年,北方人刘占宇考取浙江大学农业资源利用学专业硕博连读研究生,开始从事水稻病虫害遥感诊断和生态防治研究。“我在北方出生、成长,在家乡从未见过水稻种植,因此根本不懂水稻。刚开始只能硬着头皮在闷热狭小、恒温恒湿的实验室里观测水稻苗期的病虫害。”刘占宇笑着告诉记者。

目前,水稻病虫害防治一般采用化学药物防治的方法,过量喷洒农药往往会影响稻米品质,还会造成环境污染。刘占宇团队意识到,尊重植物本身的生物学特性尤为重要,他们决定以培育和利用寄生蜂等天敌代替农药消灭害虫,将农田视为一个动态的生态系统。记者了解到,生态系统防控不仅是一项技术,更是一个体系,除了提高生物多样性,还包括抗性品种选择等预防性防治措施,让生态防控从源头做起。

正因如此,刘占宇并不打算将稻田里病害、虫害和草害分开治理,而是想“以虫治虫”,通过生态工程,构筑起一个可以相互作用、自我修复的体系,有效减少大气污染的“隐形杀手”——农业面源污染。他和团队成员一同研发的“水稻有害生物的生态工程治理技术集成创新与示范推广”项目,曾获全国农牧渔业丰收成果奖一等奖。

“稻田边可以种上芝麻、向日葵、白菊、鲁冰花,观赏价值与经济价值并存,比如芝麻每棵最高可产100克干芝麻子。而它们作为蜜源植物,又能吸引蜘蛛、蜻蜓、瓢虫等害虫天敌,对控制虫害十分有效。”刘占宇解释道,“‘稻鸭共生’‘稻鱼共生’也可以有效减少令人头痛的虫害和草害。比如鸭子会自己寻找食物,害虫、稻飞虱和田间90%的草都是它们的美味。”两年前,“稻鸭共生”生态工程还获得了农业农村部全国农牧渔业丰收成果一等奖。

“建立水稻生态工程,简单地说就是为了不用化学农药。”刘占宇告诉记者,除了240多种虫害外,水稻也会因闷热潮湿导致“生病”,包括生理性病害和侵染性病害等的水稻病害高达620种。它们的传播途径又分为虫传、风传、水传、土传和种传。

“闷湿的稻田里,很容易爆发病害。”刘占宇说,“不懂资源边际效益的农民认为,越密集产量就越高,但往往事实并非如此。因为这样很容易破坏稻田局部小生态中温度、湿度的平衡和稳定。”他曾到余杭区瓶窑镇为农民授课,教给农民的办法是“种五行空一行”或“种六行空一行”。“这样自然风能顺着田埂进入稻田,借助大自然的风力祛湿降温。只要把稻田的湿度降下去,温度适宜后,这些病害就不成问题了。”

至于农民考虑“种五行空一行”,还是“种六行空一行”,他认为并没有固定限制。“这只跟当地劳动者的插秧习惯和身高有关系:个子高一次插六行,就逢六空一;个子矮一次插五行,就逢五空一。”刘占宇幽默地说道。

2

刘占宇在试验田

最“土”稻田遇上最“潮”技术

近日,作为第一作者,刘占宇的一项发明专利“农田结构及防治农田害虫的方法”获得授权。他在朋友圈发了长文:“这项发明专利从提交到授权,整整三年半。初期想法是2016年底,在反思黑龙江852农场基地时产生的,2017年在黑龙江五常基地建设时完善的,2018年上半年开始撰写申请书。”在刘占宇看来,农业研究和农业生产一样艰辛且漫长,眼下终于可以运用到实践进行大面积推广了。

刘占宇在文中提到的黑龙江两个基地,都是他和团队成员的科研试验田。2017年,刘占宇所在的浙江大学农业有害生物生态工程治理课题组,与黑龙江省五常市当地水稻种植合作社合作,采用生态工程治理技术种植了2300亩水稻。而作为项目执行人,他开始了杭州、黑龙江两地奔波种水稻的忙碌生活。“省内外疫情形势严峻前,我每个月都会跑基地。”刘占宇说,“寒地水稻在生态工程的选择蜜源植物种类上,会与浙江稻田不同,但在生态工程的精细化管理上,我们的方向是一致的。”

其实,早在2000年,刘占宇所在研究团队就在浙江嘉兴和湖州两地开辟了水稻试验田。“我们把生态农田的精准实施方案下发给农户,比如要求蜜源植物的种植比例大约占稻田面积的5%,最高不超过7%,农民却觉得不种满水稻浪费了。”刘占宇无奈地告诉记者,“我们要求不打农药,但因为科研团队成员不能实时在场监督,农民怕影响产量,就会偷偷打。”刘占宇说:“这当然不能完全责怪农民,打农药是他们的惯性思维,就像吃饭睡觉一样,已经成了一种习惯。”

那有没有更好的解决办法呢?为了完成“稻田本底环境精选”“田间病虫害生态防控”“仓储害虫识别与防控”“科学加工的全过程无污染无农药的生态防控关键技术研究和示范推广”等研究,刘占宇和团队成员决定另辟蹊径。2013年,因妻子怀孕,他开始关注食品安全问题。2015年初,他以访问学者身份,在美国密西根州立大学从事农业有害生物空间信息技术应用研究,一年时间他见识了国外产学研融合、农业研究和创业相结合等模式。2016年3月回国后,他决定成立杭州稻道农业科技有限公司,以企业模式管理稻田,同时以雇佣形式保障农民受益。在他看来,这也是科研工作的一种实践。“袁隆平先生是想让中国人都吃得饱,而我们的目标,是想让大家都吃得好!”刘占宇坚定地说。

3

刘占宇为黑龙江852农场新型职业农民现场培训班学员授课

今年以来,刘占宇还打算借助遥感技术,“实现光学遥感对多种有害生物并存共发时的实时监测,同时以遥感技术为支撑的空间信息技术,通过改造稻田空间为结构来抑制稻田有害生物胁迫。”他感言,“数字农业、智慧农业,都必须要有专业做支撑,这样才能提高数字农业理论研究和推广应用技术水平。”

地址:浙江省杭州市余杭塘路2318号
邮编:311121
联系电话:0571-28865012
本科招生热线:0571-28865193
研究生招生热线:0571-28865141
  • 校报
  • 官方微信
  • 官方微博
  • 官方APP
  • 官方抖音
版权所有 © 2019 杭州师范大学  公安备案号:33011002011919  浙ICP备11056902号-1 
官方微信
官方微博
Copyright © 2020 All Rights Reserved
地址:浙江省杭州市余杭塘路2318号
邮编:311121 公安备案号:33011002011919
浙ICP备11056902号
版权所有 © 杭州师范大学