草長鶯飛,春暖花開。從北京城區(qū)出發(fā)一路向西北,在延慶東部山區(qū)一個(gè)名為韓郝莊的村子里,一顆顆草莓長勢(shì)正旺。紅顏、章姬、圣誕紅、白雪公主……一路邊采邊吃,前來踏春的游客無不發(fā)出贊嘆——
“甜,真甜!”
顆顆果粒飽滿、香甜可口的草莓,蘊(yùn)涵著滿滿的科技味兒。
2021年,一間科技小院在韓郝莊村扎下了根,北京農(nóng)學(xué)院生物與資源環(huán)境學(xué)院副教授楊明峰帶領(lǐng)學(xué)生,面向當(dāng)?shù)胤N植戶的生產(chǎn)需求,對(duì)草莓開展了脫毒育苗、病蟲害綠色防控等現(xiàn)代生物技術(shù)的研發(fā)。
兩年來,科技小院的師生把實(shí)驗(yàn)室搬到田間地頭,把農(nóng)家院當(dāng)作自己的家,為當(dāng)?shù)嘏嘤鲆慌皇┗省⒉粸⒂泻r(nóng)藥的綠色有機(jī)草莓。
莓棚笑聲
三月中下旬,草莓進(jìn)入旺果期,韓郝莊村的草莓大棚里,種植戶李躍奇正在忙著收獲。“今早接到老客戶電話,點(diǎn)名要‘圣誕紅’,20斤一盒的要20盒,我趕緊下地,采最新鮮的大果給客戶快遞過去。”李躍奇貓著腰,一手拎著果筐,里面還細(xì)心地鋪了一層軟紙防壓,一手在莖葉間撥動(dòng),挑選個(gè)大鮮紅的果實(shí)。
春日清晨,微風(fēng)拂過仍能感到一絲寒意,但在草莓大棚里,相對(duì)封閉的空間使溫度比外面明顯高了許多。埋頭摘了一會(huì)兒,李躍奇的額頭就滲出了汗珠,但他嘴邊的笑一直沒停。“自從前年,村里開始改變種植思路,走精品有機(jī)草莓種植路線,采摘、分揀、打包、郵寄全部是種植戶親力親為,品質(zhì)一點(diǎn)都不打折扣。”他笑著說,“累是累點(diǎn),但只要見效,都值得!”
這些改變,多虧了韓郝莊村新來的幾位“村民”。2021年7月,北京農(nóng)學(xué)院楊明峰師生團(tuán)隊(duì)在村里建起了科技小院。一間簡易實(shí)驗(yàn)室、一個(gè)多功能車間、男女宿舍各一間,就是小院的全部“家當(dāng)”。學(xué)生長期駐扎小院,教師楊明峰開展“走教”式教學(xué),在學(xué)校教學(xué)科研工作之余,得空兒就來小院看看。
當(dāng)下,楊明峰正帶著學(xué)生在小院的草莓大棚里開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。順著李躍奇手指的方向,記者看到,大棚深處蹲著三位身穿白色實(shí)驗(yàn)服的人——中間捧著一個(gè)便攜式筆記本電腦的就是楊明峰,他身邊的兩位是駐扎在小院的學(xué)生。這次到小院授課,楊明峰專門從學(xué)校帶來了一臺(tái)新“教具”。
“僅憑感覺判斷草莓長得好不好、甜不甜,這不科學(xué)。”楊明峰在草莓地里就地取材,指著身邊一片發(fā)黃的莖葉耐心講解,“你們看,這片葉子看著只是有點(diǎn)發(fā)黃,但背后反映的是缺少營養(yǎng)元素,或者根部已經(jīng)被病蟲害侵蝕,這時(shí)再去補(bǔ)救就來不及了……”
怎么提前知道作物當(dāng)下的生長狀態(tài)?這臺(tái)光合作用測(cè)定儀就能“看透”葉片。左手懷抱著電腦,右手握著光合儀分析器,楊明峰將一片葉子輕輕夾在分析器中間,待紅藍(lán)光源亮起,約30秒后,一連串?dāng)?shù)據(jù)出現(xiàn)在顯示屏上——“主要看光合速率的數(shù)值,”他輕點(diǎn)著屏幕上的數(shù)字解釋,“這是單位時(shí)間內(nèi)葉片固定二氧化碳的量,通過光合作用,葉片將營養(yǎng)物質(zhì)源源不斷地輸送給果實(shí),植物生長狀態(tài)越好,光合速率越高,果實(shí)就越大越甜。”楊明峰身旁的研究生崔武琦側(cè)著頭邊聽講,邊打開手機(jī)備忘錄記下重點(diǎn)。他的研究課題就與草莓地里的綠葉息息相關(guān)。“剛來到科技小院的時(shí)候,我聽李叔抱怨過有一片草莓葉片長不好,除了會(huì)發(fā)黃還會(huì)長白色的物質(zhì),像發(fā)霉了,果也結(jié)不好,拿到實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)才知道,草莓患了‘白粉病’。”崔武琦接過話茬,向楊明峰匯報(bào)自己近期的科研進(jìn)展:“我想,能不能通過葉片免疫反應(yīng),幫助草莓提高抗病蟲害的免疫力。”
種植戶的一句無心抱怨,讓崔武琦有了靈感。于是,他從李躍奇的草莓地里“討”來二十二壟正在生長的草莓,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。大棚深處,二十二壟草莓六壟一組,每組之間有兩壟的隔離區(qū),分別插著“空白組”“清水組”和“綠葉生防組”的標(biāo)簽。“空白組的草莓不做任何處理,清水組噴施清水,綠葉生防組噴灑綠色農(nóng)藥,通過調(diào)控成分含量,觀察蟲害防治的有效性。”
崔武琦所說的綠色農(nóng)藥,是一種新型的綠葉生防劑,成分均來源于生物和植物體內(nèi)的化合物,相比于具有化學(xué)成分的普通農(nóng)藥來說,更加綠色、健康、無污染。科技小院常用的綠葉生防劑,就是由蝦蟹殼中提取的天然物質(zhì)合成而來的。
每天將綠葉生防劑噴在草莓葉片兩面,觀察草莓生長趨勢(shì),崔武琦很快發(fā)現(xiàn)了變化。翻開實(shí)驗(yàn)報(bào)告,株高、莖粗、葉片等條目清晰可見:“第一周:三個(gè)對(duì)照組的草莓外觀尚無明顯差異”。然而,從第六周起,“空白組”“清水組”均出現(xiàn)了令種植戶頭疼的白色粉狀物,而“綠葉生防組”依舊長勢(shì)喜人。
目前,他正在調(diào)整綠葉生防劑的配方成分,以達(dá)到最好的殺菌效果。
忙碌間隙,種植戶李躍奇搬個(gè)小板凳,坐在草莓壟間“偷師學(xué)藝”。“有挺多行話聽不懂,但多聽多學(xué)總沒錯(cuò)。”李躍奇直言,起初拿出一塊地給學(xué)生們做實(shí)驗(yàn),心里有些“打鼓”,擔(dān)心使用新型農(nóng)藥,會(huì)影響草莓產(chǎn)量。“但看著他們精心對(duì)待每一株小苗、每一顆草莓,比我自己都上心,就慢慢踏實(shí)下來了。”
莓苗脫毒
綠色有機(jī),正在成為這間“草莓”科技小院的關(guān)鍵詞。“做這件事,不光嘴上說說,還要對(duì)草莓培育、生產(chǎn)等進(jìn)行全流程的精準(zhǔn)把控,保證在任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不使用化學(xué)肥料和有害農(nóng)藥,同時(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)也得跟上。”楊明峰說,決定發(fā)展綠色有機(jī)草莓,還源于韓郝莊村的“鄉(xiāng)土情結(jié)”。
上世紀(jì)八九十年代,韓郝莊村在田地里建設(shè)了聯(lián)排大棚,開啟了草莓種植之路。“由于村里沒有自己的草莓品種,種植戶只能在每年八月定植前,到市場(chǎng)上購買草莓苗,種植技術(shù)也比較粗獷,傳統(tǒng)的農(nóng)藥化肥都用上了。”楊明峰了解到,幾十年來,韓郝莊村草莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直不溫不火,論名氣比不上外地的丹東草莓,論鮮果口味也沒法和昌平草莓比,草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展一度陷入瓶頸。
轉(zhuǎn)機(jī)始于一次偶然的實(shí)地調(diào)研。楊明峰敏銳地發(fā)現(xiàn)了延慶區(qū)獨(dú)特的氣候優(yōu)勢(shì)。“草莓喜冷涼,相比于昌平,延慶的海拔和緯度都更高,氣溫相對(duì)較低,晝夜溫差大,自然條件得天獨(dú)厚,種出的草莓理應(yīng)更香甜。”他說,延慶的地理位置優(yōu)越,將來有望發(fā)展夏季草莓,使采摘期得以延長。
在此之前,楊明峰團(tuán)隊(duì)就和以育苗專家鐘傳飛為首的北京市特色作物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)合作,開展草莓三級(jí)育苗體系建設(shè),這也為延慶草莓育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了可靠的科技支撐。他們大膽地將草莓種植“一切歸零”,從脫毒育苗開始做起,試圖解決灰霉病、褐斑病、紅蜘蛛等病蟲害頻發(fā)的問題,突破嚴(yán)重制約草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
在北京農(nóng)學(xué)院生物與資源環(huán)境學(xué)院樓三層,有十余間教室,這里是楊明峰師生上課和做實(shí)驗(yàn)的地方,其中幾間散發(fā)著不同顏色的光。“這種特制的燈帶會(huì)發(fā)出特定的光譜,對(duì)種苗的健壯生長有促進(jìn)作用。”跟隨楊明峰走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,迎面排列著多個(gè)高大的組培架,上面密密麻麻放置了近4000個(gè)植物培養(yǎng)基,按照不同實(shí)驗(yàn)分不同區(qū)域——“紅顏”脫毒苗生根、熱處理結(jié)合莖尖培養(yǎng)、果樹組培快繁……每個(gè)組培瓶下都貼著標(biāo)簽,清楚地記錄著實(shí)驗(yàn)的品種、溫度、時(shí)間等信息。
樓道盡頭的一間大教室里,擺放著各式各樣叫不出名字的復(fù)雜儀器和顯微鏡,在培養(yǎng)基中培育出的優(yōu)質(zhì)種苗,將被送到這間實(shí)驗(yàn)室里,供師生進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。
“草莓的病毒傳播有個(gè)特性,莖尖上新長出來的分生組織病毒難以侵入,如果一株草莓苗被病毒感染了,那唯一‘干凈’的部分就是莖尖分生組織。”楊明峰伸出手指,模擬草莓苗上的枝杈,在指甲蓋尖不足1毫米的部分,就是草莓莖尖,“從這里入手,幫草莓苗去除病毒,也就是我們?cè)趯I(yè)上說的‘脫毒’。”
邊走邊比劃,楊明峰將記者帶到一個(gè)大操作臺(tái)前,生物與醫(yī)藥專業(yè)研究生薛添天正在為草莓莖尖“做手術(shù)”。她身穿白色實(shí)驗(yàn)服,佩戴防護(hù)眼罩,將鑷子和切割刀在燃燒的酒精燈上燎過一遍,向記者介紹:“脫毒,首先要保證操作過程中無菌無毒,這個(gè)無菌操作臺(tái)特制了過濾病菌的濾網(wǎng),無菌氣流一直循環(huán)吹,確保操作臺(tái)內(nèi)環(huán)境干凈無菌。”
隨后,薛添天從保溫箱中取出已經(jīng)預(yù)處理好的約3厘米長的草莓莖尖,放在顯微鏡下,找到莖尖上幼嫩的分生組織,將其小心剝離開來。
用一句話就可以簡單概括的實(shí)驗(yàn)過程,在實(shí)際操作中卻要花費(fèi)近一小時(shí)。一名學(xué)生扎在實(shí)驗(yàn)室一整天,手快的能剝出十幾個(gè)莖尖分生組織,不熟練的還有“手術(shù)”不成功的可能。
“光是尋找莖尖就不容易,它的最佳直徑在0.2毫米至0.5毫米間,跟頭發(fā)絲一樣細(xì),想要看到必須用高亮度的燈光照射,盯一會(huì)兒眼睛就刺得不舒服。”薛添天將視線從顯微鏡上移走,皺著眉頭閉上眼睛,休息幾秒鐘后繼續(xù)工作。她一手握鑷子,一手拿切割刀,撥挑拽切,相互配合,一系列動(dòng)作無比精細(xì)。
被剝離出來的莖尖分生組織,猶如新生的嬰兒,干凈純潔未被病菌侵害,還繼承了母株的優(yōu)良基因,是育苗的絕佳選擇。
“在脫毒育苗的全過程中,剝莖尖只是其中的一個(gè)步驟,甚至只能算是育苗的準(zhǔn)備工作,后續(xù)還有初代誘導(dǎo)不定芽、繼代增殖培養(yǎng)、生根培養(yǎng)、煉苗移栽、病毒檢測(cè)等多個(gè)階段。”楊明峰說,兩年來,他將4萬余株實(shí)驗(yàn)室培育出的脫毒優(yōu)質(zhì)種苗免費(fèi)贈(zèng)送給了種植戶,幫助他們繁育更多綠色有機(jī)草莓。
草莓蝶變
兩年來,楊明峰一直有個(gè)愿望,就是給科技小院配幾臺(tái)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。“有些實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)備、環(huán)境等要求高,需要借助專業(yè)的工具完成,學(xué)生們常常奔波于學(xué)校和科技小院間,有時(shí)往返3小時(shí),只為了驗(yàn)證一個(gè)數(shù)據(jù)。”
他常跟學(xué)生念叨,在實(shí)驗(yàn)室和在地里做研究,二者相輔相成,缺一不可,“從招生時(shí)我就給他們打預(yù)防針,研究這行不能怕吃苦、怕勞累。”楊明峰話鋒一轉(zhuǎn),欣慰地笑著說,“還好,從沒聽見過一句抱怨,學(xué)生們好像也樂在其中。”
趁著周末,剛剛從科技小院順利“畢業(yè)”的研三學(xué)生于海濤主動(dòng)要求,搭楊明峰的車回科技小院看看。今年年初,他為科技小院專門研發(fā)的草莓“疫苗”綠谷一號(hào)正式投入使用,這次回訪,他希望調(diào)查種植戶的使用情況,為技術(shù)改進(jìn)做參考。
“綠谷一號(hào)是一種可以應(yīng)用于螨害防治的新型殺螨劑,作用機(jī)制有點(diǎn)像給草莓‘打疫苗’,通過噴灑激發(fā)植物對(duì)螨蟲和蟲卵的觸殺效果,實(shí)現(xiàn)多靶點(diǎn)的殺蟲作用。”于海濤手里拿著一個(gè)塑料噴壺向記者展示。噴壺里面的液體微微泛著乳白色,表面張貼的產(chǎn)品標(biāo)簽上,組方成分按照一定比例調(diào)配,主打綠色環(huán)保。
一個(gè)個(gè)成分聽上去頗為專業(yè),但讓大多數(shù)人尤其是村里的種植戶們理解卻并非易事。其間,還鬧過“烏龍”——
去年3月,于海濤作為新人剛來到科技小院,就碰上了上門求助的村民祁向娟。一場(chǎng)春雨過后,祁向娟家大棚里的草莓害了蟲,葉子蔫了,背后爬滿了芝麻大的紅蜘蛛,就連剛長出的果尖都被蜘蛛網(wǎng)緊緊纏住,像一把張開的傘擋住了生長的去路。眼瞅著即將成熟的草莓干癟下來,祁向娟急得把土方子和新農(nóng)藥都試了個(gè)遍,也沒能控制住紅蜘蛛的迅速蔓延。
于海濤得知情況后,馬上趕到草莓大棚,一邊觀察一邊給正在學(xué)校上課的導(dǎo)師、科技小院副教授成軍打視頻電話。“離近一點(diǎn)兒,讓我看看匍匐在莖上的是什么。”電話那頭的成軍湊近屏幕仔細(xì)瞧,“上面的小顆粒,不像是腋芽,倒有點(diǎn)像蟲卵,你看看是不是透明還有點(diǎn)兒泛紅?”經(jīng)過一番“遠(yuǎn)程會(huì)診”,成軍判斷,紅蜘蛛之所以來勢(shì)洶洶,是因?yàn)橄x卵已經(jīng)對(duì)種植戶常用的化學(xué)農(nóng)藥具備了抗藥性,蟲卵在潮濕的環(huán)境中前赴后繼的孵化,施藥也擋不住。
找到病根兒后,于海濤立馬回到實(shí)驗(yàn)室,調(diào)配新型農(nóng)藥。“說是農(nóng)藥,實(shí)際上是一種綠色環(huán)保型藥劑。”楊明峰反復(fù)說,“不能為了殺蟲,不顧環(huán)境保護(hù)和綠色發(fā)展。”
在老師的指導(dǎo)下,于海濤選用了一種植物源化合物——法尼醇作為藥劑的主要成分,它可以從30余種植物內(nèi)提取,不僅有殺蟲作用,還能作為性激素,對(duì)體內(nèi)含氣味結(jié)合蛋白的蛛形綱、昆蟲綱等動(dòng)物具有趨避效果。同時(shí),他還向藥劑中添加其他成分作為輔藥,形成復(fù)配劑,以增強(qiáng)藥效、減緩抗藥。
在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過嚴(yán)密的論證,于海濤選出二十九組復(fù)配配方,對(duì)每種配方進(jìn)行三次測(cè)算后,最終得到了優(yōu)化的配比條件,并將藥劑命名為“綠谷一號(hào)”。
然而,真正把綠谷一號(hào)帶到草莓地里,于海濤才發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)室得出的“最優(yōu)”方案用不了。
“和種植戶溝通后,我才發(fā)現(xiàn),他們一般會(huì)養(yǎng)殖一些蜜蜂,通過蜜蜂來完成草莓授粉。”他指著大棚門口一個(gè)不起眼的木蜂箱說,“這些蜜蜂的存在,改變了藥劑調(diào)配的思路,要考慮藥劑對(duì)蜜蜂授粉有沒有影響。”于海濤立馬動(dòng)起腦子,重新配比,又經(jīng)過反復(fù)的實(shí)地試用,這才最終確定了藥劑配方。試用一段時(shí)間后,種植戶們都反映,噴灑綠谷一號(hào)后,紅蜘蛛少了很多,也沒有影響蜜蜂授粉,它們依舊辛勤地工作。
聽說于海濤這次回到村里做調(diào)查,祁向娟一大早就等在科技小院門口,“自從用上了綠色殺蟲劑,紅蜘蛛防住了,果還比原來更大更甜了。”她將一筐新鮮的草莓塞到于海濤懷里,笑著說,“多虧了這幫高校來的師生,讓我們韓郝莊村的草莓走上了發(fā)展的快車道!”
紙上談,終覺淺。經(jīng)歷了這場(chǎng)“烏龍”事件的于海濤也終于理解,老師為何不厭其煩地囑咐他們,將論文寫在大地上。
在高校“綠色科技”的加持下,韓郝莊村草莓產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了“蝶變”:草莓產(chǎn)量由此前的一年畝產(chǎn)不足4000斤,增加到超過5000斤。科技助力提質(zhì)增收,銷量和收入都翻了番。
未來,師生們還計(jì)劃通過網(wǎng)絡(luò)幫種植戶打通銷路,“從拍攝圖片、編輯文案,到申請(qǐng)網(wǎng)店、聯(lián)系物流,都在穩(wěn)步推進(jìn),學(xué)生們摸著石頭過河,特別有干勁兒。”楊明峰欣慰地說,“看到這幫孩子,就像看到了年輕時(shí)的自己。希望通過科技小院,把農(nóng)業(yè)科技帶到田間地頭,培養(yǎng)更多有情懷、肯吃苦的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)專家。”