楊秋忠：為土而生

唐慧喬

出生于中國臺灣南投縣國姓鄉(xiāng)長流村的農(nóng)家，對土地的眷戀早已在楊秋忠心中深深扎下了根。土地是農(nóng)民的命脈，人離不開土地，這份故土難離之情也同樣存在于已經(jīng)成長為著名土壤專家、中國臺灣“中央研究院”院士的楊秋忠心中。在他看來，土地從來就是農(nóng)民的命根，是農(nóng)民一切生活的起點，是農(nóng)民所有憧憬的歸宿，更是民生之本、發(fā)展之基。將自身所學(xué)用于為農(nóng)民、為農(nóng)業(yè)、為土地的高效利用的事業(yè)中，也就順理成章地成了他畢生的追求。以另一種形式埋首“田間”，以土壤生化-微生物-植物相互作用為主要方向，研究土壤肥力領(lǐng)域的諸多課題，是楊秋忠投向土地的深情凝注。

創(chuàng)新：質(zhì)疑中開出的花

楊秋忠長期致力于推廣環(huán)境友善的微生物肥料及有機質(zhì)肥料

從南投小鎮(zhèn)到求學(xué)臺中，再到求知海外，埋首書卷間十余年，農(nóng)家生活的底色并沒有遠離楊秋忠的生活。經(jīng)歷過中興大學(xué)理學(xué)院植物學(xué)系（現(xiàn)生命科學(xué)系）、中興大學(xué)農(nóng)學(xué)院糧食研究所系及美國夏威夷大學(xué)農(nóng)藝及土壤學(xué)系的系統(tǒng)熏陶，他對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的諸多要素有了理論和研究層面的儲備，這番經(jīng)歷也促使他更加迫切地想將所學(xué)所研運用于實踐中。1980年，從美國夏威夷大學(xué)回到母校任教的楊秋忠，親面了一場農(nóng)業(yè)的變革浪潮——當(dāng)時正逢化學(xué)肥料及化學(xué)農(nóng)藥興起的時代，化學(xué)肥料及化學(xué)農(nóng)藥被認(rèn)為是沒有缺點的農(nóng)用資材而被大肆施用。而楊秋忠憑借自身研究經(jīng)驗敏銳地意識到，如果對化學(xué)肥料及化學(xué)農(nóng)藥進行無限制的使用，未來土壤將會產(chǎn)生物理性、化學(xué)性及生物性的嚴(yán)重劣化問題，如土壤變酸、土壤有機質(zhì)加速分解、土壤硬化、保水保肥能力變差等情況會逐一出現(xiàn)，更嚴(yán)重的是這將導(dǎo)致植物抵抗力變?nèi)?，病蟲害也會隨之嚴(yán)重。如何防患于未然，從源頭解決土壤劣化的問題？楊秋忠另辟蹊徑，從“微生物要當(dāng)肥料”的角度開展技術(shù)創(chuàng)新，即從重視土壤微生物及土壤有機質(zhì)的基本方向入手，充分考量二者相互關(guān)聯(lián)的特性，并將其作為科研創(chuàng)新的主攻方向。

楊秋忠回憶，在當(dāng)時，這個看似異想天開的“微生物要當(dāng)肥料”的研究項目是不被看好的，甚至還在土壤學(xué)會大會上被頻頻“潑冷水”。頂著專家學(xué)者種種“不可能”的論斷，楊秋忠的研究開展得舉步維艱。所幸在臺灣“農(nóng)委會”一位名叫蘇楠榮的官員的幫助下，楊秋忠獲得了少許的試驗經(jīng)費，自此他的研究才艱難啟動。常言道“萬事開頭難”，然而對于楊秋忠來說，研究終于“開頭”之后，更是“關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過”：首先，楊秋忠要找到有優(yōu)良功能的微生物；經(jīng)過功能篩選后，他還要面對作物盆栽及田間試驗的挑戰(zhàn)，歷經(jīng)根瘤菌、叢枝菌根菌和溶磷菌的許多考驗……行走于艱難的研究之路，楊秋忠從未氣餒沮喪，基礎(chǔ)科學(xué)的信念始終鼓舞著他，他堅信微生物肥料可以增加土壤中肥料的“利用效率”，運用這種新型肥料，就能減少由于使用大量化肥所引起地力退化的問題。

楊秋忠以顛覆性創(chuàng)新的快速處理技術(shù)將各種有機廢棄物轉(zhuǎn)化為有機質(zhì)肥料

“皇天不負(fù)苦心人”，經(jīng)過20余年發(fā)展，楊秋忠團隊從微生物分離、功能篩選、盆栽及田間試驗的全流程著手，通過多個研究驗證了作物試驗添加微生物肥料的功能：在使用微生物肥料的情況下，減量施肥的處理結(jié)果是可以與化學(xué)肥料全量施肥的效果等同或是更好，微生物肥料成功的績效得以證明。在迭代科技的協(xié)助下，微生物肥料的功能也不僅限于增加土壤中肥料的“利用效率”，其在保護根系減少病害、增加根長、延長根系壽命、抗逆境（抗旱、抗瘠、抗鹽、耐水、耐冷、耐熱等）、增加適應(yīng)性、分解有毒物質(zhì)、提早開花及收獲等協(xié)助作物的功能方面潛力無窮，尤其在現(xiàn)今地球氣候變遷及極端氣候的現(xiàn)狀下，繼續(xù)發(fā)展微生物肥料，對增強農(nóng)業(yè)韌性、提升農(nóng)業(yè)安全保障均有重大意義。

在此過程中，楊秋忠充分重視“互通有無”的力量，同時大力推動微生物肥料產(chǎn)業(yè)化、合規(guī)化發(fā)展。在1990年的第十四屆國際土壤科學(xué)大會上，楊秋忠即發(fā)表了名為“根瘤菌、叢枝菌根菌和溶磷細(xì)菌對亞熱帶土壤作物的產(chǎn)量和無機磷酸鹽的吸收”的相關(guān)研究成果，在這次大會上，楊秋忠也開啟了與祖國大陸在相關(guān)領(lǐng)域的友好交流。在中興大學(xué)土壤學(xué)系前主任莊作權(quán)教授的努力推動下，第一屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會于1996年順利啟動，他也在1998年擔(dān)任臺灣“中華土壤肥料學(xué)會”理事長，主辦第二屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會，至今已連續(xù)參加12屆。在與云南省合作的應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項目“三七連作障礙微生態(tài)因子的研究”中，他就土壤微生物技術(shù)與祖國大陸學(xué)界展開研討，提供了解決三七藥用植物的連作障礙的土壤的策略。與此同時，楊秋忠大力推動臺灣當(dāng)局微生物肥料相關(guān)管理法規(guī)的制訂，終于在2010年完成微生物肥料商業(yè)規(guī)范化的任務(wù)，自此，臺灣微生物肥料正式成為合規(guī)的新興產(chǎn)業(yè)。

改良：讓傳統(tǒng)“煥發(fā)新生”

在化學(xué)肥料“大行其道”之前，傳統(tǒng)的有機質(zhì)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中扮演著重要角色。然而傳統(tǒng)生產(chǎn)有機質(zhì)肥料的堆肥方法，耗時久、效率低，一般要耗時3個月甚至半年，且又臭又臟，還會衍生其他污染。在發(fā)展研究堆肥的有機質(zhì)肥料生產(chǎn)技術(shù)方面，楊秋忠要解決的首要問題，就是找出堆肥慢的根本原因。通過試驗對比，他發(fā)現(xiàn)“慢”來源于微生物功能的有限性，即使再好的微生物也無法在很短時間內(nèi)完成堆肥。就此，楊秋忠跳脫“微生物活體”用于堆肥化的觀念，采用微生物標(biāo)靶酵素反應(yīng)劑直接與有機物作用，以完成對有機質(zhì)肥料生產(chǎn)技術(shù)的改善。

有機質(zhì)肥料的原材料——有機廢棄物，其來源種類復(fù)雜，包含動物性有機廢棄物、植物性有機廢棄物及微生物有機廢棄物等，且極易酸化、產(chǎn)臭，其中動物性有機廢棄物含高蛋白質(zhì)及脂肪，植物性有機廢棄物含高纖維質(zhì)及木質(zhì)素……有機廢棄物這種復(fù)雜的構(gòu)成，也對有機質(zhì)肥料的快速轉(zhuǎn)化提出要求：要有處理復(fù)雜物的酵素功能群的配方，同時需要配合專門的加熱設(shè)備，輔以配套的殺滅病原菌、蟲卵、雜草種子等“雜質(zhì)”的環(huán)節(jié)，這個過程中的每一步都充滿了挑戰(zhàn)。

楊秋忠與“四十年如一日”為土而生的辦公室

同樣的酵素來自不同的菌種，菌群間功能性和穩(wěn)定性都有很大差異，其中最大的挑戰(zhàn)是找出催化作用功能性高、穩(wěn)定性好的“酵素功能群”的來源。在收集了8000多株微生物并發(fā)現(xiàn)158種命名新菌種的“微生物庫”的幫助下，楊秋忠團隊一步一步地尋求優(yōu)質(zhì)的標(biāo)靶酵素群來測試解決，最終兼具功能性及穩(wěn)定性的菌群組合終于研發(fā)成功，一種名為“TTT技術(shù)”的利用多種不同標(biāo)靶酵素功能群進行復(fù)合催化的反應(yīng)劑應(yīng)運而生。通過結(jié)合處理有機廢棄物的應(yīng)用專利標(biāo)靶酵素反應(yīng)劑及物理、化學(xué)及生化的技術(shù)及設(shè)備，該反應(yīng)劑直接與有機廢棄物反應(yīng)作用，能在3小時內(nèi)進行有機廢棄物的穩(wěn)定腐熟，大幅提升腐熟效率至少100倍以上，可將有機廢棄物中的人體病原菌、蟲卵及草籽滅活，降低制程污染并提升產(chǎn)品的安全性，依據(jù)原料轉(zhuǎn)化為均質(zhì)且高質(zhì)量的有機肥料或土壤改良劑。這一“顛覆性創(chuàng)新”解決了數(shù)千年來傳統(tǒng)堆肥過程中產(chǎn)生之惡臭、污水、大面積需求及冗長費時的問題，是一種為農(nóng)業(yè)廢棄物再利用及環(huán)保問題提供節(jié)省空間及時間的全方位解決方案。

然而這一項凝聚了楊秋忠團隊多年研究心血的新技術(shù)，因其有悖于傳統(tǒng)經(jīng)驗認(rèn)知，在技術(shù)應(yīng)用推行之初就“遇冷”，農(nóng)民并不信任楊秋忠的“說辭”。楊秋忠說，這種不信任，是在改變傳統(tǒng)堆肥法觀念過程中必然出現(xiàn)的阻礙，而克服辦法也很簡單，就是讓農(nóng)民們“眼見為實”。故此，他建立了相當(dāng)數(shù)量的示范場，以實體處理先導(dǎo)工廠的布局讓農(nóng)民切實看到這項技術(shù)的顯著成效。以眼見為憑，有效、投資成本低、零碳排放、可阻隔瘟疫病菌傳染、制成率高、沒有養(yǎng)分損失、環(huán)保安全，且能為有機廢棄物再利用及環(huán)保問題提供節(jié)省空間及時間“全方位解決”方案的TTT技術(shù)被農(nóng)民逐漸接受；在推行技術(shù)期間，楊秋忠撰寫的科普專書《土壤與肥料》更是改變了不少農(nóng)民的施肥觀念。兩者共同作用，為提高臺灣農(nóng)民施肥技術(shù)、提升臺灣農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量奠定了堅實基礎(chǔ)。

展望：以技術(shù)助力“碳中和”

談及未來，楊秋忠的想法很簡單，他希望將“好技術(shù)與全世界分享”，布局TTT技術(shù)的全球化發(fā)展就成了他接下來的工作重點。近年來大氣中二氧化碳濃度飆升，導(dǎo)致全球氣候變遷下極端氣候嚴(yán)重，碳循環(huán)的重要性愈加凸顯，生態(tài)環(huán)境的惡化也呼吁更為積極的“碳中和”政策。

作為碳循環(huán)的重要一環(huán)，有機質(zhì)肥料的應(yīng)用正是“土壤碳儲存”的方法。據(jù)了解，如果在使用有機質(zhì)肥料的過程中，引入可將大量應(yīng)用有機廢棄物快速制成抗分解的腐植物質(zhì)的TTT技術(shù)，其對農(nóng)業(yè)增進地力、解決環(huán)保問題、有效增加“土壤碳儲存”、加速達成“碳中和”的目標(biāo)均有裨益。

“施用微生物肥料及有機質(zhì)肥料的好處是非常明顯的，在減少化學(xué)化肥用量的同時，它可以拯救全球1/3退化及正在退化的土壤；作為增加土壤有機質(zhì)及土壤改良的唯一方法，施用有機肥還可以有效增進地力、有效增加作物對抗極端氣候的韌性，從而穩(wěn)定全球糧食生產(chǎn)、助推全球有機農(nóng)業(yè)發(fā)展?！睏钋镏艺f，“而TTT技術(shù)可提供快速生產(chǎn)大量有機質(zhì)肥料的技術(shù)，有效降低有機肥的生產(chǎn)成本，解決人類數(shù)千年來有機廢棄物處理的問題，有減碳及凈零排放的效益?？梢哉f，TTT技術(shù)為穩(wěn)定施用有機肥、充分發(fā)揮土壤有機碳續(xù)存功能、最終為完成減碳及‘碳中和’目標(biāo)提供強大的技術(shù)支持。”

楊秋忠介紹，第68屆聯(lián)合國大會通過決議，將2015年定為“國際土壤年”，并將每年的12月5日定為“世界土壤日”?！笆澜缤寥廊铡钡木?，就是“關(guān)懷土壤及食物安全與糧食安全”，這與楊秋忠一直以來的研究理念不謀而合。楊秋忠坦言，在為人類解決問題而奮斗的過程中，他還有很多事情要做。未來，楊秋忠將繼續(xù)前行在為人類提供優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的道路上，在祖國大陸，與合作伙伴速肥綠能一起，為達成增進土壤的生產(chǎn)力、實現(xiàn)永續(xù)農(nóng)業(yè)及永續(xù)環(huán)境的目標(biāo)不懈努力。