南报网讯（通讯员 许天颖 陈洁 记者 谈洁）一年一度的国家科技奖励大会正在北京举行。南京农业大学两项科研成果“稻麦生长指标光谱监测与定量诊断技术”、“有机肥作用机制和产业化关键技术研究与推广”分别摘得国家科技进步二等奖。
现代传感技术给农田实时“开处方”
“水稻、小麦等粮食作物在生长过程中需要监测肥水、病虫害等情况，传统的‘看苗诊断’依托的是农技人员“人眼看”、“下田看”，大部分都是‘拍脑袋’、‘凭经验’，不能定量化，而且受人力所限，一天只能看一两块田，这样‘看’下来时间长、效率低，常常错过了最佳‘诊疗期’”。
南京农业大学田永超教授向记者介绍，项目组研发的现代看苗诊断技术就是针对这些缺点逐一突破，原理是根据作物吸收太阳光的情况，叶绿素含量高的作物，吸收的相关可见光多，反射的光谱就少，从而制作出“反射光谱库”，构建“光谱”与作物生长关系模型；同时研制便携式和机载式的监测诊断设备，通过在农田传感器、无人机上安装“机械眼”，实现从点到面的数据传输和监测覆盖。
“革新后的技术优势明显，一是更加客观、精确，从人眼看变成传感器看，能够消除大量的经验性误差；二是更加快速，以往通过对化验叶绿素，最起码要10天的周期，等化验结果出来，最佳施肥施药期已过，现在是‘实时’监测，农户只需手机下载相关软件，足不出户就可以实时查收作物监测情况以及量化的施肥建议；三是适应规模化农业的发展趋势，未来农业必将走适度规模的发展道路，规模就带来需求，无人机等领先技术的应用将为规模化、机械化、大面积农田的作物监测提供精确的分类指导。”
说到此项技术的创新点，田永超为记者打了一个形象的比喻，“就像专业的营养师，会根据人的不同年龄阶段，定制相应的体格指数、体质标准，我们做的则是针对作物不同生长阶段特定的水肥需求情况，通过软件建模，动态设计其生产轨迹。”
据了解，项目牵头人，南京农业大学曹卫星教授，放弃国外优厚待遇回到南农，从2000年起来，带领团队潜心研究“稻麦生长指标光谱监测与定量诊断技术”。
“我们的项目历时16年，之前做在的是‘基肥’的精确定量研究，即在作物下田之前，给出合适的水肥使用量指导，近年来，主要针对‘追肥’，即作物生长过程中的实时监测。”
田永超告诉记者，项目组借助自主研发的作物生长监测诊断系统、生长监测诊断仪、农田感知与智慧管理平台等软硬件产品，以作物长势分布图、肥水处方图、产量品质分布图等为主要应用形式，为农户绘制出简便实用的作物生长“营养图”。
据了解，从2015年开始，农业部组织开展了到2020年“化肥使用量零增长”和“农药使用量零增长”的“双减行动”，推进化肥、农药减量增效，南京农业大学的这项稻麦生长指标光谱监测与定量诊断技术，为优化农业结构、提高化肥农药使用效率，提供了核心的支撑技术。
先进技术出来了，如何真正送到农田，让农户知道并愿意用这“新鲜的家伙”？据介绍，在推广应用上，项目组富有创造性地建立起“农推部门—合作社（企业）—农户”的三层技术推广模式，注重面向规模性种植大户、家庭农场主等新型农业经营主体，通过与政府、企业、合作社、种植大户相结合，将试验、示范与推广同步。自2009年开始，该技术在江苏、河南、江西、安徽、浙江、河北、湖南等我国主要稻麦生产区进行了示范应用，节氮约7.5%，增产约5%。据不完全统计，近5年累计推广有效面积4920.21万亩，新增效益24.28亿元。
破解有机肥作用机制关键难题
传统化肥养分高，见效快，能促进农作物产量大幅度提高，解决人类的温饱问题。然而，随着人们生活水平的提高，消费者对农作物的品质要求也日趋增高，越来越多的人不仅仅满足于“有的吃”，还要能“吃得好”。传统有机肥能提高农产品的品质，改善口味，增加营养，而且能有效解决长期施用化肥造成的土壤板结问题，显著提高土壤微生物量、多样性及土壤酶活性。但传统有机肥异味大，难储存，很难大量生产和堆放，在生产生活中，往往形成大量固体有机废弃物而被随处弃置，浪费养分资源，污染环境。
化肥、有机肥各有长处和不足，如何扬长避短，进一步提高农产品品质，改善土壤环境？南农大沈其荣教授团队的研究成果“有机肥作用机制和产业化关键技术研究与推广”，针对这些“长短”，创新研究了有机肥、有机无机复混肥养分在土壤-植物-动物体系中的循环与转化及对土壤性质的影响，研发出商品有机肥和有机无机复混肥生产工艺与技术，进行推广施用。此举不仅发挥了两者之“长”，而且通过关键技术的研发，使这种“扬长避短”成为可能。
在此基础上，南农的科研人员修订了有机肥料的行业标准，提高了有机肥养分含量，这一举措不仅为有机肥产业快速发展保驾护航，还将有效促进我国耕地质量的提升。商品有机肥和有机无机复混肥产品对生产和环境显而易见的优势，也得到了相关部门的充分肯定，财政部国家税务总局出台有机肥产品免征增值税政策，农业部出台土壤有机质提升和商品有机肥补贴政策，提高了农民施用有机肥的积极性。