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据资料记载，我国最早公开发表有关硅肥施用效果的论文是，1979年浙江省嵊县农科所秦遂初在《浙江农业科学》上发表的硅肥对水稻抗病增产效果的研究。而后开始了对某些地区的土壤硅素养分含量的情况调查和分析，特别是水稻生产中缺硅问题与硅肥田间应用的研究。秦遂初教授1989年3月发表在《中国水稻科学》的《山区半山区稻瘟病流行区硅肥的抗病增产效果研究》一文指出：在山区半山区缺硅多病（稻瘟病）水田进行了施硅肥效果的研究，7年间多点试验结果，施硅使稻瘟病病情指数下降54.6％，平均增产21.5％，亩增稻谷45.8千克。试验还表明，在这类水田，因受低洼制约，增氮效果难以期望，但以增硅为基础，增氮效果则可正常发挥。所以提高这类水田供硅能力，是实现增肥（N）增产的基础。据此认为，施用硅肥是提高山区半山区多病水田生产力的一项基本措施。
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这就是营养元素的作用。为使作物高产，必须为作物提供数量足够、比例协调的各种营养元素。某种营养元素不足、过剩或元素间比例失调，都会导致作物生理代谢的紊乱，生育受阻，产量、品质下降。在作物生产历史中，长期以来人们一直在为最大限度地满足作物的营养需求而进行不懈的努力。作物营养诊断就是在这种努力中发展起来的。
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作物栽培技术是以施肥技术为中心的，营养诊断回答作物在营养上出了什么问题或丰缺状况，为科学施肥提供依据，所以是提高作物产量占支配地位的重要技术环节。它的发展水平是一个国家农业现代化的标志之一，一些先进国家都在努力发展这门技术。
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农作物的组成十分复杂，迄今为止，已发现含有70余种化学元素，自然界里存在的元素在农作物体内几乎都有它的踪迹。人们通过反复研究发现，有16种元素是必需的，分为大量元素和微量元素，各有其独特作用，彼此不能替代。人们把农作物需要量大的氮、磷、钾称为“肥料三要素”。至于微量元素，由于农作物对它们的需要量小，一般土壤中的含量已能满足要求。不过随着复种指数和产量的提高，氮、磷、钾肥料用量的增加，农作物微量元素缺乏症也日益增多，如水稻“倒缩稻”缺锌，棉花“蕾而不花、花而不铃”缺硼，油菜“花而不实”缺硼，小麦叶尖干卷及穗不实缺铜，小麦“褐浅黄萎”缺锰，玉米新叶失绿发白缺铁等，都是由于缺少微量元素引起的。
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秦遂初1957年在浙江农学院农学系毕业后，当时土壤农化系新建，被分配到该系从事土壤肥料研究，1970年调到浙江嵊县农科所工作。在生产第一线，他接触到了大量的生产实际问题。首先是水稻缺钾，农民反映水稻发红、早衰，农药治不好，他找来氯化钾施下去，水稻变清秀了，成熟态势很好，大家都来参观，以后都知道了。再就是油菜缺硼，花而不实，当地农民说是雄油菜，整个县都发现了这个情况。当时知道得比较多的是氮肥，其他的元素还处在摸索中，秦遂初和农科所的同志试着施了点硼肥，效果很好，也慢慢推广开来。就这样，他的研究方向转到了植物营养诊断上来了。
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据秦遂初介绍，在上世纪70年代，要搞到微量元素很困难，硅肥当时没有生产，为了给水稻补硅，他们就到锅炉厂的废铁渣中拣，用拖拉机拉回来后再洗净、晒干，磨成粉后，拿到新昌水泥厂去测，测出含硅量达19％，与当时日本的硅肥相差不多。他们把硅肥用于早衰的低产田后，效果很好，就一直坚持了好几年。
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1980年，秦遂初调回杭州，在浙江农业大学土化系继续从事植物缺铜等作物营养障碍的诊断，在1986年出版了《作物营养障碍的诊断及其防治》一书，并附有农作物营养失调症的大量图谱，直观地再现了不同作物营养失调症的主要特征，为农业第一线的科技工作者和农户提供了可操作的诊断施肥指南。
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污染环境修复：用会“吃铜”的草解决土壤重金属污染
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近20余年以来，我国工农业生产取得了举世瞩目的成就，但经济的高速发展和人口的不断增长使我国资源过度地消耗和环境质量日益恶化。污水、工农业有机废弃物及农用化学物质的长期大量投入已对我国农业环境生态健康构成严重威胁。要解决这一问题，需要资源、环境、生物等科学的交叉和创新研究，创立化学物质农业生态良性循环新的基础理论，建立高效低廉的污染土水环境修复技术体系。
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长江学者、“环境修复与生态健康教育部重点实验室”主任杨肖娥作为原浙江农业大学的第一批博士，谨记恩师孙羲先生“跳高要跳世界第一高”的教诲，目标始终盯在土壤化学和植物营养学的前沿。早在1993年至1995年在美国弗吉尼亚理工大学及州立大学作博士后研究期间，在国际著名土壤环境化学家D. C. Martens和V. C. Baligar教授的指导下，她选择了污染土壤植物修复这一国际前沿领域，攻克植物对重金属特异吸收和积累的生理及分子生物学基础，取得了新进展，美国农业部《农业研究》新闻月刊对该小组研究工作进行了专题报道，因为它是当时美国进行这一领域研究的三个实验室之一。1995年回国率先开辟了植物营养环境生态学的学科新研究方向，并开始培养研究生和争取相关的研究课题，推动了我国污染环境植物修复方面的研究。
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“应用农业重在应用，不能仅局限于基础研究，研究成果必须有应用价值，要创造社会效益和经济效益”，杨肖娥绝不是满足于“纸上谈兵”的空想主义者，“中国人多地少，广大的农民就这么块土地，如果这块土地又有这样那样的问题，农民们靠什么吃饭？农产品的安全又从何说起？”杨肖娥表示，我们科研的重点要针对当前国民经济与社会发展的需要，瞄准环境资源科学前沿课题。
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比如土壤中重金属铜含量特别高，可以种一种会“吃铜”的草，把土壤铜提取回收。在比邻铜矿的田野上，重金属通过小高炉、大气、废水进入了土壤，水稻无法生存，铜草却茁壮成长。环境学家把这类植物称为“特异植物”，它不需其他能量，只要有阳光、水，就能把土壤中的铜毒吸出来，是最经济、最有效的环保武器。铜草学名海州香薷，一年生植物，3、4月播种，10月前后开花，花呈紫色或白色，开花后枯萎、死亡。研究发现，每千克铜草的根茎含铜1克，约为等量普通铜矿石的三分之一。它不仅吸附能力强，而且生长速度快，便于大面积培养和收获。铜草特异功能的发现者杨肖娥说，过去人们通过铜草找铜矿，发现了铜草就意味着找到了铜矿，8年前，她顺着这个思路，在建德、诸暨的一些年代久远的铜矿山寻找，最后在诸暨发现了一簇簇生机勃勃的铜草。她说：“浙江乃至全国的土地重金属化都不乐观。矿主不会考虑土地的修复，矿采完就会离开，政府最终还是要解决这个问题。”
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近年来，杨肖娥等在富阳建立了重金属复合污染大田修复基地，在上海嘉定建立了重金属中、轻污染农业土壤边生产边修复的示范基地，针对水体氮磷污染和富营养化日趋严重的问题，她还创立了我省第一个富营养水体植物系统修复华家池试验平台。此外，在杭州首次初步建立了环境修复特异植物种质基地。但这些还都是个体性的研究，个体研究也会出成果、出文章，但容易从理论到理论。杨肖娥说：“中国的问题特别多，人多，土、水资源少，污染比国外更厉害，对整个生态系统污染修复的研究迫切性与重要性更大。”从个体诊断到系统研究，杨肖娥和她的同事们又跨出了跨越性的一步，开创了新的天地。
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在教育部发文公布的2005年度“长江学者和创新团队发展计划”创新团队名单中，致力于创建更美好的生存环境的浙江大学环境与资源学院教授杨肖娥带领的“污染环境修复与生态系统健康科研团队”入选。团队的主要骨干人员在典型污染物（重金属和农药等）的土壤环境化学行为及生态效应，土壤污染与质量退化生物学诊断，植物对重金属富集／超积累机制，污染土壤生物修复等领域开展了广泛深入而富有成效的研究。杨肖娥和三位骨干何振立、朱利中、徐建明已先后获得国家杰出青年科学基金，着重研究植物超积累重金属机制和化学物质与微生物／植物相互作用及其污染土壤环境化学—生物修复机理。另两位骨干陈英旭和章永松也都活跃在土壤氮磷、重金属界面过程、污染物根际生物化学及污染土壤植物修复等方面的国内外前沿领域。
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（作者：陆兴华）
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参考文献
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