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上周公布新科中研院士,其中中兴大学土壤环境科学系教授杨秋忠也在榜上,是入选名单中唯一农业相关的学者。
杨秋忠自1980年代从美国夏威夷大学学成归国后,便致力钻研将微生物作成肥料,然而受限于当时流行的化肥农药,经费有限,重视度亦不高;然而事过境迁,他的研究不仅符合当前友善农业趋势,还发现、命名出117株新微生物,建立有6000多株菌种的“菌种库”,是全台之冠。
一般人或许对杨秋忠教授陌生,但他所执笔的参考书《土壤与肥料》,是马来西亚有机肥料业者的商业圣经,已再版9次,他也参与农改场进行有机肥料试验,并和农友座谈超过600场,分享合理用肥的知识。
虽然事后这样的产品的确开发出来,只是回想30年前刚学成归国,在土壤年会的场合上提出理论想法时,却遭资深学者“打枪”,隐约暗示他“微生物做成肥料”的想法恐怕太异想天开。但他苦笑说,“我学植物,又学土壤、微生物,当我看到台湾这样依赖化肥,知道一定会造成生态、病害、虫害的问题,所以即便困难还是非做不可。”
然而筛选菌株其实相当不容易,“毕竟不是肉眼看得到,真的只能碰运气。”杨秋忠说,通常都是在农友田间发现只有某区某作物长得特别好,便开始采土作分析,只是他还会想办法撷取一段根系,看是否有细菌附生,他笑说“这是做研究的眉角(窍门)。”
从土壤中分离出菌株后,接着便是进行纯化、鉴定,若过去有人发现过这只菌株,便参考前人的分析结果,再拿自己的菌株操作一遍,看哪个效果佳,“一定要拿来PK一下!不然自顾自地拿来做实验,发现固氮、溶磷效果很好,却发现别人菌种库的更强,研究不是白搭了吗?”
而在PK赛胜出的菌株还不一定能商业化,杨秋忠说还得测试它的“适应力”。像毛豆便有高雄6号、7号、8号等许多品种,但每一种固氮菌进行的固氮反应并非每种毛豆品种都能充分利用,得实验、分析出最佳组合才能有效。
最后把微生物肥料作成商品后,还得考量在架上周转的时间,如果微生物一个月便死掉,那农友买到是超过制造时间一个月的产品,便形同买到“死菌”,自然效果不佳。
简言之,要筛选、组合出大宗作物都能适用,又能普遍是应在各种酸碱度、温度,还活得长久的微生物,前后耗费时间10年以上都是在所难免。
也由于耗时冗长、人类需求又多,不少人选择以“基因克隆”方式,将符合种种要件的基因片段从微生物中取出、转植。然而杨秋忠说他自始自终都反对这样的方式,因为难以确保当前科技取出的基因片段“够纯”,很有可能在操作过程中额外取到非目标物质,实验结果便会造成极大的生态风险。
其实杨秋忠不仅在中兴大学执教鞭近乎40年,期间更是研究、著作等身,《土壤与肥料》一书更是该领域的基础专业教科书,目前已经再版第九版,他笑说书商都请他继续更新,但一直没有时间处理。而这本书更是马来西亚的生物有机肥料公司的“商业圣经”,也意外为中兴大学赚进额外奖学金。
现如今他当选为中研院第31届院士,虽然是荣誉衔、无给职,但可说是国内学界的最高荣誉。而他不只是中兴大学农学院首位获得殊荣的学者,也是该校第一位院士,但他仍笑说,农业好不容易受重视,仍会继续努力。
由于传统堆肥都须让微生物在2到3个月内才能完全分解,许多中小学师生也都反映处理过程相当困难,在科技部的经费挹注下,杨秋忠特别找到可以快速分解的菌种。只要利用机器将校园内落叶残枝打碎,添加酵素、加温杀菌后,每9立方米的原料可制作出1.5立方米的有机肥,作业时间仅3小时半,肥料含量有85%的有机质,氮、磷、钾分别含1%、0.7%、0.5%,制作过程也公布在网络上。
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