从秸秆到光肥的青春实践 东北林业大学产教融合育才兴农

□李梦阳 张晋榕 本报记者 赵一诺

八月的克山农场，大豆秧苗刚没过膝盖。邢文聪、罗瑞卿蹲在田埂上，手里攥着一台光谱仪，对着豆叶一张一张采集数据。太阳晒得后颈发烫，顾不上擦汗——这些田间实测数据，是同学们整个夏天最惦记的东西。

邢文聪、罗瑞卿是东北林业大学未来技术学院2025级本科生。这个夏天，他们和二十多名同学一起，把课堂从实验室搬到了北大荒千亩大豆试验田。他们要实地验证一款以农林秸秆为原料研发的“光肥”：从秸秆当中提取碳点材料，助力大豆更加高效地利用光能开展光合作用。

◎变废为宝 田间产出真效益

这款光肥的原料，取自东北随处可见的玉米秸秆与林业加工产生的木屑。过去，这类农林废弃物大多就地焚烧或者直接还田。学院项目制师生团队通过特殊工艺处理，从中提取出木质素碳点纳米材料，既可以做种子包衣，也可叶面喷施，有效提升作物光能利用效率。

经过完整生长季的田间对比试验，施用光肥的试验田，预计大豆亩产提升8%~10%，蛋白质含量提高0.5个百分点。光肥施用成本仅15元~25元，每亩实现净增收60元~90元；未来实现规模化生产之后，光肥成本还可进一步下降六成。

碳点纳米光肥依靠光转化机制提高光合作用效率，同时激活植物体内酶活性，可适度减少部分传统化肥施用，实现亩均综合用肥成本下降。

今年8月，东北林业大学未来技术学院与北大荒集团克山农场有限公司签署合作协议，“沃土π创新工场”正式揭牌。与传统的实习实训基地不同，这里尝试把企业出题、学科交叉联合攻关和人才培养放在同一个场景里，也是学院落实中国林科拔尖创新人才自主培养“冰城共识”的具体探索。

“搞了这么多年农业，我最深的感受就是：实验室的好成果，落地到大田经常水土不服。”克山农场农业科技服务中心副主任冯长城说。“沃土π创新工场”建成之后，师生常驻田间一线，进行光肥配方调试、优化无人机作业参数，遇到天气、土壤带来的突发状况，现场就能研判处置。“对种粮人来说，这就是实实在在少走弯路、多打粮食。”

◎春寒考验 扎根实景锤炼真本领

今年春天，克山遭遇春寒春旱，试验田里大豆出苗迟缓、幼苗长势偏弱。项目制师生团队第一时间研判情况，及时调整方案，把原定生长中期叶面喷施的碳点光肥，前置改为种子包衣处理，拌种下地，依靠材料聚水保温特性，帮助种子抵御低温胁迫。

与此同时，团队启用无人机搭载多光谱相机，给整片试验田做“田间CT”，把肉眼无法识别的光合作用强弱转化为彩色热力图谱，地块缺肥、苗情强弱一目了然，实现精准识别。

“学生面对的不再是实验室标准化试剂与仪器，而是天气、土壤、作物生长交织的复杂真实农田系统。”项目首席导师、材料学院教授李淑君感慨，“恰恰是这种充满不确定性的大田环境，倒逼学生灵活调用跨学科知识，创造性解决现场难题，这是传统课堂很难实现的育人效果。”

青年教师杨晨辉全程见证学生的成长蜕变：“最开始面对庞杂田间数据，同学们手足无措；到后来能够独立完成光谱解析、生成施肥方案全链条操作。更加可贵的是，学生开始主动追问现象背后的机理，这份探究意识，正是拔尖创新人才最为宝贵的特质。”

未来技术学院2024年成立，是国内林业类高校首家未来技术学院。学院常务副院长陈志俊介绍，建设“沃土π创新工场”，核心就是推进项目制育人，打通产业需求、学科科研、人才培养三个环节：企业抛出产业真实难题，组建跨学科项目团队联合攻关，让本科生扎根产业真实场景锤炼真本领。

学院把思政教育融入项目实践全过程，依托工场设立临时党小组，开展“黑土地上的微党课”，把粮食安全、黑土地保护等时代命题放在田间地头讲授。每一次外出田间实践，都配备带队教师，落实安全教育、保险保障与应急处置预案。

学院直属党支部书记玄凌表示：“思政教育切忌空泛说教。粮食安全、黑土保护这些宏大命题，只有在风吹日晒的田间劳动、实打实的科研项目当中，才能真正内化为青年学生的家国担当。”

◎未来可期 打造可复制育人样板

这款光肥，同时还可算出一笔生态环保账——利用农林秸秆制备碳点，材料产率可达10%，一吨秸秆能够产出100公斤碳点；加工剩余约400公斤~500公斤水热炭，可以直接还田或者加工为有机肥，改良土壤结构，提升黑土地有机质含量。

过去，秸秆处理一直是农民面临的现实难题，如今秸秆变身为高价值加工原料，让农民实现从“被动禁烧”到“主动抢收离田”的转变。整套工艺设备门槛不高，可以在农场或者县域以15公里~30公里为半径布局微型加工站点，破解秸秆长途运输成本高的痛点，闭环打通“秸秆离田加工脱毒高值利用炭基产物生态还田”完整链条。

学院项目制运行一年多来，依托全员进阶式项目制培养模式，学生参与科研竞赛斩获国家级奖项36人次、省级以上38人次；二年级本科生以第一作者发表SCI论文1篇。

农场规划从当前百亩试验，逐步推进到千亩示范、万亩辐射，覆盖更多土壤条件与作物类型。技术推广路上仍有不少待解课题：工业化连续生产与产品质量标准化、田间施用简易标准化规程制定、农机农艺配套、飞防复配药剂稳定性，以及长期大田跟踪评估黑土地生态效应。

陈志俊说，下一步，学院计划把克山大豆的试验经验拓展到玉米、水稻等主要粮食作物；技术研发从光肥进一步延伸至农林生物质全链条高值化利用，力争把“沃土π创新工场”打造成为一套可复制、可推广的产教融合项目制育人样板。

“我在黑土地上一组一组采集实测数据，真切体会到每一项科研成果，都是一步一步脚踏实地干出来的。”罗瑞卿说，“能够为我国粮食光肥相关研究积累第一手田间数据，内心充满成就感。这次实践拓宽了我的科研视野，更加坚定了我深耕农林交叉领域、投身黑土地保护事业的理想。”

深秋时节，克山农场大豆田里，东林师生依旧忙着田间取样、测产分析。农场已经着手谋划明年继续扩大试验示范面积。

本文图片均由东北林业大学提供