10年前,他抛家舍业借钱度日,10年后他摇身一变身价千万,究竟是什么改变了他的命运,他又靠什么赢得了尊重?
　　
　　每到收获的季节,农民抢收庄稼后,为了抢种新一季的作物,对收后的秸秆就一烧了之。在大片的农田上,浓烟四起,火光熊熊,严重污染了空气(图1)。
　　
　　


　　(1)烧掉了土地肥力也污染了空气
　　
　　四川科委农业技术干部段儒斌看到秸秆焚烧年年禁却还是年年烧,就开始思考,政府每年都补贴农民禁烧的款项,各地对焚烧秸秆事件也罚得很重,可为什么农民还是要烧呢?如果能解决这个问题,不就是帮了农民的大忙吗?于是段儒斌开始调查走访。
　　吴晓军(四川农业厅土壤肥料和生态建设处 处长):过去经济不发达时,农民拿秸秆搭盖茅草屋,喂牛,做燃料。随着社会经济的发展,他们使用的燃料发生了变化,使用沼气、煤炭了。
　　对秸秆的需求减少是一方面,另一个重要因素是我国人口每年以1000万的速度增长,必须提高粮食产量,满足吃饭的需求。粮食产量提高,就导致秸秆的增多。我国每年产生近7亿吨秸秆,大多是一烧了之。但是很多农民却并不知道焚烧秸秆的严重后果。
　　陈东明(四川省双流县农村发展局土壤肥料站 站长):1982年,全国土壤普查资料显示,当时我们土壤的肥力状况非常好,土壤有机质平均含量2.33%,到2004年,土壤有机质含量已经少于1%了。
　　有机质就是枯枝落叶腐烂后还给土壤的养分,它是土壤肥力的重要指标,有机质大于2%是中等产量的土壤肥力保证,烧掉秸秆就等于烧掉了下季作物的营养源,土壤营养源缺失,农民只能靠化肥来补充。
　　吴晓军:上世纪80年代,每施1公斤化肥,能够获得8公斤～10公斤的粮食增产量。但是到了90年代后,施1公斤化肥,只有3公斤～5公斤的粮食增产量。也就是说,由于耕地质量下降了,施再多的肥料,土地增产潜力也不能发挥出来。
　　所以,秸秆焚烧不仅污染空气、造成灾害,段儒斌从中还看到了它和每个人的利害关系。
　　段儒斌:秸秆焚烧与我们每个人息息相关:第一,土壤恶化,粮食减产。第二,必须靠大量的化肥来维系和稳定粮食的生产,这样粮食的品质就会出现问题(图2)。
　　
　　


　　(2)农业技术工作者段儒斌
　　
　　段儒斌想利用微生物让秸秆在双抢季节里,快速腐烂,回归农田。但是在自然状态下,秸秆一般要3个月以上的时间才能自然腐解。有什么办法能让秸秆自然腐烂的速度加快呢?首先就是要找到分解力强的微生物。
　　研究需要经费,段儒斌从妻子那里拿走了家里所有的20万元,同时他又说服了几个同事一起过来搞研究。当时他们碰到的第一个问题,是腐解能力强的微生物在什么地方能找到呢?通过比较,他们发现,1克沙土里的微生物只有零星几个,1克农田土里的微生物有50亿个,而1克森林土里的微生物竟有100多亿个,于是段儒斌钻进了森林。然而要从土壤里寻找所需要的微生物,却是一个巨大的工作量,因为对每一种微生物的提取分离和培养都需要20个小时,而培养出来后还要做几十天的腐解实验(图3)。
　　
　　


　　


　　(3)图组
　　
　　段儒斌:大概坚持了4年,20万元全都用光了。
　　而这4年里他们只找到三四十个可能有用的菌种。更让段儒斌发愁的是,他用这些菌种逐个做实验,秸秆还是需要近3个月的时间才腐烂。钱花光了,时间搭进去了,却看不到希望。原来过来帮忙的同事也不愿意再和他耗下去了,段儒斌异常无奈。难道用微生物快速腐解秸秆真的无法做到吗?
　　而恰在那年6月,由于四川双流县焚烧秸秆,引发烟雾弥漫,影响了航班降落。
　　陈东明:当时国务院朱基总理乘飞机到四川检查工作。因为大量焚烧秸秆,飞机都降落不下来(图4)。
　　
　　


　　(4)记忆犹新的一次污染
　　
　　而这场大火也烧得段儒斌心急如焚。
　　段儒斌:不能烧,不能再烧了,烧了以后耕地的土壤结构都被破坏了。
　　一气之下,没和妻子商量段儒斌就作出了辞职单干的决定,他的目的很明确。
　　1999年,段儒斌在一位朋友帮助下,到西南农业大学的实验室开始干起来。困扰他的问题是,单一菌种为什么对秸秆腐解没有加速作用呢?经过仔细思考和比较,段儒斌忽然意识到一个问题。
　　段儒斌:不要认为秸秆只是一个纤维束,秸秆中还有其他物质,还有其他结构。
　　一段小麦秆,在电子显微镜下的横截面就像是用无数个吸管围成的圈,这些吸管就是纤维束,术语叫维管束。它们是输送水分和养料的管道,大小管道之间贴合紧密没有缝隙,所以不会轻易折断;麦秆最外层是起保护作用的表皮蜡质层,光滑而坚硬,它既可以保持麦秆里面的水分不被蒸发,也可以阻挡外面微生物和昆虫对秸秆的破坏。
　　段儒斌:由于秸秆有比较复杂的组织,所以单一菌种不具有腐解能力(图5)。
　　
　　


　　(5)图组:麦秆结构(5-1)麦秆表皮蜡质层
　　


　　(5-2)组织横截面
　　


　　(5-3)纤维束管
　　
　　段儒斌意识到单一微生物,不可能分解结构复杂的秸秆里的所有物质,所以要快速腐解秸秆必须是几种菌集团作战才能达到目的。但哪些菌能力强,又能和别的菌种合作呢?段儒斌又开始了艰难的菌种筛选过程。
　　摱稳灞?同时它还要是对牲畜无害的菌种,并且对粮食作物也无害才能用。如果把秸秆腐烂了,也把粮食作物腐烂了,那还种啥子庄稼。
　　基于这些最基本的原则,段儒斌边挑选边淘汰菌种,同时还要不断寻找新的能力强的微生物。但此时他因为没有了正式工作,没有收入来源,而研究的每一步都需要钱,不好意思面对妻子,段儒斌只好四处借钱度日(图6)。
　　
　　


　　(6)一个艰苦而寂寞的科研工作者
　　
　　2001年,段儒斌手里已经有了700多个菌种,经过严格筛选他留下了70种,但是能有效瓦解结合紧密的纤维束的菌,段儒斌还没有找到。而就在他又一次钻进森林的时候,他偶然发现了一棵奇怪的树:这棵树没有死亡,但是树皮却已经被微生物侵蚀变黑。段儒斌异常兴奋,他隐隐感觉这就是他一直在寻找的东西(图7)。
　　
　　


　　(7)千百次试验之后的必然发现
　　
　　它是一种很强的脱水剂。因为纤维束是碳,是碳光合作用下和水的产物,纤维束被它脱水后就变成了碳。
　　碳是黑色,所以树皮被腐蚀变黑。段儒斌小心翼翼取下几块树皮,回到实验室马上将它分离,经过16个小时漫长培养和等待之后,段儒斌终于看到了这种微生物的真面目:它属于真菌,是一种叫芽支分支霉的霉菌。在生长过程中,这种霉菌的菌丝有极强的渗透力,可以侵入秸秆内部纤维束之间的结合部,待吸干营养后,纤维束之间就自动分离,结合紧密的结构就被打散了。
　　打散纤维束的霉菌找到了!段儒斌又从动物身上找到了一种叫作解脂酵母的东西,它能起到分解多种脂肪的作用。秸秆表面的蜡质层含有很多脂肪,有了它就能把秸秆表面发光的问题给解决了。这两种微生物,就像两员大将,需要再给它们配备辅助性的其他菌种。通过优选法,段儒斌找到270多个配伍的方式。
　　又经过两年半的实验和对比,2005年1月20日,段儒斌终于从70个菌种的274个组合里找到了一个由16个菌种搭配而成的最佳组合。这个组合分成霉菌、细菌和酵母菌三组:解脂酵母消耗蜡质层;霉菌令纤维束结构崩解;细菌随之而来吞食残部;其他菌种则执行后勤工作,它们分工合作、配合默契、效率极高。30天内,不管麦秆稻秆、油菜秆还是玉米秆,都能被纷纷瓦解。10年的探索终于获得了成功,段儒斌百感交集(图8)。
　　
　　


　　(8)图组:复合菌群分解原理示意图(8-1)、(8-2)、(8-3)
　　
　　段儒斌:孤独啊,孤独,真的孤独,没什么好兴奋的。就这样,只是觉得,啊,终于可以进入大田试验了。
　　进入大面积田间实验是最后的关键一步。为方便农民使用,段儒斌把这些复合菌种做成干粉状态,农民使用时只需要把秸秆留在田里、将干粉兑上水、喷洒在秸秆表面,然后就可以正常地撒种、抛秧、等待丰收了。
　　2006年5月大田实验一开始,段儒斌的发明就一炮打响,省时省力又好用,试用的农民个个赞不绝口。
　　段儒斌:刚开始铺了很厚一层秸秆,把复合菌粉剂液喷洒下去,15天之后看到变黑了,一个月之后秸秆就剩很少一部分,大部分已完全腐烂了。
　　试验三年下来,正如段儒斌所预想的一样,秸秆快速还田,令土壤肥力大大改善。
　　陈东明:到2008年,土壤有机质含量已经回升到2.6%以上了。这还是平均有机质含量。有些耕地含量已经达到了4.8%,甚至5.3%的。跟原来相比,一亩田少用几十斤肥料,还增产。对水稻考察,一亩地增产200斤。
　　?现在段儒斌的发明已经被国家科技部认定为国家级火炬计划项目,四川省的67个县市已经全面推广使用,在一家企业的帮助下他已经创造了上千万的产值,令湖南、安徽、新疆、广西等地共200多万亩耕地多增收4.6亿元。如今,段儒斌的发明远渡重洋,开始为加拿大、斯里兰卡等国家解决困扰他们的同样问题。
　　
　　一亩地只需要3克微生物干粉,连续使用3年就可以让土地恢复到30年前的肥力,这就是段儒斌十年努力作出的发明。