夫民之所生,衣与食也;食之所生,水与土也。(管仲《管子》)
这片被我们踩在脚下的土地,藏着人类生存的密码: 在我们的食物体系中,95%的食物直接或间接来自土壤,它蕴含着植物必需的化学元素;
一勺健康的土壤中存在的微生物数量,比地球上的人口总数还要多,是地球生物多样性的地下宝库;
形成2-3厘米厚的土壤,可能就需要长达1000年的时间。正是这样一个小薄层,养育着万千生命,滋养了数十亿人类,更孕育出璀璨的人类文明。
葛体达喜欢打比方。
谈土壤健康评价,他说"就像人体检一样";谈土壤障碍因子,他说"就像血压高、血糖高、血脂高";谈土壤微生物研究,他说"从黑箱到灰箱再到白箱";谈中国土壤学研究在国际上地位的变化,他用了一组唱歌的比喻:跟唱、同台合唱、领唱。
每讲完一段,他会加一句:"不知道我说清楚没有?"
他习惯把复杂的学术问题翻译成日常语言,像一个始终站在田埂上的研究者,一头连着论文,一头连着土地。
葛体达在农产品质量安全全国重点实验室(来源:受访者提供)
他是宁波大学农产品质量安全全国重点实验室研究员、博士生导师,主要从事健康土壤保育与农业环境交叉领域研究。国家现代农业产业技术体系(食用豆体系土壤与生态管理)岗位科学家,英国牛顿学者、德国洪堡学者。
2025年,他牵头建立了浙江省首个市级土壤生物数据库。
他是宁波宁海人,农民家庭出身,四兄弟姐妹。
小时候寒暑假跟着父母下地种菜,最深的记忆是父亲反复抱怨化肥农药太贵。高考填志愿,他选了"土壤与农业化学",说白了就是研究 “土、肥、水、庄稼”这四者之间的关系,核心目的是如何科学地管理土壤和肥料,让庄稼长得更好,同时保护环境。
他的出发点很朴素:能不能让农民用上更实惠更好的东西。
1988年,他还很小的时候,宁海遭遇七十年不遇的"730大洪水",全家六口人被冲得光溜溜地跑出来。八山一水半分田的宁海,土地金贵,生活不易。那场洪水和田间的辛劳一起,构成了他选择农业这条路的底色。
从跟唱到领唱
2006年8月,葛体达到英国班戈大学学习。
那个年代,中国农业科研在国际上的角色很明确:学习者。欧洲和美国的同行以"老大哥"的身份带着中国学者做研究,无论是农业领域还是其他领域,整体格局就是西方发达国家在"领唱"。
他在英国学成回国后,又获得德国洪堡奖学金赴德国合作研究。这段经历让他近距离感受到了一种位移的发生。
到2012年前后,他和欧洲同行合作的方式已经变了。从他们带着中国学者做,变成了双方并排着做。再往后,在土壤微生物学、土壤生态学、宏观地理学等领域,中国学者开始主导议题。
葛体达与英国班戈大学Davey Jones团队调研宁波环境友好地膜覆盖(来源:受访者提供)
2024年5月,国际土壤科学联合会百年庆典大会在意大利召开。在此次大会上,与会专家普遍承认,中国在土壤学多个分支领域已经处于领唱位置。
紧接着,2026年6月,四年一次的世界土壤学大会将在中国举办,由中国科学院南京土壤研究所承办。这是国际土壤学会成立近百年来首次选择中国作为东道主,向全世界发出邀约,共同探讨“土壤与人类命运共同体”这一关乎人类未来的时代命题。
葛体达说,这个大会相当于土壤学的"奥林匹克"。他的语气里有一种亲历者的感慨:从跟着别人学,到跟别人一起做,到现在别人主动把舞台交给你。
这种变化背后是中国整一代土壤学者二十年的积累。
葛体达是其中之一。他的核心研究方向是土壤碳循环和微生物生态,涉及一个在国际气候政治中持续引发争议的问题:水稻田到底是碳源还是碳汇?
长期以来,在巴黎协定和联合国气候变化公约的谈判框架下,欧洲国家反复指出亚洲水稻种植国释放了大量甲烷和二氧化碳,主张这些国家应承担更多的减排义务。
葛体达的研究提供了另一面的证据。他证明,长期种植水稻的稻田具有显著的固碳效应,能够将大气中的二氧化碳固定在土壤有机碳中,减缓温室气体浓度的升高。
稻田有甲烷排放,但同时也在固碳,两笔账要一起算。葛体达的这些研究为肯定维系我国粮食安全的水稻种植方式,亦为澄清国际上对水稻种植在碳排放方面的质疑提供了支撑。
更实际的影响已经在发生。通过秸秆还田、轮作制度、干湿交替水分管理、低排放品种选育等措施实现的减排指标,已经可以纳入碳交易市场。
据他了解,四川和浙江嘉兴已有稻田减排项目纳入了清洁发展机制,减排一吨碳,折算成人民币,可以在碳市场上交易。
科学研究到碳交易市场之间的距离,比很多人想象的要近。
而且,世界粮农组织将土壤有机碳称为"土地的隐形财富",数据表明全国土壤有机质含量每提升0.1%,粮食的稳产性可提高约5%。土壤有机碳的增加为饭碗牢牢抓在中国人自己手里提供了坚实的基础。
打开土壤的黑箱
一克土壤里有十亿个微生物。
这个数字本身并不新鲜。但葛体达会紧接着告诉你第二个数字:用传统的培养基和显微镜方法,能观察到的微生物不到1%。超过99%的微生物"看不见"。看不见,不意味着不重要。
恰恰相反,土壤之所以被称为"有生命的连续体"和“充满生机的微型宇宙”,正是因为这些肉眼不可见的微生物群落在发挥关键作用:养分周转、环境净化、病原菌抑制、温室气体调控。
葛体达把这称为"土壤黑箱"。他的研究团队用宏基因组测序、土壤芯片、DNA稳定同位素探针等技术,逐步把这个黑箱打开。从以前只能说"这里有微生物",到现在能量化有多少,能追踪每一类微生物在土壤生态中扮演什么角色。
葛体达土壤田间采样(来源:受访者提供)
他说,只有先了解功能,才谈得上利用。了解了功能,才能把微生物转化成提高粮食产量、消除病原菌、修复污染的工具。"从黑箱到灰箱再到白箱",这是他反复提到的目标。
2025年,他牵头完成了一项他称之为"千载难逢"和土壤人时代使命的工作:建立浙江省首个市级土壤生物数据库。
这件事的背景是2022年正式启动的第三次全国土壤普查。全国土壤普查四十年一次,上一次是1979-1984年开展的,再上一次是1958年至1960年代初开展的。
前两次都没有涉及土壤生物调查,一是技术不成熟,二是经费有限。第三次全国土壤普查第一次把土壤生物纳入了范围。
他经常跟同行开玩笑说,有些土壤学者一辈子也赶不上一次四十年一遇的全国摸底。
宁波是全国唯一一个地级市层面进行土壤生物普查试点的城市。葛体达带着团队,9000多平方公里地域,200多个生物样点,100多个土种生物,经过一年多的深入调查研究,摸清了宁波全域的土壤微生物和土壤动物资源,从细菌、真菌、原生生物到蚯蚓,建立起一套完整的数据库, 为区域农业可持续发展提供了重要科学依据。
这套数据库的价值,有一部分可以用老百姓听得懂的方式来讲。
宁波的奉化水蜜桃、宁海白枇杷、余姚杨梅,这些"土特产"的独特风味,和产地土壤的微生物组成密切相关。就像阳澄湖的大闸蟹为什么好吃,土壤生物功能是风味品质形成背后的一个重要因子。普查数据可以为这些地方特产的品质溯源提供科学支撑。
在此基础上,他推动的另一项核心工作叫"三增三减":增产、增效、增安全,减肥、减碳、减成本。
这听起来像目标而非方法,但拆开来看,每一项背后都有具体的技术体系。
他通过国家食用豆产业技术体系的岗站联合推动这套模式,核心可以概括成两步:第一步是土壤健康评价,摸清楚每块土地的"体检报告",找到障碍因子;第二步是靶向消解,针对具体问题开处方。
有机质含量低,就用有机肥、微生物菌剂配合秸秆还田提升;干旱加地膜残留问题,就用全生物降解地膜替代;养分管理上,根据土壤本底状况精准配方,从底肥到追肥到缓释肥,一套组合方案下来,化肥用量显著降低。
"万物土中生。"葛体达说。
土壤是一切农业的根基。土壤都不好了,增产增效增安全就没有根基。他在2022年接手这个岗位后,一直在食用豆产区推广这套技术模式。
回到田间地头
今年正月十四,葛体达跟几个同学吃饭,聊到大家出差都多。他打开手机上的航旅纵横,查了一下2025年的飞行记录:全年三万多公里。
这个数字是他日常节奏的缩影。他用"顶天立地"形容做农业科研的要求。
"顶天"是基础研究,搞清楚机理、规律、理论;"立地"是走出实验室,到田间地头看农民在想什么、需要什么。他觉得两者缺一不可,但基础研究做到一定程度以后,走出去比待在实验室更重要。
葛体达开展稻田秸秆还田长期定位试验(来源:受访者提供)
"要围绕农民真正需要什么,才去研究什么。要用科学来解决农民真正需要的问题。"
这个态度和他的导师有关。他导师跟他说过一句话,他记了很久:“如果研究解决不了实际问题,那就是自娱自乐。"尤其是做农业研究,花的都是农民的血汗钱。"他说这话的时候很认真。
回到家里,他爱人和父母有时会问他:你做的工作究竟有什么用?他对这个问题没有不适,反而觉得值得每个做农业科研的人一直问自己。
谈到农业的未来方向,葛体达给出两个关键词:AI驱动和生物制造。
传统的微生物筛选,一天最多处理百余个样本。基于AI和大数据多元驱动模型,一天可以筛选上万个。
他父亲那一代看天看地、凭经验种田,现在可以通过土壤传感器、遥感技术和智能决策系统实现精准种植。种什么、什么时候种、怎么种,从依赖经验变成依赖数据。"研究范式要发生深刻的变化,"他说,"不能还是老办法,老方一贴。"
但他也有一个务实的判断:技术本身也需要不断迭代,最终标准是让农民看得懂、用得起。
他觉得这件事的希望在于"农二代"。年轻一代的涌入会带来思维方式的变化。他去宁波象山、宁海的农村走过,也带着德国和英国的同行去看过。国外同行看完之后都惊讶:村里有咖啡厅,走几步就有星巴克,快递送到家门口,和他们想象中的"落后农村"完全不同。
他认为,吸引年轻人投身农业,首先要改变认识。
农村不再是"面朝黄土背朝天"。农业是一个很大的舞台。但光有舞台不够,还要让这些年轻人有获得感、成就感、满足感,受到尊重。"只有这样,才能吸引更多的人来建设乡村。"
谈到研究生培养,葛体达有一个看法和他的研究理念一脉相承。
他跟学生说,读硕士读博士,追求的不是答案本身,而是解析答案的过程。你的解决问题的思路方法,学会了没有?很多学生毕业后不会继续做学术,但通过学术训练习得的科学思维方式,在任何行业都通用。
学科交叉是必经之路,物理化学给你理解土壤矿物组成和化学转化的能力,微生物学让你理解生物过程,环境科学让你把握温室气体排放。
重要的是理解不同学科之间的互补性,利用交叉的优势提高解决问题的能力。
浙江七山二水一分田,城镇化程度高,农业从来不是GDP的主旋律。但他觉得,浙江在乡村振兴上有独到的底气。“两山”理论在浙江提出,“千村示范、万村整治”的千万工程从浙江起步,基层农技推广队伍的专业素养和工作热情在全国同行中有口碑。
浙江跟外省交流的时候,对方对浙江农技服务体系的评价一直很高。
他说浙江做农业有一个特点:尽管占比不大,但活力强。政策支持完善,市场产业链完备,平台机制灵活。这些条件加在一起,让科技兴农在浙江有了扎实的根基。
采访快结束时,葛体达又说了一遍他的朴素逻辑:"让科研技术真正改变农民的生活,重塑农村的面貌。"这句话和他当年选择"土壤与农业化学"专业时的想法,隔了二十多年,内核没有变过。
那个嫌化肥太贵的父亲,那片八山一水半分田的土地,那场把全家冲得光溜溜跑出来的大洪水。他的科研起点不在论文和实验室里,在田间地头。
他依然忙碌,每年三万公里的航程指向各地的试验田、合作单位和学术会议。但无论飞到哪里,他的研究始终落在最基本的问题上:脚下这片土壤,怎么让它更健康,怎么让靠它吃饭的人过得更好。
来源:省青年高层次人才协会
责编:叶 扬
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