我國(guó)是世界上最大的化肥生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。施什么肥料，如何科學(xué)、合理施肥以保障我國(guó)糧食安全，一直是肥料行業(yè)研究的焦點(diǎn)。

      工信部原材料工業(yè)司副司長(zhǎng)潘愛華說：“由我國(guó)主導(dǎo)的控釋肥料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)在控釋肥領(lǐng)域具有國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，在這些產(chǎn)品和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用上，我們完全達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。”

      作為安全、高效的肥料之一，我國(guó)的控釋肥從研究起步到國(guó)際領(lǐng)先，正好走過了20年路程。這20年，我們?nèi)绾尾粩噙M(jìn)行科技創(chuàng)新?記者采訪了第一個(gè)把控釋肥引進(jìn)中國(guó)的著名土壤肥料專家、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張民。

      與控釋肥的第一次接觸

      1994年，張民在美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)做博士后研究時(shí)第一次接觸到控釋肥。這種肥料有三大優(yōu)勢(shì)：一是省工，一年只用一次就能滿足作物生長(zhǎng)需要﹔二是肥效高，利用率是普通肥料的2至3倍﹔三是對(duì)環(huán)境影響小，這也是其最大優(yōu)點(diǎn)。

      美國(guó)從20世紀(jì)70年代開始將控釋肥用於生產(chǎn)，但主要用於花卉等高檔植物，很少用於大田作物，因?yàn)橐黄?50克左右的控釋肥在超市大約賣5美元。當(dāng)時(shí)，控釋肥在人們眼中是“貴族肥料”。

      中國(guó)的化肥利用率只有30%左右，是發(fā)達(dá)國(guó)家的一半水平。巨大的差距讓張民產(chǎn)生強(qiáng)烈責(zé)任感。他說：“如果大田里都用上控釋肥，對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境的貢獻(xiàn)該有多大!”

      控釋肥技術(shù)的關(guān)鍵在於肥料表面包的那一層膜，肥料可以從膜中慢慢釋出。但要想了解這項(xiàng)技術(shù)的配方、工藝等非常困難。有一次，張民到一家肥料企業(yè)參觀，本想到車間看看，卻被婉言拒絕。這讓他認(rèn)識(shí)到，核心技術(shù)必須靠自己創(chuàng)造。

      1996年6月，張民完成了博士后研究。導(dǎo)師還想留他繼續(xù)工作，而他回國(guó)的態(tài)度十分堅(jiān)決：“我要回去造中國(guó)的控釋肥�！�

      艱難闖過技術(shù)關(guān)

      研究肥料控釋技術(shù)不容易。這一技術(shù)的關(guān)鍵是包膜材料，它既要“封住”肥料又不能“封死”肥料，對(duì)配方、工藝有很高要求。膜材料主要成分是樹脂，張民買來幾十種樹脂，加熱熔解，嘗試添加各種輔料，包到肥料上，然后測(cè)定養(yǎng)分在不同溫度、濕度等環(huán)境下滲透的數(shù)據(jù)。一開始的試驗(yàn)很不順利，涂的膜有厚有薄，有的粘在一起，有的透性強(qiáng)，有的透性差。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，在一次次失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)配方和技術(shù)，產(chǎn)品終於達(dá)到美國(guó)、日本等同樣肥料的標(biāo)準(zhǔn)。

      生產(chǎn)控釋肥還必須控制成本。張民一開始用的樹脂是從市場(chǎng)上買來的聚乙烯顆粒等，成本較高。后來他突發(fā)靈感：蔬菜大棚每年有大量廢棄的棚膜，還有廢棄的泡沫包裝箱等，不都是很好的膜材料嗎?試驗(yàn)證明，這些“廢品”滲透性更優(yōu)，需添加的輔料少，還更易降解。張民團(tuán)隊(duì)對(duì)包膜技術(shù)也不斷改進(jìn)，他們生產(chǎn)硫加樹脂包膜，1000公斤肥料只用3公斤樹脂膜，與此同時(shí)，他們的技術(shù)能讓熱塑性樹脂包膜的溶劑回收率提高到99%以上。由於工藝先進(jìn)，他們研發(fā)的控釋肥價(jià)格只有美國(guó)、日本等國(guó)家的二分之一至三分之一。

      1999年8月，張民主持完成的“自控緩釋肥制作技術(shù)及控釋機(jī)理的研究”通過了專家驗(yàn)收與鑒定。這是我國(guó)控釋肥研制方面的第一個(gè)成果。

     產(chǎn)學(xué)研合作推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

     包膜肥料的配方、工藝已經(jīng)確定，下一步要解決的是如何把試驗(yàn)成果放大，實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)?

      2001年，張民開始了控釋肥的中試與示范研究。中試要用更大的流化床，如果從國(guó)外進(jìn)口，需要40萬(wàn)歐元。張民與國(guó)內(nèi)幾家機(jī)械設(shè)備廠合作，研制出一套集日產(chǎn)300公斤的包膜流化床、加熱反應(yīng)釜、恒溫氣流加熱器以及溶劑回收等設(shè)備於一體的控釋肥生產(chǎn)裝置，當(dāng)時(shí)這臺(tái)設(shè)備用了20萬(wàn)元人民幣。設(shè)備安裝調(diào)試是在7月份，張民帶領(lǐng)青年教師和研究生沒日沒夜地干，經(jīng)過一個(gè)多月努力，終於生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

      2002年12月，全國(guó)新型肥料學(xué)術(shù)交流會(huì)在深圳舉行，與會(huì)專家及企業(yè)代表傾聽了控釋肥的研發(fā)情況，興趣濃厚，積極尋求進(jìn)一步合作研發(fā)。金正大公司就是其一。2004年11月，該公司和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)簽訂了技術(shù)實(shí)施許可合同，金正大出資800萬(wàn)元引進(jìn)山東農(nóng)大控釋肥研究的核心技術(shù)�？蒯尫十a(chǎn)業(yè)化的大幕正式拉開。

      張民率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，創(chuàng)新了熱塑性樹脂包膜、熱固性樹脂包膜、硫加樹脂包膜、秸稈液化改性樹脂包膜、多層復(fù)合樹脂包膜等五套核心技術(shù)工藝，以及大規(guī)�？蒯尫使�業(yè)生產(chǎn)裝備與智能化自動(dòng)化生產(chǎn)線，為控釋肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供了有力科技支撐。目前金正大集團(tuán)緩控釋肥產(chǎn)能已達(dá)到180萬(wàn)噸，成為全球最大的緩控釋肥生產(chǎn)基地。2016年，金正大相繼收購(gòu)了兩家歐洲控釋肥業(yè)的巨頭公司，讓中國(guó)肥料產(chǎn)業(yè)“走出去”。

      在企業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，科技創(chuàng)新能力也不斷提高，山東農(nóng)大與金正大等企業(yè)、科研單位開展產(chǎn)學(xué)研合作，組建了“國(guó)家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心”“土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”“緩控釋肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”等研發(fā)平臺(tái)，先后完成課題60余項(xiàng)，獲發(fā)明專利190余項(xiàng)。緩控釋肥施用技術(shù)2011年被農(nóng)業(yè)部定為主推技術(shù)在全國(guó)大面積推廣，目前已累計(jì)示范推廣1.8億畝，用於小麥、玉米、果樹等三十多種農(nóng)作物。曾經(jīng)被人們稱為“貴族肥料”的控釋肥在我國(guó)已廣泛用於大田生產(chǎn)。