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我国缓控释肥产业技术体系与产业化进展

责任编辑:191新闻 2014-06-21 12:42


山东农业大学教授张民


今天很高兴有机会把我们做的缓控释肥产业发展情况跟大家交流一下。我想从五个方面来讲,首先缓控释肥产业怎样定义的,我们说缓控释肥产业发展,最早可以追溯到1948年,美国合成了世界上第一个缓释脲醛肥料,他们完成了实验室的工业流程,在1955年脲醛肥料作为一种商品肥料最早上市的缓释肥料,真正发展是20世纪60年代以后,由美国生产出了硫包衣缓释肥料,到67年正式商业生产。到1969年美国又发明了醇酸树脂包膜肥料。再看目前国外缓控释肥料主要产品类型,这里我列了一些国外主要产品公司的情况,从国外主要缓控释肥料产品类型来看,有硫包膜、树脂薄膜和脲醛肥料为主。从以上分析我们可以看出,缓释肥料它的产品定义就是以各种调控机制使我们肥料最初的养分释放延缓,并且延缓了养分对植物的有效性,并且有的肥料可以按照我们设定的释放率或者释放期,来控制缓慢释放,这样的肥料目前包括缓释肥料和控释肥料两方面,它的特点是明显提高养分利用率,明显提高作物产量和品质,明显减少面源污染,改善土壤生态环境和提高土壤肥力,显著简化施肥技术可明显节省劳动员工,明显节约现有肥料资源。那么什么是产业?产业不是产品,我们这里给一个缓控释肥料一个定义,缓控释肥高新技术产业是指从事缓控释肥料产品的研发、生产、销售、应用及其相关单位组成的相互关联的集合。一个产业的定义,它是包括缓控释肥料产品研发、生产、销售、应用、推广、服务这样整个的链条,一个产业不光是一个企业,它是整个的产业链,从它的上游原料到它的应用,一直到我们应用的服务部门,包括农民都是在我们这个产业体系里面。
所以说高新技术企业,应该必须具有良好的社会经济与环境效应,必须具备可持续发展的特征,才是高新的技术产业,所以我们给产业鉴定的是这样的链条。

第二,缓控释肥产业链和产业技术体系所包括哪些内容。缓控释肥联盟我们进行了产业链研究,在科技部对各个产业联盟提出了产业链研究,产业链研究实际上从它的原料到它的产品研发一直到生产,到施用,到稻田整个的过程,产业其中要研究的就是它的价值链,我们做这个产业所产生的效益和经济里面得到的经济效益。我们看一下目前缓控释肥世界上主要的一些生产厂家和生产企业,包括欧洲、北美的一些国家,然后是在日本,另外我们中国现在发展也很快,比较有代表性的,美国最早施可得公司最早研发了材料,还有像以色列海法等等都是著名的一些企业。我们国家缓控释肥发展,是产业科技创新和产学研相结合的过程,从上个世纪十五、十一五、十二五,一直产学研研究我们的缓控释肥产业、产品和技术体系,目前有很多企业来进行研究生产,因为时间关系我只是这样看了一下。另外在缓控释肥料方面,我们科技部国家科技支撑计划,在十一五、十二五都给予了大力支持,十一五有两个课题专门在缓控释肥料包膜包衣,十二五也在有课题在产业集成等研究工作。包括我们2013年、2014年国家一号文件都提出对缓控释肥料作为重要产业发展。另外联盟经过研究,对产业发展提出一些建议,这些建议我就不一一展开了。

第三,我们产业在“十二五”期间做了哪些工作,“十二五”期间我们对缓控释肥提出了这样的研究思路,从三个方面来解决,一个是包膜材料创新,包膜材料要控制效果好,还要价格低。二是工艺和设备完善,原来“十一五”期间做的工艺效果怎样提升。三是产品质量和设备技术方面的研究。技术路线就是从包膜材料研究,到工艺设备研究,到新产品开发,再有技术标准进行田间试验,最后得到好的配方,这样来反馈我们缓控释肥料生产的技术路线,首先在膜材料创新,在“十一五”以前的基础上,我们又做了八种新材料的研究,比如热塑性树脂包膜材料及其改性添加剂,热固性树脂包膜材料、硫加树脂、热塑性和热固性树脂复合包膜材料等等。比如我们对环氧树脂添加剂,我们对不饱和聚酯树脂也研究了它的工艺和催化剂。对一些植物有机合成的工艺进行研究,现在目前用得最多的是聚氨脂合成工艺研究,主要提高聚氨脂成膜后的控制效率,因为聚氨脂两三个星期以后膜膨胀以后怎么到两三个月,我们在这上面做了大量工作,使它的释放期从两个星期改成两三个月。还有是改性淀粉包膜材料的制备工艺研究。

另外是对工艺装备与产业化生产线,我们研究了热塑性、热固性、热塑热固复合,硫和硫加树脂,以及作物秸秆液化以后的包膜生产线。我们对新研究的作物秸秆液化,液化以后作为树脂的一部分,这个生产线已经完成,目前已经投入正式生产。除了研究这些工艺材料以外,我们对新产品,它的掺和比例和释放规律进行了研究,比如有S型、抛物线、L型的系列,根据作物需要,选择肥料产品的释放曲线。然后是我们的同步营养机理研究,一开始是五种作物,后来八种作物,小麦、玉米、水稻、棉花、马铃薯、生姜、大葱和黄瓜,做它们之间养分释放和作物吸收耦合的关系。另外是对产品质量标准进行研究,除了我们制定了控释肥料行业标准,缓控释肥国家标准,国家标准我们已经提交到国际标委会,今年7月要在意大利投票,投票通过以后我们的国家标准就可以变为国际标准。另外对生态环境效应进行研究,我们做了一些模拟试验。我们还做了一些同位素包膜和示踪研究,田间水稻试验是由南京土壤所研究的。另外我们对膜也进行了大量研究,膜残留在土壤中会不会对土壤产生影响,我们做了试验发现,这个膜对土壤没有影响,对土壤是非常有益的。另外是对施肥技术和增产效用进行了研究。

第四部分是进行了示范和推广,在全国二十多个省,美国六个大学,美国农业部三十多个示范站进行了推广。我们在全国各个地区也做了大量试验,我们也统计了一下,大部分粮食作物上都具有明显的增产效果,增产幅度还是比较高的。在经济作物上也做了大量试验,经济作物有的增产率很高,有的资产不是非常明显,从这里可以看出有一些作物在经济作物上还是效果非常明显的。

最后我想谈一下缓控释肥产业下一步发展趋势和展望。经过这些年的研究,国家对缓控释肥产业给予了非常大的支持,科技部批复了我们国家缓控释肥工程技术研究中心,2013年已经通过科技部验收。另外还有缓控释肥产业技术创新战略联盟,这个也是由科技部批复我们试点的一个联盟。另外国家发改委批复我们建立土匪资源高效利用国家工程实验室,还有山东省批准的控释肥工程技术研究中心,还有一些环境研究中心。这是我们国家缓控释肥工程技术研究中心,已经验收了。这是国家发改委批准组建的土匪资源高效利用国家工程实验室,要在今年年底验收。另外山东大学有一个试验基地,是我们工程中心的试验基地,这里面我们有热塑性、热固性、硫加树脂生产线等等,“十二五”期间我们又做了秸秆液化以后改性树脂的生产线,这个生产线已经完成中试生产,战略联盟在“十二五”期间组织实施了“十二五”国家科技支撑计划。另外我们写了新型缓控释肥料适用技术,作为农业部主推技术,从2011年开始,就一直作为主推技术在我们农业部网站上。2013年中央文件也提出要进行补贴,另外我想我们缓控释肥产业发展有几点建议,一是我们发展首先要满足农业生产需求;二是增强自主创新能力;三是建立产品的评价体系;四是发展品牌;五是加大科技成果转化力度;六、提高行业的集中度;这是我们对缓控释肥料产业的一点建议。

下一步发展的重点,首先要降低生产成本,第二要继续做同步营养机理研究,三是完善产品标准化体系,四是高效施用技术,五是加大宣传和培训力度,使农民真正认识到缓控释肥料对我们国家农业经济发展的重要性。

来源:《第七届国际缓控释肥产业发展高层论坛》 
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a2004054:支持张老师(2014-07-08)

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