憑借抑制劑協(xié)同增效及磷素活化技術的開發(fā),以及緩釋尿素、長效緩釋復混肥系列產(chǎn)品等的成功研制,中科院沈陽應用生態(tài)研究所等完成的'長效緩釋肥料研制與應用'項目獲得了國家科技進步二等獎。目前應用此技術生產(chǎn)的緩釋肥已占我國長效緩釋肥料總量的80%以上,年總產(chǎn)量已達世界總產(chǎn)量的1/3。該成果的取得,標志著我國長效肥技術與生產(chǎn)已居國際領先行列,為國內(nèi)化肥產(chǎn)品改造提供了技術支撐。
該項目迄今已獲得國家發(fā)明專利30項,其中授權專利7項。項目核心技術于2005年獲得了由中國科學院組織的以李振生院士為主任委員的專家鑒定。專家組認為,該成果在應用脲酶抑制劑、硝化抑制劑和磷素活化劑的協(xié)同效應提高氮、磷肥料的利用效率方面,屬自主創(chuàng)新成果,具有廣泛的應用前景。
據(jù)項目第一完成人沈陽應用生態(tài)所石元亮研究員介紹,長效緩釋肥料的研究對于提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、解決農(nóng)村地區(qū)面源污染、保障食品安全等方面具有重要意義。美國、日本、德國以及以色列等國家在研究緩釋肥料方面一直處于領先地位,但其產(chǎn)品存在著抑制劑作用時間短、磷在土壤中固定過快、有效期短、價位高等不足。該所經(jīng)過10多年的研究,在土壤酶學研究理論的基礎上,利用抑制劑協(xié)同增效技術物理包膜與抑制劑結(jié)合,對肥料氮在土壤中的轉(zhuǎn)化過程進行調(diào)控;運用增銨營養(yǎng)原理,通過控制進入土壤的氮的形態(tài)比例,提高了氮的同化效率;根據(jù)離子絡(螯)合作用原理,利用活化劑控制高價陽離子活度,活化土壤中的固定態(tài)磷和保護肥料磷的有效性。在此基礎上,他們成功研制開發(fā)了緩釋尿素、長效緩釋復混肥等系列產(chǎn)品。
該項目成果具有幾大創(chuàng)新點:一是開發(fā)出協(xié)同增效作用技術用于肥料改性,解決了單一抑制劑作用時間短、氮肥轉(zhuǎn)化釋放過快的問題;二是首次開發(fā)出氮形態(tài)比例的控制技術,解決了施用普通肥料土壤銨態(tài)氮比例過低的問題,提高了作物對氮的同化效率;三是突破了肥料磷進入土壤后被迅速固定的技術難題,解決了磷肥利用率過低、有效期過短的問題;四是解決了肥料前期滲透壓高,肥料燒種、燒苗,以及緩釋肥價位高,難以在大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用的問題;五是突破了在大型普通尿素生產(chǎn)線和復混肥生產(chǎn)線上連續(xù)添加緩釋劑工藝技術,實現(xiàn)了緩釋尿素和長效緩釋復混肥的工業(yè)化生產(chǎn)。
石元亮告訴記者,應用該技術生產(chǎn)的產(chǎn)品肥效期長,氮肥有效期長達120天;養(yǎng)分利用率高,在減少磷肥用量1/3時仍可獲得正常產(chǎn)量;增產(chǎn)效果好,在玉米、水稻、小麥等27種作物上平均增產(chǎn)10%以上;對環(huán)境友好,抑制劑和活化劑當年降解率達75%~99%,土壤中無累積殘留;成本低,為國際同類產(chǎn)品成本的4%~12%;實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),并已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大面積推廣應用,其綜合技術指標達到國際領先水平。
目前,已有48家國內(nèi)企業(yè)利用該成果對復混肥及尿素產(chǎn)品進行改造,所生產(chǎn)的長效專用肥有60多個品種,應用作物涉及玉米、水稻、大豆、小麥、棉花等20多種。此外,該長效緩釋復合肥技術的應用還促進了我國肥料出口到馬來西亞、日本、韓國、越南、美國等國家,用于棕櫚、橡膠、松樹、苗圃和草坪等。
據(jù)了解,截至2007年,應用該技術已累計生產(chǎn)長效緩釋肥料317.6萬噸,肥料產(chǎn)品在21個省、自治區(qū)及直轄市得到了推廣,農(nóng)業(yè)推廣面積累計9153萬畝,增產(chǎn)糧食36.2億千克,有效地節(jié)省了肥料,減少了氮流失,實現(xiàn)增收節(jié)支52.8億元。