一身“工作服”,让肥料顺利通过作物“门禁”

本文转自:青岛日报
高校科研“故事汇”
一身“工作服” , 让肥料顺利通过作物“门禁”
青岛大学研发新型肥料助力不同作物增产10-50% , 斩获全国金奖
一身“工作服”,让肥料顺利通过作物“门禁”
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■青岛大学研发的糖醇螯合肥在苹果等多种作物上试用 。
□青岛日报/观海新闻采访人员王沐源
最近一段时间 , 烟台某上市肥料公司、聊城某大型农场、山西曲沃某村干部纷纷给青岛大学颜冬云教授团队打来电话 , 求取该团队研发的糖醇螯合肥样品及相关材料 , 以便试用 。
前不久 , 颜冬云教授团队携糖醇螯合肥相关项目参加第九届“创青春”中国青年创新创业大赛(乡村振兴专项) , 该项目凭借技术硬、创新性强、社会价值高、发展前景优等特点 , 从全国5178个项目中脱颖而出 , 一举斩获金奖 , 他们的糖醇螯合肥由此“声名鹊起” 。
该团队经过6年自主攻关 , 以高效糖醇螯合技术 , 破解了糖醇螯合肥长期以来存在的稳定性差、质量缺乏保障等问题 , 产品效能达到国际领先水平 , 在山东、四川、辽宁等地上万亩示范推广试验中 , 实现不同作物增产10-50% 。 目前 , 团队成果已经某技术转移公司打包整理并发布 , 多家企业表达了合作意向 , 产品有望在不久的将来推向市场 。
穿上“工作服”通过“门禁” , 脱下“工作服”被作物吸收
“螯”是螃蟹等节肢动物的第一对脚 , 简单来讲 , 螯合肥就像螃蟹的螯一样 , 能够把作物所需的矿质元素“擒拿”住 , 同时又可以随着时间及环境变化把矿质元素“释放”出来 , 进而使作物对养分的吸收更加顺利、充分、合理 。
“造就‘肥’凡——绿色高端流体螯合肥料引领者”项目导师、青岛大学环境科学与工程学院教授颜冬云告诉采访人员 , 普通的钾肥、钙镁磷肥等肥料中的矿质元素是以金属离子形式被作物吸收 , 但是这种离子形式接触到土壤之后 , 很容易被土壤固定 , 不但使作物吸收效率大打折扣 , 而且容易导致土壤板结、酸化、盐碱化;如果改为叶面喷施 , 虽然减少了肥料与土壤的接触 , 但由于植物韧皮部呈现碱性 , 金属离子在碱性环境下很容易驻留 , 不易向缺素部位迁移 。 螯合肥就如同给矿质元素包裹了一层“工作服” , 在碱性环境下照样可以顺利通过叶片“门禁” , 进而向茎部、根部等迁移 。 随着时间及环境变化 , 螯合肥逐渐脱下“工作服” , 被“释放”出来的矿质元素就可以被作物高效吸收 。
像传统氮肥在大剂量使用之后 , 作物的吸收率仅有30% 。 而糖醇螯合肥的使用就如同“滴灌”一样 , 用量很小 , 作物吸收效率却很高 , 促进作物生长的同时 , 可以有效保护农田生态环境 。
6年攻关 , 破解螯合物“定形”“定量”难题
当前我国在螯合肥生产方面所使用的螯合剂主要为EDTA、氨基酸和糖醇 。 但是EDTA螯合能力过强 , 对矿质元素包裹过于紧密 , 不利于作物吸收;氨基酸原料则成本较高 , 且两者都会在一定程度上影响土壤或农产品质量 。 相比之下 , 糖醇纯度较高 , 不存在二次污染问题 , 是新型绿色螯合肥的理想原料 。 不过 , 拥有巨大优势的糖醇螯合肥目前在国内的市场规模仅为87亿元 , 在各类肥料中尚属于“小众”产品 , 究其根源 , 在于市面上的糖醇螯合肥多存在稳定性差(例如螯合物易解体)、质量缺乏保障等问题 , 这极大制约了糖醇螯合肥的市场发展 。
自2016年起 , 颜冬云教授团队针对兖矿集团(现山东能源集团)研发山梨醇系列肥料的有关需求 , 开始对糖醇螯合肥进行攻关 。 团队经过在各种环境下反复测试 , 不断调整配方、改进生产工艺 , 最终彻底解决了肥料的有效形态问题 。 “简单来说 , 就是要不断试验 , 找到一个平衡点 , 让糖醇对矿质元素的包裹不能太紧密 , 影响作物吸收;同时又不能包裹太松散 , 导致螯合物解体 。 ”