化肥被譽(yù)為糧食的“糧食”,但在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)化肥的利用率僅為30%左右,一組數(shù)據(jù)顯示,我國擁有世界上9%的耕地,卻消耗了全球30%的化肥。多余的化肥養(yǎng)分造成土地板結(jié)、水體富營養(yǎng)化、土地沙化等問題。
近年來,隨著化肥弊端的日益凸顯,如何不過多使用化肥,就能讓農(nóng)作物“吃飽”,成了肥料研制的新方向。
近日,在湖北大學(xué)與沙湖公園共同創(chuàng)辦的武漢市公園首個(gè)生物物質(zhì)循環(huán)利用基地,我校資源環(huán)境學(xué)院教授劉俊松推廣了他的新型化肥———生物酵素,并進(jìn)行了現(xiàn)場施用示范。
劉俊松介紹,自然分解枯枝落葉至少要花半年以上的時(shí)間,而使用這種生物酵素分解,在夏天僅需要10天就能轉(zhuǎn)換為可使用的有機(jī)肥。
2006年,劉俊松回國,入職湖北大學(xué),十余年來,他通過對英國、美國、日本等國家的肥料專利技術(shù)特點(diǎn)研究,探索符合中國國情的新型肥料研究道路,在生物控釋肥料和生物酵素領(lǐng)域取得了突破性發(fā)展,同時(shí)不斷探索產(chǎn)研結(jié)合,推動(dòng)新型肥料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
近年,劉俊松先后入選國家“千人計(jì)劃”特聘專家、湖北省“百人計(jì)劃”、“光谷3551人才計(jì)劃”、武漢市城市合伙人,通過對控釋肥料的研究,得到相關(guān)專利30余項(xiàng),生物酵素發(fā)明專利10余項(xiàng),承擔(dān)控釋肥國家、省、市級(jí)科研項(xiàng)目十多項(xiàng),出版關(guān)于我國高科技肥料專利戰(zhàn)略研究報(bào)告,以第一作者身份在國內(nèi)外公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,出版中外學(xué)著5部。
留學(xué)十余載 積累新型肥料研發(fā)經(jīng)驗(yàn)1998年,劉俊松在日本博士畢業(yè)后,被日本皇家企業(yè)CHISSO株式會(huì)社選中,成為這家公司中唯一一名外籍研究員,開始控釋肥料產(chǎn)品開發(fā)和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研究。
劉俊松介紹,早在上世紀(jì)六十年代美國最早研發(fā)出控釋肥料,日本、英國、法國等國家也相繼研發(fā)出自己的肥料?!熬腿毡镜目蒯尫柿蟻碚f,其包膜主要是PE材質(zhì),價(jià)格較高且不容易被分解,所以主要用于花卉等高檔植物,不能被大規(guī)模使用,被視為肥料中的‘貴族’?!?br> 2006年,劉俊松帶著多項(xiàng)在發(fā)達(dá)國家從事研究取得的高科技研究成果回國,先后在中國科學(xué)院西安土壤肥料研究所和湖北大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院工作,并創(chuàng)辦武漢新型肥料工程技術(shù)研究中心。
“濫施肥料,導(dǎo)致環(huán)境污染十分嚴(yán)重,還關(guān)系到我國食品安全問題,因此研發(fā)新型肥料是當(dāng)前和今后一段時(shí)期我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重大戰(zhàn)略問題,我十分希望為中國的新型肥料研究貢獻(xiàn)一份力量?!眲⒖∷山榻B,自己在日本從事的就是相關(guān)作物的控釋肥料研究,而中國、日本、東南亞等國家都是水稻作物的主要產(chǎn)區(qū),肥料需求量大,因此之前的所學(xué)正是回國后的發(fā)展所需。
研發(fā)符合中國農(nóng)作物“口味”的肥料回國后的劉俊松發(fā)現(xiàn),“國內(nèi)沒有控釋肥料的相關(guān)研究,也沒有現(xiàn)成的加工設(shè)備供樣本的制作?!彼业教K南郊區(qū)的一家工廠,按照當(dāng)時(shí)國內(nèi)肥料的生產(chǎn)要求和中國土壤的特征,生產(chǎn)出符合中國農(nóng)作物“口味”的控釋肥料?;蔬_(dá)到了日本同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),打破了西方國家高科技對我國的封鎖。
隨后,劉俊松寫出十余項(xiàng)適合水稻、柑橘、茶葉生長的控釋肥專利技術(shù),并全部獲得國家授權(quán)。其中一種雜交早稻和中稻專用控釋復(fù)合肥及其制造方法,獲得2007年香港國家專利發(fā)明博覽會(huì)專利發(fā)明獎(jiǎng)金,被英國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局評估其價(jià)值高達(dá)12億美元。
與之前在日本生產(chǎn)的控釋肥料不同的是,劉俊松研制的控釋肥,利用率達(dá)到90%,對環(huán)境友好。他介紹,通過將原有的PE材質(zhì)的包裝膜改為采用鋸末和高分子納米膜,可以更好地調(diào)節(jié)肥料釋放,且可根據(jù)土壤特性和農(nóng)作物的生長周期來定制控釋肥,施一次肥管農(nóng)作物一個(gè)生長周期。“包裝膜的材質(zhì)改良之后,降低了成本,同時(shí)根據(jù)每種農(nóng)作物自己的特性,為他們‘量身定做’控釋肥,更有利于養(yǎng)分的吸收。”
在劉俊松的辦公室和家里,擺放著十幾種近年來自主研發(fā)的實(shí)驗(yàn)成品和控釋肥料的樣品。目前劉俊松可以針對草莓、茶葉,柑橘,水稻等不同的農(nóng)作物的生長周期,研制其對應(yīng)的控釋肥料。
“因其成本原因,國外在很長一段時(shí)間里沒有大規(guī)模推廣控釋肥,國內(nèi)推廣目前也存在同樣的問題。但是,就中國目前化肥使用及土地污染等現(xiàn)實(shí)環(huán)境而言,控釋肥的應(yīng)用價(jià)值非常廣闊?!眲⒖∷烧f。
加強(qiáng)校企合作 助推中國“化肥革命”
“要讓中國的農(nóng)民真正用上綠色肥料,讓肥料研究真正實(shí)現(xiàn)其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,就必須走科研與企業(yè)合作開發(fā)的道路?!眲⒖∷烧f。
回國多年來,他一方面加強(qiáng)研究適合中國國情的新型肥料,一方面不斷摸索校企合作道路。隨著對控釋肥料的相關(guān)技術(shù)的掌握,2008年,劉俊松開始與中化化肥、中海油合作,建立了這些企業(yè)的控制肥料的研發(fā)中心,并將控釋肥在華南部分地區(qū)進(jìn)行推廣,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物高吸收,低污染的理想效果。
近年,劉俊松又針對我國土壤沙化日益嚴(yán)重,土壤有機(jī)質(zhì)成分低等問題,在研發(fā)生物酵素有機(jī)質(zhì)肥料,在關(guān)鍵的微生物菌種制備和生產(chǎn)上獲得突破。
“控釋肥仍然是無機(jī)肥料,使用后容易造成土壤退化等問題,而利用有機(jī)肥后就可以彌補(bǔ)這一缺陷。”在湖北大學(xué)與沙湖公園的合作推廣生物質(zhì)循環(huán)利用的現(xiàn)場,劉俊松展示了他所研發(fā)的生物酵素。他介紹,該生物酵素相比從日本進(jìn)口的生物酵素,富含酵母菌、乳酸菌等更多的有益菌,且價(jià)格更低,目前已在湖北、江蘇等地做定點(diǎn)推廣。劉俊松還將100多公斤的生物酵素有機(jī)肥料菌種贈(zèng)送給了新洲區(qū)的農(nóng)戶和肥料公司,得到了企業(yè)和許多農(nóng)戶的青睞。
“農(nóng)村有大量的秸稈廢物,土地也經(jīng)過多年的耕種需要改善,所以我們要為更廣大的農(nóng)民群眾服務(wù)?!眲⒖∷烧f,希望生物酵素有機(jī)質(zhì)肥料和控釋肥料一道,解決化學(xué)肥料利用率低和我國土壤退化、有機(jī)質(zhì)含量低、有機(jī)質(zhì)發(fā)酵中高效微生物依賴進(jìn)口的技術(shù)等難題。
2017年,國家在肥料研究方面投入10多億,用于包括控釋肥在內(nèi)的新型肥料研發(fā)和生產(chǎn),從源頭改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的污染問題?!坝辛藝业姆龀?,新型肥料的價(jià)格才能減下來,企業(yè)才有生產(chǎn)的動(dòng)力?!眲⒖∷烧f。