遼寧省鐵嶺縣鎮(zhèn)西堡鄉(xiāng)農戶宋光偉是當?shù)氐谝慌泽π氛摺R粋€月前,他把300畝玉米用上“第四代肥料”,眼下的長勢讓他吃了一驚——相鄰不遠的兩塊地,前后腳播種,上了新肥料的玉米,植株足足高出一倍。
“這邊都出五片葉了,差的地塊才出三片葉,瞧這長勢,至少差10天。”宋光偉告訴回訪的技術人員。
這是鐵嶺農戶第一次見識“第四代肥料”。“市場上還沒有對標產品,今年第一季賣,就銷了1.7萬噸。”這款新肥料的引入者—愛爾法農業(yè)科技(遼寧)有限公司董事長李飛說。
李飛推廣的“第四代肥料”,系中國農科院與中化化肥聯(lián)袂推出的美麟美增效二銨。
農業(yè)農村部新型肥料創(chuàng)新團隊首席科學家、中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所研究員趙秉強評價這款增效磷肥:“它的出現(xiàn),標志著磷肥產業(yè)在走過初始時代、低濃度時代、高濃度時代之后,進入綠色4.0時代。”
(農業(yè)農村部新型肥料創(chuàng)新團隊首席科學家、中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所研究員趙秉強 馬愛平/攝)
新型磷肥實現(xiàn)三大突破
化肥的普遍應用一方面保障了糧食穩(wěn)產、高產,另一方面,隨著化肥的長期過量施用,導致了土壤性狀惡化、水體、大氣污染等一系列可持續(xù)發(fā)展問題。
“在作物營養(yǎng)三要素中,磷素利用率最低,同時,肥料對磷礦資源消耗量巨大,提升肥料磷素利用率需求迫切。”趙秉強指出,綠色高效磷肥的開發(fā),需同時解決磷素養(yǎng)分高效利用和肥料過量施用導致的可持續(xù)發(fā)展問題。具體來看,綠色高效磷肥需解決主要問題:一是,磷肥利用率低,國內平均利用率18%左右;二是,肥料過度施用導致農業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題突出,比如磷礦資源不可持續(xù)、環(huán)境污染等。
2017年以來,中國農科院與中化農業(yè)圍繞農業(yè)新發(fā)展趨勢對綠色高效磷肥的需求,通過產-學-研緊密融合,展開深度合作。
雙方合作主體——趙秉強研團隊與中化農業(yè)臨沂研發(fā)中心,聚焦新型磷肥“提升磷素利用率和肥料過量施用導致的負面問題”兩個層面的需求,從理論到技術、工藝,實施系統(tǒng)創(chuàng)新,形成新型綠色高效磷肥產品。
(新型綠色高效磷肥 馬愛平/攝)
“新型磷肥實現(xiàn)三大突破。第一,肥料發(fā)展理論突破:在行業(yè)內,研究并應用了 ‘肥料-土壤-作物’系統(tǒng)綜合調控增效理論,將傳統(tǒng)肥料功能從肥料本身調控提升至系統(tǒng)性調控層面。第二,載體結構突破:闡明了復雜體系增效載體結構與‘促解磷、調土壤、促進作物生長’的關系及機制,開發(fā)出磷素調控專用的增效載體;第三,工藝突破:創(chuàng)立增效載體與大型磷銨裝置結合一體化生產產業(yè)途徑,無需二次加工,突破綠色高效磷肥“大產能、低成本”規(guī)模產業(yè)化技術瓶頸。”趙秉強介紹說。
數(shù)據(jù)顯示:新型磷肥產品——美麟美,于2017年下半年上市,較普通磷肥,新型磷肥能夠提升磷利用率12%以上、作物根系活力10%以上,實現(xiàn)小麥、玉米、水稻等作物普遍增產超7%,同時,新型磷肥能夠實現(xiàn)減肥10%-15%,作物不減產,綜合調控效果顯著。
截止2021年6月份,新型肥料累計推廣超過20萬噸,應用面積超過360萬畝。
探索科企融合新模式
更值得關注的是,為解決 “基礎技術與產業(yè)需求脫節(jié),合作效率低下”等傳統(tǒng)科企合作的問題,合作雙方大膽創(chuàng)新,探索形成 “團隊融合-目標導向-開放合作-利益共享-共榮發(fā)展”的“產-研-用”科技合作新模式。
(趙秉強研究員團隊 馬愛平/攝)
趙秉強介紹說,新模式具有如下特點:
一是,科研合作產業(yè)化目標明確。雙方根據(jù)行業(yè)問題及市場需求,每年三季度,滾動提出 “接地氣”的新產品研發(fā)任務和目標,“需求從產業(yè)中來,新產品到產業(yè)中去”;確定開發(fā)目標后,中化農業(yè)提供種子基金保障產品研發(fā),撬動科研團隊的積淀技術。合作4年以來,雙方圍繞7項(磷素利用率提升、調控作物根系生長、調理土壤微環(huán)境等)行業(yè)急迫需求,開展研發(fā)項目4項,形成綠色高效磷肥產品3項。
二是,分工明確,提升研發(fā)效率。根據(jù)雙方資源和技術優(yōu)勢,趙秉強團隊側重基礎技術開發(fā),中化臨沂研發(fā)中心團隊側重應用技術集成與產業(yè)工藝開發(fā),通過聯(lián)合項目組統(tǒng)籌協(xié)調,實現(xiàn) “需求-研發(fā)-產業(yè)化”快速銜接,短期形成產業(yè)化成果。合作過程中,基本可實現(xiàn)從基礎技術開發(fā)到產品上市在兩年內完成。
三是,實施平臺硬件共享。圍繞研發(fā)方向,共享中化農業(yè)臨沂研發(fā)中心、中國農科院肥料及施肥技術創(chuàng)新團隊的科技條件平臺資源。中化農業(yè)臨沂研發(fā)中心設立“中國農科院趙秉強教授團隊實驗室”,中國農科院設立“中國農科院德州實驗站-中化農業(yè)新型植物營養(yǎng)技術試驗基地”,通過硬件資源共享,實現(xiàn)硬件資源互補,進一步提升科研效率。
四是,創(chuàng)新人才共享及聯(lián)合培養(yǎng)模式。依托雙方共享科研平臺及聯(lián)合研發(fā)項目,構建創(chuàng)新的科研人才共享及聯(lián)合培養(yǎng)模式。首先,趙秉強團隊專家季度赴中化農業(yè)臨沂研發(fā)中心現(xiàn)場指導,提升企業(yè)研發(fā)能力;臨沂研發(fā)中心遴選在職科研人員,根據(jù)雙方聯(lián)合研發(fā)項目需要,進入“趙秉強研究員團隊實驗室”,由趙秉強團隊指導、提升科研能力。其次,臨沂研發(fā)中心作為 “院外研究生培養(yǎng)基地”,為參與合作項目的在讀研究生提供科研配套條件。再次,平臺建設著眼長遠,聯(lián)合培養(yǎng)研發(fā)人員,優(yōu)先在企業(yè)留用,儲備未來科技發(fā)展力量。
“新合作模式的運行,聚焦行業(yè)痛點和市場需求,統(tǒng)籌研發(fā)資源,調動研發(fā)團隊的積極性,儲備研發(fā)人才,提升了研發(fā)效率,短期攻克了行業(yè)、產業(yè)技術瓶頸,并且具有可持續(xù)性,實現(xiàn)了‘需求-開發(fā)-產業(yè)化’的良性循環(huán)。該模式對于行業(yè)內外短期突破行業(yè)類似問題的科企合作具有積極的借鑒意義。”趙秉強深有感觸地說。