硅鈣鉀鎂肥研發：推動綠色農業的戰略布局
——國家重點研發計劃“重點基礎材料技術提升與產業化”非金屬礦技術方向項目推進會側記

□《中國農資》記者 張番

土壤安全關系著糧食安全、水安全和生態環境安全，是維系國家社會經濟可持續發展的關鍵所在。多年來，由于化肥施用不合理現象普遍，我國耕地質量下降嚴重，土壤有機質含量下降、土壤酸化、基礎地力后勁不足等問題逐步顯露，引起了社會各界的廣泛關注，國家相關部門和企業積極尋找改良土壤質量、提升農產品質量的途徑和方法。為了響應國家相關農業產業政策，天津水泥工業設計研究院有限公司（簡稱“天津水泥院”）憑借其在非金屬礦物材料領域多年的技術經驗和優勢，探索利用鉀長石生產硅鈣鉀鎂肥技術，已經取得了顯著的成果。

近日，在陜西咸陽召開的“十三五”國家重點研發計劃“重點基礎材料技術提升與產業化”非金屬礦技術方向項目推進會上，由天津水泥院組織的“環保非金屬礦物功能材料制備技術及應用研究”項目獲得了項目評審專家的一致好評，目前，天津水泥院開發功能型土壤調理材料——硅鈣鉀肥的技術已經進入產業化階段，為土壤改良、培肥地力的綠色行動增添了重要的力量。

會議現場。

科研優勢——技術取得突破性進展

天津水泥院是中材國際工程股份有限公司的全資子公司，近年來大力推動水泥行業之外的業務拓展工作，科研人員經過五年多的不懈努力，針對土壤酸化、中微量元素缺乏、農作物連作障礙等土壤生態環境問題，研發營養型土壤調理材料，已經在硅鈣鉀鎂型土壤調理劑的技術研發方面取得了突破性進展，取得了多項發明專利，項目成果也獲得了國家多項科技資助。

天津水泥院通過多種自主研發先進技術，提高了硅鈣鉀鎂肥的產品質量。中材國際研究總院副院長狄東仁介紹：“此項技術解決了鉀長石礦物晶體演變與反應活性的關聯機制以及施用后土壤調理材料的適應性與長效機制；重點突破鉀長石元素活化、生防菌在復合載體中的固定-休眠-緩釋控制等難題，開發土壤調理材料設計、制造工藝優化、關鍵裝備等技術，實現土壤調理材料的高性能和高附加值、綠色高效低碳生產，取得土壤改良、資源利用、平衡施肥和經濟效益的綜合收益。”

中材國際研究總院總工程師俞為民告訴記者，天津水泥院在硅酸鹽領域的研究和生產應用技術經驗豐富，利用水泥窯的技術來開發鉀長石、生產硅鈣鉀鎂肥有著絕對優勢，取得了重大進步和成功。自然界中的硅、鈣等中微量元素非常多，把這些對植物有利的離子通過高溫活化以后轉化成植物能吸收的狀態，就可以達到為植物補充所需中微量元素的目的。在技術難題被攻克后，天津水泥院開始尋找重金屬含量不超標的優質礦物原材料。

去年8月，天津水泥院利用此項技術，依托其控股公司——中材鼎原生態肥業有限公司的資源優勢，在內蒙古烏蘭察布市建成第一條生產線，初期試產3萬噸/年硅鈣鉀鎂肥已經投入市場。現在，天津水泥院正在全國布局，努力擴大產能，計劃到2020年在全國形成200萬噸礦物肥料生產能力，成為集產學研為一體的農田土壤改良與修復的領軍企業。

產品優勢——改良土壤、提高作物品質效果明顯

硅鈣鉀鎂型土壤調理劑（硅鈣鉀鎂肥）是一種緩釋長效、綠色環保的新型礦物肥料，在植物根系及微生物分泌的弱酸作用下溶解供作物吸收。硅鈣鉀鎂肥具有提供養分和調理土壤的雙重功效，可以補充土壤缺乏的硅、鈣、鉀、鎂等元素，能夠增強作物抗逆性，調節土壤的酸堿度，鈍化并減輕重金屬元素的污染。天津水泥院硅鈣鉀鎂肥技術研究負責人李小燕博士介紹：“檢測結果顯示，天津水泥院采用的鉀長石原料重金屬含量遠低于國際限值，生產的硅鈣鉀鎂肥產品有效成分含量高，粉劑產品有效養分含量：K2O≥4%、SiO2≥30%、CaO≥30%，pH值為9.5-11.5；顆粒產品有效養分含量 ：K2O≥4% 、SiO2≥27% 、CaO≥27%，pH值為9.0-11.0。公司將根據不同土壤類型、不同作物需求定制產品，做到按需配肥、精準施肥。”

目前，天津水泥院通過全國農業技術推廣服務中心安排了9個縣市14種農作物的田間試驗，同時也在山東、河北、北京、天津、內蒙古等地自行開展了大量的農田試驗，效果顯著。天津水泥院礦物肥料事業部工程師萬夫偉告訴記者：“硅鈣鉀鎂肥一般用作基肥使用，可在作物生長中前期作追肥施用，也可以單獨施用，如果與有機肥、農家肥、泥炭混合發酵后施用效果更好。田間試驗結果顯示，在湖南洪江的水稻種植過程中，施用硅鈣鉀鎂肥后，分蘗多，植株增高約10cm；葉長增加約20%，晚熟3-5天，增產13.1%-18.6%。山東濟南草莓施用硅鈣鉀鎂肥后開花均齊、葉厚，果大、口感好，比對照區早上市15天左右，抗寒能力顯著提高。河北東光葡萄施用硅鈣鉀鎂肥后，比對照試驗葡萄果實穗大，每穗果子多、果粒均勻，增產約30%，而且能有效改良土壤酸性問題。陜西白水蘋果施用硅鈣鉀鎂肥后，葉厚，百葉鮮重增加；早熟，摘袋后著色快，條紅多；蘋果糖分含量高，果實硬，單果重，裂果率低，商品率高，增產8%-13%。內蒙古磴口金帥甜瓜施用硅鈣鉀鎂肥后，根系發達，長勢好，增產6.4%，中心糖含量增加1%，商品率由80%增加到88%，等等。”施用硅鈣鉀鎂肥后，作物品質得到明顯的提高，受到用戶的一致好評。

項目優勢——課題研究及應用具有戰略高度

針對目前我國土壤質量下降的情況，政府出臺實施了“化肥農藥零增長”計劃、“土十條”、《土壤污染防治行動計劃》等一系列政策，大力推動綠色農業發展戰略。由李小燕負責研究的“礦物型土壤調理材料關鍵技術研究及產業化應用示范”課題，是通過中國建材聯合會推薦申報的“十三五”專項重點研發項目課題之一，目前仍在不斷完善和提高。通過課題實施，天津水泥院將建立一套土壤調理材料設計理論與方法體系，提升我國鉀長石、膨潤土礦物高附加值利用以及解決土壤劣化問題的技術水平，催生土壤調理礦物功能材料產業的形成與發展。

這一課題的研究與應用對推動綠色農業發展有著重要的意義。俞為民表示：“首先，生產與應用環節綠色環保。礦物型土壤調理劑的原料來自天然礦物，在原料重金屬污染不超標的情況下，天然礦物中的營養元素都能夠被植物吸收利用；并且硅鈣鉀鎂肥屬于枸溶型產品，不容易被淋失，提高了肥料的利用率。其次，有效調節土壤酸性度。硅鈣鉀鎂肥等礦物型土壤調理劑產品本身偏堿性，是比較有效的酸性土壤調理劑。再次，補充植物中微量元素。給植物施用過量的氮磷鉀大量元素后，如果中微量元素營養跟不上，作物吸收的養分便會不均衡，從而導致病蟲害頻發、農產品品質降低。施用硅鈣鉀鎂肥可以改善植物的特性，增強植物抗倒伏、抗病蟲害等能力，減少農藥施用量，為老百姓提供綠色、健康的食品。”

在“十三五”國家重點研發計劃“重點基礎材料技術提升與產業化”非金屬礦技術方向項目推進會上，領導和評審專家對“礦物型土壤調理材料關鍵技術研究及產業化應用示范”課題給予了充分的肯定。專家表示，研究開發功能型土壤調理材料，是從提升我國非金屬礦物材料功能化效應入手，針對非金屬礦物材料在土壤等環保領域功能化應用存在的問題，創新了非金屬礦物功能材料的設計理論。同時，他們認為，這項技術研究涉及國家最迫切需要解決的食品安全問題，市場方向明確、產業發展急需，將為農業可持續發展提供更大的動能。