聚谷氨酸增效肥料：拓寬高效肥料新思路——中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所研究員石元亮博士談新型肥料應(yīng)用

□《中國農(nóng)資》記者

我國肥料應(yīng)用過程中存在肥料品質(zhì)低、用量過大、施用方法不當(dāng)?shù)葐栴}，造成我國肥料利用率較低。數(shù)據(jù)顯示，我國肥料的回報率不及美國的三分之一，不到全世界的二分之一，大量肥料養(yǎng)分流失不僅造成資源的浪費(fèi)，也帶來一系列的環(huán)境問題。從當(dāng)前的肥料技術(shù)發(fā)展來看，通過技術(shù)創(chuàng)新提升肥料品質(zhì)、提高肥料的技術(shù)性以解決養(yǎng)分利用率低的問題，是解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)施肥面臨的部分矛盾的有效途徑。

我國增效肥料研究進(jìn)展

目前，我國增效肥料分為幾類，第一類是穩(wěn)定性肥料，這也是中科院沈陽生態(tài)所多年開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，目前在市場上應(yīng)用的比較多，其肥效期長，可實現(xiàn)大田農(nóng)業(yè)的一次性施肥免追肥生產(chǎn)；包膜肥料從我國生產(chǎn)看，目前排在第二位，以山東金正大為代表，國內(nèi)大田作物應(yīng)用較多，但主要以摻混肥的形式進(jìn)行使用；第三類是近幾年興起的脲醛類肥料，將尿素和甲醛進(jìn)行反應(yīng)形成脲醛聚合物，添加到復(fù)合肥生產(chǎn)中形成脲醛類肥料。目前大家用的脲醛類產(chǎn)品屬于未知成分，聚合物的聚合鏈長度尚不清楚，形成的材料在土壤中的降解時間是多長，是否能滿足作物對養(yǎng)分的需求，尚無深入研究。此外，還有一種增效肥料是利用有機(jī)高分子聚合物絡(luò)合肥料養(yǎng)分而形成的一類增效肥料，如聚合氨基酸增效肥料。

聚合氨基酸增效肥料的類型可劃分如下，按照材料分為聚天門冬氨酸增效肥料、聚谷氨酸增效肥料；按肥料種類可以劃分為很多種，例如，聚氨酸尿素、聚氨酸復(fù)合肥、聚氨酸磷肥、聚氨酸鉀肥等。聚合氨基酸材料來源分為生物合成與化學(xué)合成兩種，生物合成的高分子聚合氨基酸官能團(tuán)有一定的變化、對根皮的互溶性較好，化學(xué)合成的高分子聚合氨基酸結(jié)構(gòu)一致、官能團(tuán)較為統(tǒng)一。

聚天門冬氨酸在農(nóng)業(yè)上的主要應(yīng)用是農(nóng)藥載體及肥料增效劑。前一段時間比較流行的多肽尿素便是應(yīng)用這一技術(shù)，很多尿素企業(yè)都有這種生產(chǎn)能力。多肽肥料技術(shù)雖經(jīng)多年的推廣、應(yīng)用，但也面臨幾個問題，首先是缺乏基礎(chǔ)研究，農(nóng)業(yè)應(yīng)用機(jī)理不清；其次，缺少田間驗證、增產(chǎn)效果不明，田間增產(chǎn)效果究竟如何，尚未見到正式系統(tǒng)的研究報告；再次，在肥料應(yīng)用技術(shù)中，比較盲目，因為沒有系統(tǒng)的研究，在肥料中究竟用多少不是很確定，這樣就給肥料生產(chǎn)過程中帶來了風(fēng)險。另外，國內(nèi)市場混亂、市場競爭無序使企業(yè)受到損害，因此該類肥料在市場上是處于一個下降的狀態(tài)。此外，還面臨標(biāo)準(zhǔn)缺失、缺乏統(tǒng)一的評價體系的局面。

聚谷氨酸填補(bǔ)市場空白

市場需求新型增效產(chǎn)品。我國長效肥的技術(shù)相對比較穩(wěn)定，長效肥料技術(shù)比較成熟，可實現(xiàn)大田作物的免追肥生產(chǎn)，但長效肥在較短時間內(nèi)的增效性能不突出，尤其在作物生長初期，這也限制了該類肥料在一些生育期較短、需肥量大的經(jīng)濟(jì)類作物上的應(yīng)用，這是我國在目前肥料市場上比較突出的一個問題。所以中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所推出聚谷氨酸肥料技術(shù)，填補(bǔ)這一空白，提供一種滿足作物中前期對養(yǎng)分快速、高效吸收需要的肥料增效技術(shù)。

目前，中科院沈陽生態(tài)所已經(jīng)針對聚谷氨酸展開深入研究。在機(jī)理方面，重點(diǎn)研究了聚谷氨酸對土壤養(yǎng)分的影響及對作物養(yǎng)分吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，提出聚谷氨酸增效作用機(jī)理；在應(yīng)用技術(shù)上，已經(jīng)完成了聚谷氨酸工業(yè)化生產(chǎn)的生物發(fā)酵工藝研究，建立起工業(yè)化生產(chǎn)線，及肥料中添加聚谷氨酸的生產(chǎn)工藝研究；在標(biāo)準(zhǔn)上，完成了聚谷氨酸肥料檢測方法研究；建立起聚谷氨酸肥料的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；在產(chǎn)業(yè)化推廣上，已形成商品肥料增效劑“保肥思”、“肥保姆”進(jìn)行推廣、應(yīng)用。

技術(shù)優(yōu)勢推動產(chǎn)業(yè)化提速

聚谷氨酸技術(shù)在肥料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在保水型肥料中，可以利用其保水性能提高抗旱能力；在灌溉肥料中，能夠提高磷的溶性，促進(jìn)下移；在中微量元素肥料中，能夠絡(luò)合中微量元素，促進(jìn)吸收；同時也是雙功能肥料添加劑，既具備長效功能，又具備速效功能，換言之，這種肥料前期養(yǎng)分供應(yīng)不低、后期還具備一定的后勁。

技術(shù)優(yōu)勢推動產(chǎn)業(yè)化提速。目前，中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所研究的聚氨酸肥料增效技術(shù)在我國已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，復(fù)合肥企業(yè)包括山東三方化工集團(tuán)有限公司、玉溪云海工貿(mào)有限公司、湖北祥云化工集團(tuán)有限公司等，尿素企業(yè)則有魯西化工集團(tuán)有限公司、河北藁城化肥廠，在水溶肥方面已經(jīng)與新疆慧爾農(nóng)業(yè)科技有限公司進(jìn)行合作。

在規(guī)范市場方面，中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所聯(lián)合企業(yè)做了很多工作，已經(jīng)制訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括添加劑的標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的肥料標(biāo)準(zhǔn)。隨著在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用量的增大，將逐步轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為肥料推廣提供政策方面的保障。