一身“工作服” 让肥料更顺利通过作物“门禁”！青大研发新型肥料斩获全国金奖

青岛日报社／观海新闻8月3日讯 日前，由共青团中央、人力资源社会保障部、农业农村部等共同主办的第九届“创青春”中国青年创新创业大赛（乡村振兴专项）在江苏落下帷幕，青岛大学环境科学与工程学院“造就‘肥’凡——绿色高端流体螯合肥料引领者”项目从全国5178个项目中脱颖而出，凭借技术硬、创新性强、社会价值高、发展前景优等特点斩获金奖。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％。目前团队已经与青岛有关企业达成合作，产品很快将正式推向市场。

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记者，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，而且容易造成土壤板结、酸化、盐碱化等问题；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，被“拦截”在叶面上，同样不利于作物吸收。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“畅通无阻”，这样就可以通过叶片“门禁”，向茎部、根部等部位迁移。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。

找到平衡点，让“工作服”包裹不能太紧密或太松散

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，且两者都会造成一定程度的土壤污染。相比之下，糖醇纯度较高，不存在二次污染问题，是新型绿色鳌合肥的理想原料。不过，市面上的糖醇螯合肥多存在稳定性差（例如螯合物解体）、质量缺乏保障等问题，这也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。”

团队还创制了螯合物的分离提纯方法，在提取过程中不破坏糖醇螯合物结构，并实现了提取剂的循环使用，整个过程无“三废”产生。在此之前，市面上的糖醇螯合肥鱼目混珠、品质参差不齐，除了稳定性问题以外，就是因为缺乏分离提纯方法，肥料中糖醇螯合物的含量究竟有多少，无从得知。而颜冬云教授团队破解这个技术难题之后，就可以控制糖醇螯合物在肥料中的纯度。

当然，糖醇螯合肥也并不是纯度越高效果就越好。颜冬云告诉记者，以花生为例，经过两年的对比实验，100％纯度的糖醇螯合钙肥料可以使花生增产率达到12．5％；60％纯度的糖醇螯合钙肥料却可以使增产率接近28％。不同作物有不同的“喜好”，所以糖醇螯合肥的配方、生产工艺、纯度等也不尽相同。

建立作物反馈机制，满足不同作物“胃口”

为了弄清楚不同作物的“胃口”，颜冬云教授团队建立了先进、成熟的作物反馈机制，对研发出来的肥料进行多地域、多种类作物跟踪式试验，根据肥效数据对生产工艺参数进行优化，实现“一作物一产品”。

比如有些作物需要在叶片中重点施加糖醇螯合肥，以促进光合作用；有些块茎类作物则需要让矿质元素更多地迁移到根茎部位，以改良产品品质。通过测试叶片、茎部、根部等位置的矿质元素含量，以及其他肥效数据，就可以知道作物到底“吃”得好不好。

目前，颜冬云教授团队已在山东、四川、辽宁等地区开展了上万亩示范推广试验，涉及马铃薯、小麦、玉米、花生、苹果、葡萄等多种作物，不同作物增产率达到10－50％。“我使用青岛大学的糖醇螯合肥已经3年了，花生单株饱果数提高了，产量提高15％以上，还减少了农药的施用。”即墨区华山镇后花园村村民王存峰连连称赞。辽宁省义县辽峰葡萄合作社负责人景玺说：“葡萄施用糖醇螯合肥后裂果现象消失了，甜度高，口感好，明年还会继续大规模使用。”

与国际上最先进的糖醇螯合肥产品相比，颜冬云教授团队研发的同类产品毫不逊色，而且在多项指标中表现更优。比如与美国某公司产品相比，同样施加到马铃薯上，双方产品对作物的增产效果差不多，但颜冬云教授团队产品的迁移性更好，马铃薯的钙含量更高，品质更佳。同时，颜冬云教授团队产品价格定位仅有国外产品的30％。

据估算，目前国内糖醇螯合肥市场规模为87亿元，在各类肥料中尚属于“小众”产品，但随着绿色农业的发展，糖醇螯合肥的市场占有率正在不断扩大，预计未来可达到2000亿元的市场规模。就在第九届“创青春”中国青年创新创业大赛（乡村振兴专项）金奖颁出之时，来自寿光、临邑等地的多家农企纷纷向颜冬云教授团队递上“橄榄枝”，寻求合作。目前，团队已经与青岛有关企业达成合作，产品很快将正式推向市场。（青岛日报／观海新闻记者 王沐源）