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趙秉強:“產-研-用”新模式讓磷肥產業正式步入綠色4.0時代

時間:2021-07-12     來源:科技日報

遼寧省鐵嶺縣鎮西堡鄉農戶宋光偉是當地第一批吃螃蟹者。一個月前,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袂推出的美麟美增效二銨。

農業農村部新型肥料創新團隊首席科學家、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員趙秉強評價這款增效磷肥:“它的出現,標志著磷肥產業在走過初始時代、低濃度時代、高濃度時代之后,進入綠色4.0時代。”

新型磷肥實現三大突破

化肥的普遍應用一方面保障了糧食穩產、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發展問題。

“在作物營養三要素中,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,需同時解決磷素養分高效利用和肥料過量施用導致的可持續發展問題。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可持續發展問題突出,比如磷礦資源不可持續、環境污染等。

2017年以來,中國農科院與中化農業圍繞農業新發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臨沂研發中心,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,實施系統創新,形成新型綠色高效磷肥產品。

“新型磷肥實現三大突破。第一,肥料發展理論突破:在行業內,研究并應用了 ‘肥料-土壤-作物’系統綜合調控增效理論,將傳統肥料功能從肥料本身調控提升至系統性調控層面。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,開發出磷素調控專用的增效載體;第三,工藝突破:創立增效載體與大型磷銨裝置結合一體化生產產業途徑,無需二次加工,突破綠色高效磷肥‘大產能、低成本’規模產業化技術瓶頸。”趙秉強介紹說。

數據顯示: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 “基礎技術與產業需求脫節,合作效率低下”等傳統科企合作的問題,合作雙方大膽創新,探索形成 “團隊融合-目標導向-開放合作-利益共享-共榮發展”的“產-研-用”科技合作新模式。

趙秉強介紹說,新模式具有如下特點:

一是,科研合作產業化目標明確。雙方根據行業問題及市場需求,每年三季度,滾動提出 “接地氣”的新產品研發任務和目標,“需求從產業中來,新產品到產業中去”;確定開發目標后,中化農業提供種子基金保障產品研發,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、調理土壤微環境等)行業急迫需求,開展研發項目4項,形成綠色高效磷肥產品3項。

二是,分工明確,提升研發效率。根據雙方資源和技術優勢,趙秉強團隊側重基礎技術開發,中化臨沂研發中心團隊側重應用技術集成與產業工藝開發,通過聯合項目組統籌協調,實現 “需求-研發-產業化”快速銜接,短期形成產業化成果。合作過程中,基本可實現從基礎技術開發到產品上市在兩年內完成。

三是,實施平臺硬件共享。圍繞研發方向,共享中化農業臨沂研發中心、中國農科院肥料及施肥技術創新團隊的科技條件平臺資源。中化農業臨沂研發中心設立“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-中化農業新型植物營養技術試驗基地”,通過硬件資源共享,實現硬件資源互補,進一步提升科研效率。

四是,創新人才共享及聯合培養模式。依托雙方共享科研平臺及聯合研發項目,構建創新的科研人才共享及聯合培養模式。首先,趙秉強團隊專家每季度赴中化農業臨沂研發中心現場指導,提升企業研發能力;臨沂研發中心遴選在職科研人員,根據雙方聯合研發項目需要,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,臨沂研發中心作為 “院外研究生培養基地”,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,聯合培養研發人員,優先在企業留用,儲備未來科技發展力量。

“新合作模式的運行,聚焦行業痛點和市場需求,統籌研發資源,調動研發團隊的積極性,儲備研發人才,提升了研發效率,短期攻克了行業、產業技術瓶頸,并且具有可持續性,實現了‘需求-開發-產業化’的良性循環。該模式對于行業內外短期突破行業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。

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