硅钙钾镁肥研发：推动绿色农业的战略布局——国家重点研发计划“重点基础材料技术提升与产业化”非金属矿技术方向项目推进会侧记

□《中国农资》记者 张番

土壤安全关系着粮食安全、水安全和生态环境安全，是维系国家社会经济可持续发展的关键所在。多年来，由于化肥施用不合理现象普遍，我国耕地质量下降严重，土壤有机质含量下降、土壤酸化、基础地力后劲不足等问题逐步显露，引起了社会各界的广泛关注，国家相关部门和企业积极寻找改良土壤质量、提升农产品质量的途径和方法。为了响应国家相关农业产业政策，天津水泥工业设计研究院有限公司（简称“天津水泥院”）凭借其在非金属矿物材料领域多年的技术经验和优势，探索利用钾长石生产硅钙钾镁肥技术，已经取得了显著的成果。

近日，在陕西咸阳召开的“十三五”国家重点研发计划“重点基础材料技术提升与产业化”非金属矿技术方向项目推进会上，由天津水泥院组织的“环保非金属矿物功能材料制备技术及应用研究”项目获得了项目评审专家的一致好评，目前，天津水泥院开发功能型土壤调理材料——硅钙钾肥的技术已经进入产业化阶段，为土壤改良、培肥地力的绿色行动增添了重要的力量。

会议现场。

科研优势——技术取得突破性进展

天津水泥院是中材国际工程股份有限公司的全资子公司，近年来大力推动水泥行业之外的业务拓展工作，科研人员经过五年多的不懈努力，针对土壤酸化、中微量元素缺乏、农作物连作障碍等土壤生态环境问题，研发营养型土壤调理材料，已经在硅钙钾镁型土壤调理剂的技术研发方面取得了突破性进展，取得了多项发明专利，项目成果也获得了国家多项科技资助。

天津水泥院通过多种自主研发先进技术，提高了硅钙钾镁肥的产品质量。中材国际研究总院副院长狄东仁介绍：“此项技术解决了钾长石矿物晶体演变与反应活性的关联机制以及施用后土壤调理材料的适应性与长效机制；重点突破钾长石元素活化、生防菌在复合载体中的固定-休眠-缓释控制等难题，开发土壤调理材料设计、制造工艺优化、关键装备等技术，实现土壤调理材料的高性能和高附加值、绿色高效低碳生产，取得土壤改良、资源利用、平衡施肥和经济效益的综合收益。”

中材国际研究总院总工程师俞为民告诉记者，天津水泥院在硅酸盐领域的研究和生产应用技术经验丰富，利用水泥窑的技术来开发钾长石、生产硅钙钾镁肥有着绝对优势，取得了重大进步和成功。自然界中的硅、钙等中微量元素非常多，把这些对植物有利的离子通过高温活化以后转化成植物能吸收的状态，就可以达到为植物补充所需中微量元素的目的。在技术难题被攻克后，天津水泥院开始寻找重金属含量不超标的优质矿物原材料。

去年8月，天津水泥院利用此项技术，依托其控股公司——中材鼎原生态肥业有限公司的资源优势，在内蒙古乌兰察布市建成第一条生产线，初期试产3万吨/年硅钙钾镁肥已经投入市场。现在，天津水泥院正在全国布局，努力扩大产能，计划到2020年在全国形成200万吨矿物肥料生产能力，成为集产学研为一体的农田土壤改良与修复的领军企业。

产品优势——改良土壤、提高作物品质效果明显

硅钙钾镁型土壤调理剂（硅钙钾镁肥）是一种缓释长效、绿色环保的新型矿物肥料，在植物根系及微生物分泌的弱酸作用下溶解供作物吸收。硅钙钾镁肥具有提供养分和调理土壤的双重功效，可以补充土壤缺乏的硅、钙、钾、镁等元素，能够增强作物抗逆性，调节土壤的酸碱度，钝化并减轻重金属元素的污染。天津水泥院硅钙钾镁肥技术研究负责人李小燕博士介绍：“检测结果显示，天津水泥院采用的钾长石原料重金属含量远低于国际限值，生产的硅钙钾镁肥产品有效成分含量高，粉剂产品有效养分含量：K2O≥4%、SiO2≥30%、CaO≥30%，pH值为9.5-11.5；颗粒产品有效养分含量 ：K2O≥4% 、SiO2≥27% 、CaO≥27%，pH值为9.0-11.0。公司将根据不同土壤类型、不同作物需求定制产品，做到按需配肥、精准施肥。”

目前，天津水泥院通过全国农业技术推广服务中心安排了9个县市14种农作物的田间试验，同时也在山东、河北、北京、天津、内蒙古等地自行开展了大量的农田试验，效果显著。天津水泥院矿物肥料事业部工程师万夫伟告诉记者：“硅钙钾镁肥一般用作基肥使用，可在作物生长中前期作追肥施用，也可以单独施用，如果与有机肥、农家肥、泥炭混合发酵后施用效果更好。田间试验结果显示，在湖南洪江的水稻种植过程中，施用硅钙钾镁肥后，分蘖多，植株增高约10cm；叶长增加约20%，晚熟3-5天，增产13.1%-18.6%。山东济南草莓施用硅钙钾镁肥后开花均齐、叶厚，果大、口感好，比对照区早上市15天左右，抗寒能力显著提高。河北东光葡萄施用硅钙钾镁肥后，比对照试验葡萄果实穗大，每穗果子多、果粒均匀，增产约30%，而且能有效改良土壤酸性问题。陕西白水苹果施用硅钙钾镁肥后，叶厚，百叶鲜重增加；早熟，摘袋后着色快，条红多；苹果糖分含量高，果实硬，单果重，裂果率低，商品率高，增产8%-13%。内蒙古磴口金帅甜瓜施用硅钙钾镁肥后，根系发达，长势好，增产6.4%，中心糖含量增加1%，商品率由80%增加到88%，等等。”施用硅钙钾镁肥后，作物品质得到明显的提高，受到用户的一致好评。

项目优势——课题研究及应用具有战略高度

针对目前我国土壤质量下降的情况，政府出台实施了“化肥农药零增长”计划、“土十条”、《土壤污染防治行动计划》等一系列政策，大力推动绿色农业发展战略。由李小燕负责研究的“矿物型土壤调理材料关键技术研究及产业化应用示范”课题，是通过中国建材联合会推荐申报的“十三五”专项重点研发项目课题之一，目前仍在不断完善和提高。通过课题实施，天津水泥院将建立一套土壤调理材料设计理论与方法体系，提升我国钾长石、膨润土矿物高附加值利用以及解决土壤劣化问题的技术水平，催生土壤调理矿物功能材料产业的形成与发展。

这一课题的研究与应用对推动绿色农业发展有着重要的意义。俞为民表示：“首先，生产与应用环节绿色环保。矿物型土壤调理剂的原料来自天然矿物，在原料重金属污染不超标的情况下，天然矿物中的营养元素都能够被植物吸收利用；并且硅钙钾镁肥属于枸溶型产品，不容易被淋失，提高了肥料的利用率。其次，有效调节土壤酸性度。硅钙钾镁肥等矿物型土壤调理剂产品本身偏碱性，是比较有效的酸性土壤调理剂。再次，补充植物中微量元素。给植物施用过量的氮磷钾大量元素后，如果中微量元素营养跟不上，作物吸收的养分便会不均衡，从而导致病虫害频发、农产品品质降低。施用硅钙钾镁肥可以改善植物的特性，增强植物抗倒伏、抗病虫害等能力，减少农药施用量，为老百姓提供绿色、健康的食品。”

在“十三五”国家重点研发计划“重点基础材料技术提升与产业化”非金属矿技术方向项目推进会上，领导和评审专家对“矿物型土壤调理材料关键技术研究及产业化应用示范”课题给予了充分的肯定。专家表示，研究开发功能型土壤调理材料，是从提升我国非金属矿物材料功能化效应入手，针对非金属矿物材料在土壤等环保领域功能化应用存在的问题，创新了非金属矿物功能材料的设计理论。同时，他们认为，这项技术研究涉及国家最迫切需要解决的食品安全问题，市场方向明确、产业发展急需，将为农业可持续发展提供更大的动能。