新技術讓微生物與化肥不再“水火不容”

化肥鹽度指數高，對農作物有益的微生物難以在高鹽環境中生存，這是常識。如今，一種新技術正破解“化肥與微生物難以兼容”這一難題。

2月11日，以中國工程院院士周衛為組長，由山西農業大學校長張強研究員、北京農學院副校長段留生教授、上海化工研究院院長商照聰研究員等眾多權威專家組成的專家組，對“高養分高活性化肥生物復合肥”項目進行了評價，專家認為“該項目成果整體達到了國際領先水平”。該成果的亮點在于將難以兼容的化肥和微生物復合在一起，并應用到了實踐中，實現了“1+1>2”的效果。該技術已拿到50多件發明ZL。

上述成果由山東省農業科學院農業資源與環境研究所研究員劉兆輝團隊與五洲豐農業科技有限公司等7家單位合作完成，是產學研合作的結晶。

黨的二十大報告從“全方位”高度概括了夯實糧食安全根基、保障糧食安全的全過程、系統性措施。“在當前階段，要想保障糧食安全，提高糧食產量，必須實現良種、良法、良肥三者統一。”劉兆輝向科技日報記者表示，化肥對我國糧食增產的貢獻高達50%，但缺點在于利用率低。化肥中的氮、磷利用率分別只有40%和20%左右，長期大量施用會造成土壤板結、環境污染。

微生物肥料可以修復被污染的土壤，但缺點是對大田作物施用困難、肥效緩慢、保質期短。如何將難以兼容的微生物與化肥復合，實現“1+1>2”的效果？

從1998年開始，劉兆輝團隊便與企業合作，歷經國家級項目、山東省重點攻關課題、科技部轉化資金項目、科技部重點國際合作項目等持續研究，取得了“高效生物磷肥生產技術”“環境友好型肥料的創制與應用”分別榮獲山東省科技進步獎二等獎、山東省技術發明獎一等獎等的突破。

劉兆輝表示，近10年來，團隊在國家重點研發計劃和公益性農業行業科研專項等項目支持下，破解了3大難題：傳統微生物菌劑濃度低，加入化肥難；缺少有效的微生物活性保護劑；傳統復合肥造粒過程高水分、高溫干燥使得微生物難存活。

微生物之所以與化肥難以兼容，除了后者的高鹽性，還在于后者加工過程的高溫和水分，使得微生物難以存活。

記者了解到，該團隊創新性地從海洋藻類以及其他植物提取物中篩選出4種兼具促生抗逆新型微生物活性保護劑，解決了微生物與化肥不能直接接觸的難題。五洲豐農業科技有限公司負責人王學江告訴記者，針對化肥加工中高溫、水分問題，我們研發了低溫高壓干法保活造粒工藝，避免了溫度和水分的介入。

不過，該團隊篩選的微生物也不普通。他們從海水原位、濱海鹽堿地鹽生植物根際、植株和高鹽稀態醬醪中定向篩選出260余株耐鹽能力強的優異功能菌，以及具有生物防治功能的微生物菌種50多株，活化土壤養分的微生物菌種140多株，最終用了近30年篩選出具有高效耐鹽、促生、解磷、解鉀、抗逆等功能的8個生產型菌種，研發出超高濃度微生物菌劑生產工藝，建立了規模化生產線。將該菌劑加入肥料生產中，肥料中的微生物菌劑量可達到2億/克以上。

“最重要的是成本沒有增加，還降低了。”劉兆輝表示，得益于低成本和高效用，該成果已在山東、河南、河北、吉林等地建立了40個核心試驗示范區。田間試驗表明，化肥生物復合肥在保持主要糧食作物穩產的同時可減少化肥用量，顯著提高了肥料利用率。