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6月24日，全国科技大会国家科学技术奖励大会两院院士大会在北京召开。山东农业大学杨越超教授团队“绿色生物基材料包膜控释肥创制与应用”项目获国家技术发明奖二等奖。
“绿色生物基材料包膜控释肥”是一种什么肥料？该肥料有什么特性？在农业生产中有哪些实际应用？带着这些问题，6月27日，记者采访了刚从北京载誉归来的杨越超教授。
“简单地说，绿色生物基材料包膜控释肥，就是运用新技术新设备，给肥料全身包裹上一层高科技衣服，这层衣服是用可降解的生物基材料做成的，虽然包裹得严严实实，但又不是完全密封，它可以根据作物生长需要，有控制地释放养分。”杨越超解释。
杨越超介绍，包膜控释肥最早由国外研发，主要应用在花卉、草坪上，膜材全部来自石化产品。以石化产品做膜材，肥料虽然有控释效果，但缺点很突出，一是膜材价格高，二是可能会对土壤健康造成潜在威胁，三是资源不可再生。尽管如此，其关键核心技术还都掌握在欧美、日本等发达国家手中。
为做中国自己的包膜控释肥，1997年，杨越超加入张民教授团队，在张民的指导下，开始了包膜控释肥的科研攻关。
一开始，科研团队应用的材料是废弃的蔬菜大棚膜和塑料泡沫。“主要是这两种原料价格低，好收集。”杨越超介绍。经过多年的科研攻关，第一代包膜控释肥在金正大集团生产，2010年该集团在A股上市，国内自此有了自己的包膜控释肥。
2011年，一直在研究生物基材料包膜的杨越超，在美国做博士后研究期间发现， 当地有公司利用甘蔗渣制作防腐木。受此启发，回国后的杨越超，立即开展相关生物基材料制备控释膜材的研究。“这只是其中一个小插曲，此后我们还尝试了很多生物基材料，包括当废品处理的快递纸盒、各种作物秸秆、废弃的食用油等。”杨越超说，“过程是很艰辛，也是很复杂的。”
经过不断攻关，2015年，杨越超团队终于克服了生物基材料成膜难、疏水性强、致密度差、养分释放与作物吸收匹配度低等世界难题，成功研发出生物基材料包膜和相应的控释肥。
杨越超介绍，他们研究的生物基材料包膜控释肥，主要是包氮肥。因氮肥易形成氨挥发，还易溶于水，会随水渗透到地下污染水源，这也是当前氮肥利用率不高的主要原因。
而包膜可以控制氮肥的释放速度，使得肥料养分能够更平稳地溶解和释放，氮肥利用率得以大幅提高。另外，包膜可以根据作物需求，控制肥料释放的时间和速度，确保营养物质在作物生命周期内适时、适量地释放，增加了作物的营养吸收效率和产量，既改善作物品质、减轻了对环境的污染，又极大提高了种植综合效益。
以玉米为例，在全生命周期，农户减量20%一次施用包膜控释肥后，由于肥料利用率高，且期间不用再次追肥，在省肥、省力情况下，玉米还能稳产或增产。
杨越超说，根据生产实际，团队还研制出了包膜控释磷肥、包膜控释钾肥等。另外，根据各地气候、作物、土壤不同，还研制出了适应特殊应用场景的包膜控释肥，比如适合盐碱地水稻种植的包膜控释肥。
杨越超强调，由于包膜的材料可降解，对土壤环境也是友好的。更为关键的是，包膜控释肥可以提高肥料养分利用率，节省肥料资源。例如，节省氮肥就相当于节省大量煤炭、天然气等战略资源，因为氮肥主要是通过煤炭、天然气等转化来的。
杨越超介绍，目前科研团队及相关生产企业，已能生产用于不同作物的绿色生物基材料包膜控释肥，并制定出相应的施肥要求和标准，可以轻简化施肥。
“今后，农业生产将向规模化、智能化、精准化发展，适应农业发展新趋势，新型肥料研发也要与时俱进，我们的研发永远在路上。”杨越超说，“目前，我们在继续完善生物基材料包膜控释肥的同时，正在研发更适应当前农业产业发展的新肥料及配套的新农艺，届时农民施肥会更省心、更省力，农产品产量也会更高、品质也会更好。”
