[張民,讓包膜控釋肥走向產業(yè)化] 包膜控釋肥
發(fā)布時間:2020-03-12 來源: 短文摘抄 點擊:
2010年9月8日,山東金正大金正大生態(tài)工程股份有限公司證券在深交所成功上市。 而作為專著于包膜控釋肥料的研發(fā)、生產、銷售的金正大公司,其研制的包膜控釋肥料作為優(yōu)質農用肥料,具有利用率高、節(jié)約能源、減少污染、均衡營養(yǎng)等特點,不僅占領了行業(yè)發(fā)展的制高點,而且引領了中國農業(yè)與化肥的一場科技革命。
之所以金正大公司由10年前一家不起眼的小企業(yè),發(fā)展成為中國包膜控釋肥料產業(yè)的領跑者,離不開與山東農業(yè)大學的緊密合作,更離不開留美歸國博士、國家科技進步二等獎和中國專利優(yōu)秀獎獲得者、山東農業(yè)大學博士生導師張民教授等專家團隊提供的關鍵技術支撐。
而張民,也因此成為中國包膜控釋肥研制及產業(yè)化第一人。
從科技隊長到留美博士
1958年7月,張民出生在嘉祥縣瞳里鎮(zhèn)東高莊村的一個農民家庭。1975年高中畢業(yè)后,張民在村科技隊擔任隊長。他帶領十幾個隊員,住在離村不遠的科技隊,在200多畝試驗田里搞玉米雜交育種,同時還參加修水渠和引水灌溉等技術推廣工作,帶動全村的農業(yè)生產。
“當時,農村貧窮,僅有的少量作物秸稈用來燒火做飯,沒法做到秸稈還田。土地瘠薄,麥穗長的像蠅頭,小麥、玉米產量很低,畝產不到100公斤,提高糧食產量主要依靠優(yōu)良品種和施用肥料!睆埫窕貞浧甬斈昵樾,顯得有些激動。
“有一次,我們步行10多公里,到縣城參觀氨水廠,了解氨水的化學原理和使用方法,回來指導農民使用。后來村里建起了氨水池,用大汽油桶運來,放在氨水池里密封保存。在作物生長的關鍵季節(jié),用氨水耬施到小麥和玉米田里,隨后壓實,增產效果很好。但是,氨水容易揮發(fā),浪費很大!”
“為了糧食增產,科技隊到10公里外的青石山打石頭,運回石頭修水渠,修排灌站,用12馬力195型柴油機,從京杭大運河新挖的引河里抽水灌溉或排澇,以保證莊稼旱澇保收。擔任科技隊長的經歷,讓我認識到農民的艱辛,認識到農業(yè)科技的重要,作物離開肥水不能增產。”張民說。
1977年,張民考入山東農學院;1986年,張民到南京攻讀碩士學位;1992年,他在中國科學院南京土壤研究所讀博士,并借助山東農業(yè)大學與美國肯塔基大學的合作關系,作為合作培養(yǎng)赴美留學。
3年之后,張民回國,并用在美國作的英文研究論文,完成中國科學院的博士論文答辯。繼之,張民二度赴美,繼續(xù)做他的研究。
在美國,他主要從事土壤肥料、土壤化學、土壤環(huán)境與植物營養(yǎng)方面的研究,接觸到了美國和日本生產的包膜控釋肥料,對包膜控釋肥料做了大量調查研究,并在柑橘和柚子上做肥效試驗。佛羅里達屬于亞熱帶濕潤地區(qū),雨量充沛。柑橘和柚子的根系主要生長在土壤表層,將包膜尿素撒施在地面,營養(yǎng)隨雨水逐漸緩慢釋放到達根系,省工省肥,效果非常好。
當時,張民就打算回國后研制自己國家的包膜控釋肥。
那時候,國外包膜控釋肥料產品的價格比普通肥料高出5至8倍,僅在花卉、苗木、草坪等觀賞植物上使用。在中國的土壤肥料學教科書上還鮮有相關內容,產品更是聞所未聞。
從技術引進到技術創(chuàng)新
1996年6月,張民完成研究回國。當時,學校正在組織申報“農業(yè)部引進國際先進農業(yè)科學技術(948)項目”,張民連夜寫申報材料,并以自己在國外參與科研的情況和發(fā)表的論文,說服了評審專家和農業(yè)部分管項目的領導。
第二年,他聯合校內外科研人員申報的“自控緩釋肥制作技術”研究課題在農業(yè)部立項。
從此,他開始了包膜控釋肥料從技術引進、技術創(chuàng)新到產業(yè)化的艱難歷程。
在國外,張民雖然做過包膜控釋肥料的肥效試驗,但對它的包膜材料和生產技術、工藝流程、生產設備知之甚少。開始,張民在實驗室里分析國外的膜殼材料成分,尋找國內相似的包膜材料,制作了小型流化床包膜塔,并研制出了小試控釋肥料樣品。
1998年夏天,課題組花5萬美元,從美國引進了實驗室用的流化床包膜塔和多種噴涂設備,加快了研究進度。張民在國內篩選了近50種包膜材料,進行了成千上萬次的試驗。他把引進的流化床包膜塔放大,自行設計制作了流化床包膜塔及配套生產設備,優(yōu)選包膜材料的配方,用收集到的美國、德國、日本、以色列的包膜控釋肥料樣品作對比,按照歐美和日本等國外的產品標準檢測自己的產品,并于1999年起草制定了與國際相接軌的《自控緩釋肥》企業(yè)標準,按此標準不斷改進和完善產品的內在控釋性能和外觀質量,為以后緩控釋肥料行業(yè)標準和國家標準的制定奠定了理論和工作基礎。
研究中,張民帶領課題組創(chuàng)新了包膜材料及配方技術、包膜設備研制開發(fā)與生產工藝、包膜控釋肥料產品的技術指標與質量標準、控釋養(yǎng)分釋放機理與肥效評價技術、作物專用復合肥配方與造粒技術。
經過大量工作和艱辛探索,張民課題組創(chuàng)新并形成了成熟的包膜控釋肥料核心技術,即:可降解膜材料配方精準控釋技術、熱固性樹脂快速表面固化成膜技術……
多次的試制、試驗、反饋、改進和創(chuàng)新,終于使張民和他的團隊生產出定型的12個系列數百種包膜控釋肥料新產品。然后在學校中試車間完成了由小型流化床包膜塔到大型流化床包膜塔的放大調試,產量也由每小時3公斤提高到300公斤。
2004年11月,山東農業(yè)大學包膜控釋肥料生產技術轉讓山東金正大公司。
2006年4月,山東農業(yè)大學和山東金正大公司合作完成的“包膜控釋肥產業(yè)化成果轉化”項目――年產30萬噸的硫加樹脂包膜控釋肥料生產線在山東臨沭建成投產。
第二年底,項目通過了國內11個單位13位權威專家的技術鑒定,形成了具有中國自主知識產權的包膜控釋肥生產技術體系,成為世界上品種最多,生產規(guī)模最大的包膜控釋肥料生產基地,實現了包膜控釋肥料關鍵技術的集成與大規(guī)模生產的歷史性突破。
目前,張民與金正大公司已研制出具有自主知識產權,適合規(guī);a的包膜控釋肥料生產新工藝,開發(fā)出12大系列100多個品種,獲得國家發(fā)明專利78項,不僅在中國,而且在美國農業(yè)部3個試驗站和6所大學的試驗基地13種作物上推廣應用,產品已出口到澳大利亞、馬來西亞、韓國、英國、荷蘭、美國等10多個國家。
艱辛創(chuàng)業(yè)路
張民,回國創(chuàng)業(yè)15年,將中國包膜控釋肥料研制和生產工藝做到了極致,完成了包膜控釋肥料從技術引進、技術創(chuàng)新、集成到產業(yè)化的全過程,汗水灑滿了創(chuàng)業(yè)的道路。
“生產設備由小到大,靠我們自己研制、安裝、調試。產量由每小時1公斤提高到3公斤,由3公斤提高到300公斤,由300公斤提高到1000公斤,由1000公斤提高到3000公斤。每小時生產3000公斤的設備由一套擴大到24套。 這不是幾何放大,而是一種物理性放大。在這個過程中,情況復雜,需要一步一步地試驗和探索,需要具有頑強的毅力和奉獻精神!”
談到包膜控釋肥料由小試、中試到產業(yè)化的技術創(chuàng)新歷程,許多難忘的情景,張民至今仍然記憶猶新。
“2003年7至8月,正是泰安最炎熱的時節(jié),也是300公斤流化床包膜塔在學校農場的車間進行安裝調試的關鍵時期。要使從3公斤到300公斤肥料在包膜塔中均勻包膜,噴頭和氣流分布板需要一遍一遍的修正,24小時不能停,困了就在車間睡一會兒。天氣熱,蚊子多,咬的人們難以忍受。一天夜里兩點鐘,車間突然跳閘停電,我們急忙找來變電室值班人員,接好了電,繼續(xù)試驗。不長時間,線路再次斷電,沒辦法又去叫醒值班人員,和值班人員說好話,賠笑臉!睆埫裾f:“此前,我們已經與荷蘭一家貿易公司簽訂了60噸包膜控釋肥中試產品的銷售合同,不盡快調試好包膜塔生產設備,就不能按時交貨!”
就這樣,張民和助手楊越超帶領著研究生,吃住在條件十分簡陋的生產車間,晝夜加班,奮戰(zhàn)兩個多月,完成了生產中試試驗。
2005年春節(jié)前夕,“包膜控釋肥產業(yè)化成果轉化”項目在金正大公司開始啟動。
第一臺大型流化床包膜塔及輔助設備,需要吊裝到四樓車間,由于機器設備龐大,張民在現場指揮工作人員,拆了四樓的窗戶,把機器吊裝到樓內。時值寒冬臘月,滴水成冰,北風呼嘯,冷風直接吹進樓內,穿著羽絨服都凍得難受,張民帶領技術人員,冒著零下十幾度的低溫,調試機器設備,從上午一直干到晚上八九點鐘,忙到臘月二十九才收工。
正月初六,當人們還沉浸在過年的氣氛中的時候,張民已經來到工地,繼續(xù)指揮調試正在安裝的包膜生產設備。
十幾年下來,張民在實踐中不斷學習樹脂、塑料、溶劑、機械、生產工藝流程等方面的知識,書架上增加了一大批新書。他邊學習,邊摸索,邊試驗,邊總結,成為包膜控釋肥料研制和生產技術專家。
“為祖國服務,祖國更需要我!”
為驗證國產包膜控釋肥料在國外的施用效果以及新型葉面肥料的合作研究,2000年6月至2002年9月,張民作為訪問教授再次來到美國佛羅里達大學,在熱帶作物研究與教育中心做研究工作,一邊做中國產包膜控釋肥料與美國、日本以色列等國家控釋肥產品的對比試驗,承擔佛羅里達大學熱帶作物研究中心的試驗項目。
曾經擔任美國農業(yè)部副部長、具有環(huán)境生態(tài)學專業(yè)背景的Dr.WaldemarKlassem,時任佛羅里達大學熱帶作物研究與教育中心主任,非常贊賞張民的工作表現,極力挽留張民在美國發(fā)展,并對張民說“你在這里工作得這么好,你就留下來吧!”
此問,張民16歲的女兒來到美國讀書,妻子也從國內來到美國。
當時,只要有工作成績,有博士學位,有人推薦,是受美國歡迎的人才,很快就會拿到美國綠卡。只要張民有了美國綠卡,就會為女兒在美國的讀書、就業(yè)和成長帶來很多便利。所以,當時女兒也很希望父母繼續(xù)留在美國工作。
同學和朋友們也好心勸張民“現在,一家人都在美國,應該考慮給女兒爭取一張在美國的綠卡,先不要考慮回去了!”張民深沉地說:“留在美國,我主持承擔的‘包膜控釋肥料的中試與示范’和‘波爾多液營養(yǎng)保護劑制作技術及作物效應研究’兩項農業(yè)部課題,就無法按期完成。同時,也無法指導國內的3名碩士和1名博士完成論文。為祖國服務,相比之下國內更需要我!”
張民感到:“在美國搞科研,尤其是做應用技術,技術再好,成果再大,產權首先是美國的。在那里做出成果來,受益的首先是國外。而且,應用研究和理論研究不同,理論成果無國界,應用成果和專利技術的推廣卻受到地域的很大影響;氐絿鴥茸隹蒲,就是為中國的農業(yè)、農村、農民做事!”
2002年9月,女兒18歲剛過,張民安頓好孩子在國外的學習和生活,就立即和妻子啟程回國。他放心不下自己的科研事業(yè),離不開自己的祖國。
回國之后,張民和金正大集團完成的“新型作物控釋肥研制及產業(yè)化開發(fā)應用”項目,在祖國的土地上創(chuàng)造了優(yōu)異成績。于2008年獲得山東省科學技術進步一等獎、2009年國家科技進步二等獎、2009年山東省專利獎一等獎、2009年中國專利獎優(yōu)秀獎。
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