三项腐植酸生态科技成果国际先进

中化新网讯 4月20日，从中国石油大学（华东）获悉，由该校田原宇教授团队联合西安石油大学、青岛和研科技有限责任公司、秦皇岛三农现代机械设备有限公司等单位完成的“难溶性钾矿连续高压活化创制腐植酸钾肥技术研发与示范”“车载式农业废弃物快速热解制腐植酸技术研发与应用”“农业废弃物高压水热制备人工泥炭与富维酸技术与工业化”三项科技成果近日通过了中国腐植酸工业协会组织的科技成果鉴定。

以中国工程院徐明岗、沈其荣、高雄厚三位院士领衔的顶级专家阵容，联合中国农业大学、中国矿业大学（北京）、西安交通大学、华北理工大学、北京林业大学、农业农村部耕地质量监测保护中心等国内顶尖高校与科研机构权威专家。经过鉴定和严格质询与讨论，专家组一致认定三项成果整体达到国际先进水平，其中核心技术与应用居国际领先地位。

田原宇指出，我国农业年产生有机废弃物超60亿吨，传统处理方式环境负荷大、资源化效率低；我国可溶性钾盐稀缺，但难溶性含钾岩石（以钾长石为主）储量折纯K₂O高达200亿吨，是可溶性钾盐资源的百倍以上。与此同时，我国钾肥资源对外依存度高达67%、天然泥炭100%依赖进口且进口受限，粮食安全、耕地质量提升与绿色农业转型面临严峻挑战。三项成果分别从难溶性钾矿活化、农业废弃物原位转化、人工泥炭替代天然泥炭三个维度，系统构建了腐植酸绿色材料从原料到产品、从工艺到装备、从实验室到田间应用的全链条技术体系，深度服务于国家“藏粮于地、藏粮于技”战略，在破解稀缺战略资源保障、筑牢耕地质量防线、推进农业固碳减排三大领域展现出巨大应用潜力。

三大技术突破，树立国际领先标杆

难溶性钾矿连续高压活化创制腐植酸钾肥技术。田原宇介绍说，我国钾肥每年需求折纯K₂O高达1000万吨，对外依存度长期高达67%。尽管可溶性钾盐资源匮乏，而难溶性钾长石储量200亿吨，却因晶格稳定、钾难以释放而长期无法规模化利用。针对这一国家战略难题，“难溶性钾矿连续高压活化创制腐植酸钾肥技术”首创“钾长石连续高压水热活化-腐植酸协同改性”一体化技术体系。通过构建“机械湿法粉磨-原位碱性活化-高压水热解构-腐植酸改性”协同释钾体系，创制腐植酸长效钾肥、高效富维钾和腐植酸硅酸钙镁肥等新质绿色肥料，首次工程化实现基于电磁加热的连续高压水热活化新工艺，钾提取率稳定达95%以上，有望从根本上破解我国钾肥战略资源“卡脖子”问题。

研发的管塔式复合连续反应器与余热回收耦合装备，使系统能耗降低30%以上；创建了钾、硅、钙全元素资源化与碱液循环利用的清洁生产新模式，资源利用率达100%。腐植酸长效钾肥、高效富维钾、腐植酸硅钙肥系列产品在水稻、油菜、小麦、玉米等作物上平均增产15%，钾肥利用率从40%左右大幅提升至95%以上，将为我国粮食安全和食品安全提供强力保障。

车载式农业废弃物快速热解制腐植酸技术。田原宇指出，针对农业废弃物分布分散、收集运输成本高的制约瓶颈，“车载式农业废弃物快速热解制腐植酸技术”创建了普适性的生物质六组分梯级分离方法，系统揭示了生物质快速热解过程“原料结构—温度—官能团—腐植酸类型”的对应关系，为移动式处理工艺与装备研发奠定了理论基础。首创农业废弃物“移动式工厂”原位全量转化模式及成套核心装备，实现从“收集原料运往工厂”到“移动工厂前往原料产地”的根本性转变，突破传统大规模热解在处理分散性生物质时成本高、收集难的瓶颈。创新设计“提升管流化床燃烧再生—旋转窑固体热载体热解”双反应器耦合工艺，实现系统热量自平衡与固体热载体高效循环；发明了“激冷—离心分离—精馏—可控缩聚”一体化塔器分离系统，建立了富维酸、棕腐酸、黑腐酸系列产品的定向制备与分子量调控机制，实现了农业废弃物分布式、属地化、即时性处理与全组分高值化利用。在此基础上，创新提出了退化土壤“构土、活壤、调优”生物腐植酸低成本可持续修复理论，研发出应用于退化土壤的生物腐植酸靶向修复材料，大幅提高退化土壤透气、保水、保肥能力，激活土壤微生物代谢，促进有机质腐殖化、养分转化与重金属钝化，实现了“当年修复、当年见效、当年收益”的优异效果。

农业废弃物连续高压水热法制取人工泥炭与富维酸技术。田原宇分析说，我国每年产生超60亿吨农业有机废弃物，传统处理方式周期长、产物附加值低。然而我国天然泥炭因生态保护限制开采、完全依赖进口。2025年进口3500万立方、预计2030年将超过1亿方，但国外也逐渐因环保而减少开采，供需矛盾日益突出。针对这一突出战略性资源短缺难题，“农业废弃物连续高压水热法制取人工泥炭和富维酸技术”阐明了人工泥炭重构与富维酸富集同步调控机制，揭示了有机物向腐殖质的定向转化机理及重金属形态迁移与腐植酸络合固定规律，成功破解农业废弃物创制可完全替代天然泥炭的人工泥炭的世界性战略难题。

首创“电磁加热+管塔复合式两级反应+多级闪蒸余热回收+无相变精馏脱盐纯化”的连续化清洁高效新工艺，破解了电磁快速加热与生物质慢速水热反应的匹配难题，能耗降低30%以上，解决了粪便产物盐分高、易造成土壤盐渍化的行业瓶颈。构建的“定向水热转化—精细分离—靶向复配”一体化技术，实现从农业废弃物到农业靶向功能性产品的有效转化，人工泥炭关键指标优于天然泥炭（有机质≥90%，腐植酸≥40%），开发出生物刺激素、抗旱节水剂等系列功能型产品，为我国发展设施农业和保障土壤健康提供了强力支撑。

里程碑意义，开启产业新篇章

田原宇表示，本次三项成果的集中突破，标志着我国腐植酸行业科技创新实现了从“点的突破”向“系统能力提升”的跨越。成果初步构建了从“实验室研发—产业化中试—田间规模化应用”的完整闭环，为我国新质腐植酸产业向高端化、智能化、绿色化转型升级树立了标杆。

鉴定会还特邀原国务院参事、原国务院扶贫办主任、农业农村部副部长刘坚作为见证嘉宾，他指出，在“十五五”开局之年，腐植酸行业能够推出这样一批硬核科技成果，成功打通了从实验室到田间地头的“最后一公里”，充分体现了科技工作者“把论文写在大地上”的务实精神与使命担当。

刘坚指出，腐植酸作为保障国家粮食安全、推动耕地质量提升的战略性资源，希望此次三项成果的突破，能够为解决稀缺资源替代、农业固碳减排等国家重大难题提供切实可行的“中国方案”，展现我国在绿色农业科技领域的创新实力与战略定力。

深耕腐植酸行业三十余年的中国腐植酸工业协会原会长曾宪成表示，三项成果不仅是腐植酸行业在“十五五”开局之年的重大胜利，更标志着我国在该领域的技术创新能力实现了从“并跑”到“领跑”的跨越，将为保障国家粮食安全、推进农业农村现代化、助力生态文明建设注入澎湃创新动能，进一步夯实我国在全球腐植酸产业中的领先地位。