硅肥之父.doc

中国硅肥之父 黄瓜为何一头粗一头细？花生为何一头大一头小？水稻穗尖为何多瘪粒？小麦为何要倒伏？红薯为何疤疤瘌瘌不光滑不均匀？河南省科学院的蔡德龙用他的科学实践告诉农民朋友：原来是缺硅中国硅肥之父本报记者 王方杰 科技史上，重大的发明总是和杰出科学家的名字连在一起。象杂交水稻与袁隆平，杂交玉米与李登海，原子弹与钱学森。中国硅肥也注定要与蔡德龙的名字连在一起。一硅，是植物生长需要的第四大营养元素，对农作物增产有着异常神奇的效果。硅肥研究，五十年代源于日本。到七十年代，硅肥技术解密，日本人垄断地位被打破，美国东南亚等迅速掀起硅肥推广热潮。但在中国，硅肥一直鲜为人知。直到80年代中期，中国学者蔡德龙才第一次接触硅肥。蔡德龙，今年44岁，早年毕业于北京农业大学，以后专事植物营养与肥料研究。80年代中期留学日本，成为第一个在海外获得植物营养学博士的中国人。蔡德龙和硅肥结缘，纯属偶然。那是在一次会议上，他的导师国际植物营养学会主席东京大学教授茅野充男指着一位老人介绍：这是世界硅肥之父小林均教授，他在日本享有盛誉，是日本国农林省聘用的终身顾问。硅肥？首次听说的这个名词的蔡德龙一脸迷惑，但是从导师敬重的言辞和神态上知道：这一定是个了不起的东西。 蔡德龙得知：硅肥塑料大棚是战后日本农业起飞的两大法宝。没有硅肥就没有日本的现代优质农业。一心希望祖国繁荣富强的蔡德龙，像发现了新大陆一样激动不已。他又投身小林均教授门下，希望把硅肥技术引进中国。但是，这个念头马上被推翻了“中国华北土壤不缺硅。”不光中国的专家这样认为，就连蔡德龙的导师也持有此见解。中国华北不缺硅，这个定论是怎样来的？有什么依据？以往的推论是：中国北方降雨量小，土壤中钙镁钠等阳离子容易被蒸发到地表上来，导致碱性增高，有效硅含量增加。但是，从来没有一个人对华北土壤的有效硅含量作过系统的实验。蔡德龙拿定主意：回去，赶快回到自己的祖国搞土壤调查1991年春，蔡德龙聚集了河南省科学院地理研究所16名志同道合者。他们冒酷暑，顶严寒，跑遍了整个黄淮海地区，提取了400多个土壤样品，测出了近千个有效数据。结果出来了：中国华北土壤碱性确实较高，但有效硅含量并不高，甚至比南方一些地区还要低。这个结果，令蔡德龙本人也感到怀疑它太有悖于土肥界的所谓“常理”了。这究竟是怎么回事？蔡德龙继续进行取样分析，他发现，黄河淮海长江三大河流在河南段有效硅的含量在百万分之十以下，比世界上已经广泛使用硅肥的日本、菲律宾、韩国等国河流中有效硅含量都要低。与此同时，他又对黄河上中下游沿岸土壤逐段分析，发现越往下游，有效硅含量越低。他这才意识到：黄河源源几千公里，如此长距离的搬运，使有效硅越来越多地溶解到水里流失，致使黄河中下游土壤中的有效硅越来越少。这个结论靠得住吗？在典型的黄河冲积平原，蔡德龙选择两个农户做硅肥试验。一户种花生，一户种水稻。结果，花生平均增产30%，水稻平均增产29%，最高增产41.7%。按照一般的硅肥理论，土壤中有效硅超过百万分之一百二十，再施用硅肥，作物就不再增产了。但是，在多次对比试验中蔡德龙发现，在华北地区，一直到百万分之二百五十（250PPM），再施用硅肥，作物才停止继续增产。蔡德龙因此把土壤中有效硅含量250PPM暂定为黄淮海平原所需要硅的临界值。他还大胆地提出：土壤类型不同，临界值也不同。这一观点，被此后的一系列试验所证明，并被国际学术界公认为“蔡氏理论”。 二经过二三十年的开发研制，硅肥技术在日本已经趋于成熟，但绝非尽善尽美。蔡德龙在日本观察刚刚分蘖的水稻时发现，施过硅肥的水稻看上去还不如没施硅肥的叶片小，分蘖慢，颜色带黄。为此，他请教了小林均教授。这位“硅肥之父”告诉他：这种现象很正常。越到后来，硅肥对作物的影响才越明显。他耐心地劝慰这个中国弟子：这并不影响增产效果。“这怎么行呢？”作为农民的儿子，蔡德龙深知中国农民的文化水平和接受能力，如果不能眼见为实，哪怕说得天花乱坠，也不容易被接受。怎么立竿见影，让农民一下就信服呢？蔡德龙苦苦攻关。后来终于明白：氮磷钾等元素各司其职，氮使植物叶片浓绿，硅则使茎叶挺直，但硅元素对氮磷钾又有抑制作用。他本来只想解决一个视觉效果上的问题，却在不经意间发现并解决了植物生长初期氮磷钾硅各元素的养分平衡问题。很快，蔡德龙研制出一种独特的硅肥添加剂。这种添加剂，不仅可以消除硅肥对其他元素的抑制性，还可以利用各种元素间的相互作用力，促使硅元素向植物根圈移动，增强植物对硅的吸收能力。硅元素是个“不爱动分子”，可以持久地保持肥效，但是，也正是它的不爱动，即使把硅肥施于作物根部周围，也不容易进入根圈。这就是国际肥料界百余年攻而未克的“根圈理论”。1992年10月，蔡德龙的研究成果公布于世，立即引起国际硅肥学界的轰动，被称为“硅肥研究的重大突破与创新”，对攻克“根圈理论”提供了有益的借鉴与启示。日本各大媒体连篇累牍地进行报道，引起了当时正在日本访问的李鹏总理的注意，特意接见了他，并勉励他早日回国，为中国农业做贡献。此后不久，蔡德龙谢绝美国，日本等国聘请，回到祖国，回到一直关心支持他的原单位河南省科学院地理研究所。 三1996年初，李鹏总理再度接见了蔡德龙。1997年初，他又被国家授予优秀回国人员奖。但领奖不是蔡德龙的心愿，他想建立中国的硅肥产业。一部中国肥料史表明:氮肥在中国推广用了20年，磷肥用了15年硅肥呢？硅肥在中国需要多长时间才能推广开来？一万年太久，只争朝夕。通过小林均教授，蔡德龙引进了日本的硅肥生产技术。他又根据中国实际，对生产原料配方流程产品标准进行了一系列的改造和探索，建立起中国硅肥的生产工艺标准。蔡德龙使用的硅肥原料，就是炼钢厂及铝厂的废料水淬渣（其中富含二氧化硅），粉碎之后，再加入他本人研制的添加剂就行了。本来成本很低的。但就是这样，建一个年产万吨的硅肥工厂，也需要130万元的投资。而河南省科学院地理研究所是个事业单位，哪来这笔启动资金呢？蔡德龙是幸运的，地理研究所所长张占仓，党支部书记宋殿宾成了他的坚定支持者。硅肥产业化工程成为全所三大发展战略的打头炮。经过千辛万苦，硅肥的研制在1993年作为河南省科委“八五”重点攻关项目通过成果鉴定。但推广之路是艰难的。整个1994年，尽管全国各地有几十家单位前来洽谈合资，但无一成功。进入1995年，蔡德龙的天空开始出现一片蔚蓝。年初，第一笔要求合资办厂的10万元资金打入地理所，3个月后河南省科学院硅肥中心平顶山硅肥厂建成投产，这是中华大地上第一个利用炼钢废料水淬渣作原料的正规硅肥生产企业。一家，两家中国硅肥的产业化之路终于起步了。1995年5月，河南省科学院硅肥工程技术研究中心挂牌成立。小林均教授特意从日本赶来祝贺。看到弟子在中国掀起的硅肥潮，他欣喜不已，由衷赞道：“中国的硅肥比日本的还好”1995年9月，国家科委成果办在郑州召开了有史以来的第一个全国性的硅肥生产与应用会议。黄瓜为何一头粗一头细？花生为何一头大一头小？水稻穗尖为何多瘪粒？小麦为何要倒伏？红薯为何疤疤瘌瘌不光滑不均匀？农民们原来不懂。施了硅肥之后，他们才恍然大悟：原来是缺硅硅肥投入成本只相当于其他化学肥料价格的1/5，但施用后，红薯又大又光，黄瓜又匀又甜，双仁花生一般大小，水稻顶部的叶子耸然不倒。水稻增产13%，小麦增产10%，花生增产1525%，蔬菜增产20%，棉花甘蔗水果等分别增产815%。硅肥对农作物增产的巨大效力，使硅肥企业数量急剧膨胀，前来要求合作建厂、转让技术的单位络绎不绝。仅春节过后，就有30余家企业前来郑州洽谈技术转让、合作建厂事宜。迄今为止，中国已有25家硅肥企业建成，年产硅肥32万吨。有1000余万亩农田施用了硅肥。小小的河南省科学院地理研究所，成了中国硅肥产业化的策源地。抽样测量表明：浙江73%、湖南71%、45%的耕地缺硅。全国有50%即10亿亩左右的耕地缺硅，每年需要30003500万吨硅肥。现在的硅肥产量，刚好是市场需求量的1%。读者千万不要小看这个1%。科技推广史证明，一个科技新产品如果跨不过1%的市场需求线，就可能夭折。而一旦跨越1%的市场需求线，就说明其产业化的起步阶段已经完成，开始进入大发展时期。如果仅仅把硅肥作为一个产业计算，满足市场需求后，每年可创产值100亿元以上，实现利税20至25亿元。一个年产万吨的硅肥厂，每年可创利税100多万元。如果计算它给农民带来的经济效益，则无可估量。不仅如此，硅肥生产还有巨大的环境效益。满负荷生产后，每年可消化掉5000万吨堆积如山、随风飘扬的工业废渣。事实上，因为硅肥厂的建立，华中一带过去无人问津的水淬渣，三五年间，已从5元一吨涨到30元一吨，再涨到如今