土壤调理剂是指用于保持和改善植物营养和土壤物理化学性质及生物活性的各种物料。据了解，目前我国土壤调理剂年需求量在4000万吨以上，而产量只有200万吨～300万吨，且质量参差不齐、市场缺口大。以保水性为主要特点的土壤调理剂，目前主要以有机材料为主，存在降解困难的严重问题。研究、生产和应用以土壤保水、肥料缓释、平衡土壤营养元素为主要特点的土壤调理剂，是农业生产中土壤保墒、减施化肥、实现粮食增产的重要途径，但目前该领域研究在国内进展缓慢，远远不能满足实际需求。

粉煤灰中含有丰富的硅、钙、镁、铁、硫、钼、磷、钾、锰等近二十种有益元素，但活性低，直接利用时植物吸收量有限。为此，以中国科学院过程工程研究所为主的研究团队提出以粉煤灰为主要原料，借助于活化剂，制备具有高强保水性能且富含中量营养元素的粉煤灰基土壤保水·调理剂的新思路，经过近十年的研究获得了成功。调理剂中有益元素活化率均达到70%以上，部分元素活化率达到90%以上，吸水率可达到自身重量的3～9倍，可令土壤保水50天，氮肥缓释60%，磷肥缓释20%。

2017年至今，粉煤灰基土壤保水·调理剂已在内蒙古赤峰、呼伦贝尔、黑龙江齐齐哈尔、张家口沽源、山东泰安、河南漯河、郑州、安徽界首等多地完成了农作物大田试验，种植作物包括玉米、小麦、马铃薯、大豆、甘蓝菜等，累计种植面积超过500亩。试验结果证实了其对土壤保墒、农作物增产、肥料缓释、降低盐碱的突出效果。在传统氮磷钾复合肥减量20%~60%的情况下，玉米最高增产36%，平均增产20%以上，马铃薯增产效果更为显著，产量可翻倍，小麦增产18%，甘蓝菜仍大幅增产30%，甜菜增产25%，且各种作物品质稳定。

本项目技术成熟，工艺稳定，容易实施，至今已有五年以上的实验室小试、放大试验、中试生产的经验。在制备技术方面，五年间已依次完成前期实验室小试、30升装置放大、200升装置扩试、3立方反应釜中试试验，序列试验还证明：可放大性好。