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61.生物基包膜控釋肥賦能農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展

發(fā)布日期:2023-07-12??來源:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)社會合作與成果處??瀏覽次數(shù):2284
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核心提示:面對樹脂包膜材料價(jià)格高、降解周期長以及天然材料控釋效果差等問題,系統(tǒng)開展了生物質(zhì)資源合成樹脂包膜材料的研究,首次開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可生物降解的新型生物基樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品,并創(chuàng)建了聚脲、環(huán)氧樹脂、淀粉、作物秸稈液化樹脂等包膜控釋肥生產(chǎn)工藝和自動化生產(chǎn)線,構(gòu)建了全新的精準(zhǔn)化、信息化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系,定型了12個(gè)控釋肥系列產(chǎn)品

面對樹脂包膜材料價(jià)格高、降解周期長以及天然材料控釋效果差等問題,系統(tǒng)開展了生物質(zhì)資源合成樹脂包膜材料的研究,首次開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可生物降解的新型生物基樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品,并創(chuàng)建了聚脲、環(huán)氧樹脂、淀粉、作物秸稈液化樹脂等包膜控釋肥生產(chǎn)工藝和自動化生產(chǎn)線,構(gòu)建了全新的精準(zhǔn)化、信息化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系,定型了12個(gè)控釋肥系列產(chǎn)品上百個(gè)品種,實(shí)現(xiàn)了控釋肥大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,生產(chǎn)成本僅為國外同類產(chǎn)品的1/2-1/3,相關(guān)研究成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進(jìn)水平。堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,創(chuàng)建的工程化技術(shù)先后轉(zhuǎn)讓到煙臺眾德集團(tuán)、呼倫貝爾金新化工有限公司、蓬勃生物科技有限公司等企業(yè),促使控釋肥工程化技術(shù)迅速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。相關(guān)專利“秸稈液化合成樹脂包膜控釋肥工程化專利技術(shù)”已于2017年3月轉(zhuǎn)讓到呼倫貝爾金新化工有限公司,建成了年產(chǎn)5萬噸的自動化生產(chǎn)線和年產(chǎn)20萬噸專用控釋摻混肥的自動化生產(chǎn)線。已于2018年9月與山東蓬勃生物科技有限公司簽訂專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,功能型樹脂包膜控釋肥自動化生產(chǎn)線中試裝置已經(jīng)建成。創(chuàng)新了緩控釋肥養(yǎng)分釋放特征的快速檢測、低溫模擬、田間實(shí)測等預(yù)測技術(shù)和方法。通過長期從事包膜材料研發(fā)、新型肥料創(chuàng)制與工程化技術(shù)研究和實(shí)踐,系統(tǒng)研究了土壤養(yǎng)分循環(huán)、肥料高效利用和緩控釋肥的制作技術(shù)與控釋機(jī)理,揭示了作物養(yǎng)分吸收、控釋肥養(yǎng)分釋放和土壤養(yǎng)分供應(yīng)的同步關(guān)系,建立了控釋肥養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分需求在時(shí)間上和配比上雙平衡的肥料制作和施肥理論,解決了緩控釋肥養(yǎng)分釋放與作物需肥相同步的關(guān)鍵科學(xué)問題,提出了作物專用控釋肥的精準(zhǔn)控釋配方和同步營養(yǎng)高效施肥技術(shù),研制出小麥、玉米、水稻、棉花、馬鈴薯等多種作物雙平衡肥。相關(guān)研究內(nèi)容已申請到科研課題項(xiàng)目16項(xiàng),相關(guān)成果已申請或授權(quán)發(fā)明專利19項(xiàng),發(fā)表SCI論文20余篇,出版專著1部。該成果在多種作物上的試驗(yàn)、示范和推廣表明,項(xiàng)目產(chǎn)品可使農(nóng)作物產(chǎn)量平均增加10%左右,氮素利用率提高10-15個(gè)百分點(diǎn),減氮20%-30%不減產(chǎn),并可減少施肥次數(shù),在全國26個(gè)?。▍^(qū))30多種作物上累計(jì)推廣1.14億畝,節(jié)本增效403.4億元,經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益顯著。

圖1 生物基聚氨酯包膜尿素

圖2 生物基聚氨酯包膜磷酸二銨、氯化鉀

三、技術(shù)要點(diǎn)

1.秸稈、廢紙、甘蔗渣等廢棄生物質(zhì)的資源化利用、生物基包膜材料的開發(fā);

2.系統(tǒng)研究了土壤養(yǎng)分循環(huán)、肥料高效利用和緩控釋肥的制作技術(shù)與控釋機(jī)理,揭示了作物養(yǎng)分吸收、控釋肥養(yǎng)分釋放和土壤養(yǎng)分供應(yīng)的同步關(guān)系,建立了控釋肥養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分需求在時(shí)間上和配比上雙平衡的肥料制作和施肥理論,解決了緩控釋肥養(yǎng)分釋放與作物需肥相同步的關(guān)鍵科學(xué)問題;

3. 研究了膜材料在土壤中的降解轉(zhuǎn)化過程及機(jī)理,探討了樹脂殘膜對土壤環(huán)境和作物生長及品質(zhì)的影響機(jī)理;

4. 創(chuàng)建了環(huán)氧樹脂、淀粉、作物秸稈液化樹脂等包膜控釋肥生產(chǎn)工藝和自動化生產(chǎn)線,構(gòu)建了全新的精準(zhǔn)化、信息化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系。

四、適宜區(qū)域:濕潤、半濕潤的區(qū)域。

五、注意事項(xiàng):生物基包膜材料的研發(fā)。

六、聯(lián)系人信息

陸盤芳 化學(xué)學(xué)院

電話:13853807606

郵箱:xiaolu@sdau.edu.cn


項(xiàng)目來源:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)

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