成果背景
肥料是粮食丰产与优质的决定性因素之一。联合国粮农组织(FAO)统计资料表明,在提高单产中,化肥对增产所起的作用占40～60%。
目前,世界发达国家化肥利用率平均为50%～60%,其中氮素为50%～70%,然而我国氮肥利用率仅30%～35%,磷肥10～25%,低于发达国家15～20个百分点,损失率高达45%以上,每年通过淋溶、挥发等途径损失的化学氮素价值约合350～600亿元人民币。因此,要提高农业效益,必须要大力开发新型长效缓释肥料,大幅度提高肥料利用率;同时,研发新型高效长效缓释肥料是解决农产品品质差、保障食品安全的措施之一;在农村面源污染中,化肥污染占30～45%。我国每年约1300万吨N进入大气和水体,应用新型长效缓释肥料是减少面源污染的根本途径之一;研制新型高效长效缓释肥料也是发展民族肥料产业,增强国际竞争力的迫切需要,对于推动和支撑民族肥料产业的发展,意义非常重大。
研究内容
- 根据土壤酶学原理,筛选与合成环境友好脲酶抑制剂与硝化抑制剂,利用抑制剂协同增效作用、物理包膜与抑制剂结合调控肥料氮在土壤中转化过程。
2、运用增铵营养原理,通过控制进入土壤的氮的形态比例,提高氮的同化效率。
3、根据离子络(螯)合作用原理,利用活化剂控制高价阳离子活度,活化土壤中的固定态磷和保护肥料磷的有效性;
4、开发缓释尿素、长效缓释复混肥产业化设备,突破在大型普通尿素、复混肥生产线上连续添加缓释剂工艺技术,实现缓释尿素和长效缓释复混肥规模化生产。
重大科技贡献
1、通过调控技术的集成与组合,攻克了抑制剂作用时间短的技术难题,使肥效期达到 120天以上,取得了控制期延长2-2.5倍的效果;
2、通过化学型磷素活化剂的构建,攻克了肥料磷在土壤中固定过快的难题,使土壤有效性磷提高29.0%～49.0%,有效期由35天左右延长到65天以上; 通过缓释肥料的中试放大工艺及规模化生产流程设计,攻克了抑制剂与活化材料相互反应及添加不均的技术难题,实现了长效缓释肥料的规模化生产。
成果产出与荣誉
开发出氮肥长效增效剂3大类6种,开发出长效复合肥添加剂3种,缓释尿素缓释剂3种,各类长效缓释肥料60余种。出版了我国第一部系统论述缓释/控释肥料的专著;发表文章143篇;申请发明专利30项,授权发明专利 7项。获得辽宁省科技进步一等奖1项,获得辽宁省优秀新产品一等奖1项,国家专利局最佳发明专利奖一项。
成果团队
石元亮、武志杰(泰山学者)、陈利军、张旭东、何兴元、高祥照、李忠、陈卫东、孙运生、张世强
