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绿色高效肥料的创制及其应用
- 获奖名称:
- 神农中华农业科技奖科学研究类成果
- 获奖区域:
- 中国农学会
- 获奖等级:
- 一等奖
- 主要完成人:
- 杜昌文,马宏卫,徐生,周健民,申亚珍,袁登荣,高福新,周一波,夏金保,狄恒荣,刘健明,何建桥,刘敖根,佘义斌,邢红飞,刘军,梁晓辉,袁丽敏,陈卫宇,陈其军
- 关键词:
-
土壤肥力;
高效;
空间变异;
肥料;
快速;
国家;
作物;
精准;
专用肥;
控释;
- 第一完成单位:
- 南京市耕地质量保护站
- 获奖时间:
- 2014-2015
- 项目名称:
- 联系人:
- 联系电话:
- 电子邮件:
- 邮编:
- 地址:
- 合作完成单位:
- 南京市耕地质量保护站,中国科学院南京土壤研究所,南京市园艺技术推广站,江苏中东化肥股份有限公司,仪征多科特水性化学品有限公司,南京宁粮生物工程有限公司,南京恒康肥业有限
公司
- 单位电话:
- 传真:
- 网址:
- 推荐单位(专家):
- 来源网站:
- 中国农学会
- 来源网址:
- http://www.caass.org.cn/
- 摘要:
- 根据全国肥料试验网的统计结果,肥料对产量的贡献高达40.8%,因此肥料是保障粮食持续增产稳产的基础。1978年至2010年间,我国化肥的施用量从不足1000万吨增长到约6000万吨(折纯),但养分利用率低,养分损失导致资源与能源的巨大浪费,近年来,每年损失氮肥(折纯)2000多万吨,不但导致资源与能源的巨大浪费,同时还带来严重的环境污染,据国家环保部公布的调查数据,农业面源污染对水体富营养化的贡献率高达50%以上。因此,肥料资源高效利用是我国粮食安全保障和生态环境保护中亟待解决的重大现实问题。鉴于土壤肥力巨大的空间变异性和作物养分需求的动态特性,生产实际中仍难实现养分供应与作物需求的时空同步。要创制同时考虑土壤肥力空间变异和作物养分动态需求的高效专用肥,显著提高肥料利用率,必须突破以下技术难点:一是如何快速、精准获取具有空间变异的土壤肥力信息;二是如何研发与不同作物生育期养分需求相匹配且环境友好的养分控释技术。
针对上述技术难点,本成果在传统基于土壤肥力空间变异的单维肥料配方技术的基础上,研发了基于空间变异和时间变异的二维肥料配方技术。在国际上首次利用红外光声光谱进行了土壤肥力的数字化表征,建立了土壤肥力信息快速评估方法,突破了土壤肥力空间变异信息难以快速和精准获取的技术瓶颈;成功合成了水基聚合物包膜材料,攻克了以水代替有机溶剂的包衣技术难点,在国际上率先研发了载体缓控释技术,建立了养分释放的理论和经验模型,研制出了商品化水基包衣控释肥料,实现了依作物需求的养分适时控释;在此基础上,创建了基于土壤肥力空间变异和植物养分动态需求特征的二维配方专家系统,实现了养分配伍的精准和快速决策,有效支撑了高效专用肥的创制及其应用。本成果研制的水基包衣控释肥料产品颗粒圆整,强度大,控释效果好,安全性高,环境友好,成本为国外同类产品的50~60%;研发的高效专用肥料专家系统可快速、精准获得肥料配方,进而获得系列高效专用肥,针对性强,肥料产品可提高氮肥利用率15%以上。
本成果先后受到国家自然科学基金、国家“863”计划及国家测土配方施肥补贴等项目的支持,整体技术水平国际先进,部分技术国际领先。本成果申请国际专利(PCT)1项,申请国家发明专利14项(其中授权发明专利8项)、获授权实用新型专利2项,获软件著作权2件;制定地方标准6项;发表学术论文78篇(其中SCI论文32篇),出版专著4部;获江苏省重点新产品和江苏省高新技术产品各1个;先后获得首届中国农业科技创新创业大赛特别奖和江苏省科学技术奖一等奖各1项。
近二年来生产各类高效专用肥60万吨,新增销售额19.2亿元;近三年来在苗木、花卉和蔬菜等高价值经济作物上累计推广480万亩,节本增收12.6亿元;同时节氮(N)1104万公斤,减磷(P2O5)480万公斤,有效减轻了农业面源污染,取得了重大的经济、社会和生态环境效益。