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高校科技成果轉化對接服務平臺

【高校科技創新成果推介】助力農業綠色發展,清華大學研發生物磷鉀肥

2022-12-20 13:43:04
中國高等教育學會 http://www.gxf2npi.xyz

喜迎二十大,奮進新征程。2022年9月1日,由中國高等教育學會組織開展的“高等教育這十年 ——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動已在云上高博會服務平臺正式上線。

“高等教育這十年——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動設立了“守正創新·教育現代化成果展”“開拓創新·高校科技創新成果展”“實踐創新·大學生創新創業成果展”三大展區以及一系列行業云端研討會,對企業、高校、大學生優秀創新創業成果進行集中展示,探索產業發展新模式、新合作、新思路。

開拓創新·高校科技創新成果展成果推介(九)

助力農業綠色發展,清華大學研發生物磷鉀肥

現代高效農業離不開肥料的使用。然而,化學肥料的大量使用導致了嚴重的土壤酸化板結以及對地表水系的生態破壞,在回歸自然、農產品有機化的全球大趨勢中,有機肥料則成為關鍵的源頭。但目前,由于人們認識上的誤區以及技術手段所限,有機肥中磷、鉀元素的補充仍然延用磷酸銨、硫酸鉀等常規化學肥料,對肥料的全面有機化形成了技術障礙。

“有機農業發展的肥料瓶頸—生產環節環境負擔大—優質磷礦資源短缺—水溶性磷肥流失污染水系”等一系列問題的形成是基于傳統磷化肥的生產和施用體系。雖然,傳統磷化肥為人類生存的糧食生產做出了不可磨滅的貢獻。然而,在資源短缺、環境與健康矛盾日趨尖銳的今天,需要重新考慮如何突破傳統水溶性磷肥技術瓶頸,開發高效非水溶性生物磷肥。100多年前,化學家認為作物必須通過水溶性磷化合物才能吸收磷元素;而近代植物營養學家研究卻發現:植物根系對磷元素的吸收,主要是靠根部分泌的生物酸緩慢分解土壤中的含磷礦物質而進行的。

能否找到一種在弱酸或自然狀態下,能夠向土壤中補充作物所需要磷元素的技術途徑呢?針對上述問題,清華大學、山東農業大學和中國農科院等單位歷經10年努力,開發了“富磷鉀礦物有機無機復合肥”。本產品是采用經過高能活化的磷鉀礦物為主要原料,在特效菌種的作用下與有機質共同發酵處理而得到的;其特點是長效緩釋、非酸化、非水溶性,后效性顯著,一季使用多季有效;該肥料的使用可以優化土壤礦物組成和結構,避免了化學肥料對農產品質量及土壤酸化等不良影響,達到增產、改善品質、綠色生態的效果。該產品的原材料來源廣泛,除磷鉀礦物外,發酵過程中的有機物料可以利用各地農作物秸稈、食用菌殘渣、泥碳、褐煤、風化煤、糖渣、部分發酵法制作食品類的廢棄物、各種炸油廢棄物、沼氣殘留物、禽畜糞便及屠宰廢棄物及生活垃圾等,能減少環境污染、凈化環境、也起到生態循環作用。

本產品的生產工藝流程清晰簡明,分為礦物活化、生物發酵和干燥造粒三個工序。根據實際需要,每個工序都可以形成不同階段的產品。產品A:由磷鉀等礦物組成的活化礦物粉體,可以直接施用,也可以配送到不同地點與不同的有機質原料進行發酵處理,形成產品B或產品C。以滿足有機質原料和形成的富磷鉀有機-無機復合肥不適合長距離運輸的場合。產品B:活化礦物粉體與有機質在菌種作用下發酵處理后的產品,可以直接施用,也可以進入下一個工序,形成高度商品化的造粒產品C,以滿足具有大批量有機質原料和有機肥用戶距離較近、生產與用戶關聯度較高的場合,避免干燥造粒的成本和干燥過程中的菌群和有機酸的損失。產品C:將有機化處理后的富磷鉀有機無機復合肥進行干燥、造粒和包裝等成品化處理,以便用戶使用和市場流通過程中的儲存運輸。  

該技術的研發得到了科技部農業科技成果轉化項目的支持,獲得多項國家發明專利,并通過教育部組織的專家技術鑒定。鑒定委員會認為,該項目總體達到國際先進水平,中低品位磷礦微晶化活化磷元素的技術達到國際領先水平。中國農科院、山東農業大學、山東林科院、海南大學的作物科學、資源環保學、土壤肥料學等方面的專家、教授參加、主持多次的大田試驗、科研論證,在山東、浙江、江蘇、遼寧和海南等30多種作物上推廣示范使用,都取得了令人矚目的效果。中國化工報、中國礦業報、農資導報、農民日報、糧油市場報等各大媒體專題報道,它的普及推廣將為我國發展節本增效、綠色、環保的現代農業起到極大的推動作用。 

喜迎二十大,奮進新征程。2022年9月1日,由中國高等教育學會組織開展的“高等教育這十年 ——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動將在云上高博會服務平臺正式上線。

活動設立了“守正創新·教育現代化成果展”“開拓創新·高校科技創新成果展”“實踐創新·大學生創新創業成果展”三大展區以及一系列行業云端研討會,對企業、高校、大學生優秀創新創業成果進行集中展示,探索產業發展新模式、新合作、新思路。


活動專區:中國高等教育學會“高等教育這十年 ——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動

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