中国农科院微信公众号
农科专家在线微信公众号
MENU
当前位置: 首页» 科学研究» 科技奖励» 国家级奖成果

低成本易降解肥料用缓释材料创制与应用

【字体:
  • 主要完成单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
  • 主要完成人员:张夫道,张建峰,杨俊诚,王玉军,黄培钊,王学江
  • 起  止  时  间 :1996年1月—2010年12月
  • 获  奖  情  况 :2013年国家技术发明奖二等奖
  • 内  容  提  要 :
  

本项目针对国内外缓释材料降解难、成本高、缓释肥生产效率低的三大技术难题,自1996年开始开展了系统研究,取得了重大技术突破,在同类技术中达到国际领先水平。
  (1)发明了低成本,易降解的系列肥料用缓释材料,解决了成本高、降解难的技术难题。选择风化煤、煤矸石和黏土等为原料,采用纳米材料技术和现代高分子化工技术,以水为分散相和连续相,研制出13种纳米—亚微米级(10~450纳米)水溶性缓释材料,在土壤中60~180天内微生物降解率达98%以上;由于比表面积大,应用于缓释肥料生产时,用量少(质量百分比为0.5%~2.3%),成品率提高了25%~30%质量百分比,材料附加成本仅为国内外缓释肥生产附加成本的1/20~1/10。
  (2)研制出大田作物用缓/控肥料生产工艺,解决了肥料利用率低、养分流失量大的技术难题。根据所研制的各类缓释材料生物降解时间的差异和特性,创制了60~200天释放养分的内质型、胶结型和胶结包膜型缓释肥生产工艺,按照每种大田作物不同生育期对养分需求比例,将这些不同时间段释放养分的缓释肥进行组合,保证了缓释肥养分释放速率与大田作物需肥规律基本吻合。大田作物田间试验结果表明,施用本专用缓/控释肥料比等NPK 处理增产16.7%~37.2%;肥料氮利用率提高15~35个百分点。
  (3)研制出缓释肥生产关键设备,提高了肥料生产率,实现了规模化连续生产。根据主要大田作物用缓/控释肥料生产工艺,研制出可连续生产2~3个时间段释放养分的关键设备,其中包括高塔内质型缓释肥生产设备、水溶性缓释材料包膜圆筒等,单条生产线生产能力为30万吨/年,是目前世界上生产率最高的缓释肥专用设备,实现了工业化生产。
  (4)产业化应用效益显著。本项发明技术已在广东、山东、河南等地有关大型企业实现了产业化应用,2009—2012 年已生产、销售大田作物用缓/控释肥524.7 万吨,总产值1 212 427.1万元,利税102 856.7万元,施用面积10 494万亩,环境、经济、社会效益显著。
  本项目共获得授权国家发明专利21项,发表论文68篇,出版专著1部,培养博士、硕士研究生和博士后26名;本项目丰富了生态学、土壤学、植物营养学等学科的内容,对中国肥料行业发展和科技进步产生重大影响。

TOP