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肥料增效劑

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聚氨酸肥料增效劑項目簡介

本項目是利用生物發酵技術合成聚谷氨酸,并利用聚谷氨酸為基礎材料開發出能促進作物對養分吸收與運轉的肥料增效劑,弄清了其肥料增效機理,首次開發出能促進吸收與運轉的新型肥料,由此生產出聚谷氨酸肥料。該技術能促進作物對養分的吸收、提高肥料利用效率,降低施肥量,提高作物產量。

1、技術機理

富集器高分子聚合氨基酸分子鏈上具有大量的帶電基團,能夠絡合養分離子,降低養分揮發及淋溶損失,提高養分在土壤中的有效濃度;

傳輸泵 高分子聚合氨基酸通過絡合作用,將養分離子纏繞,利用生物相容性將離子轉移到根內,促進作物根系對養分的吸收;

運輸車 經聚合氨基酸纏繞后的養分離子呈中性,降低了在作物體內運輸過程中離子電性的影響,使養分運輸更順暢;

蓄水池 高分子聚合氨基酸具有大量的親水性集團,具有良好的保水性能,能夠構建根際周圍良好的水肥環境,具有保水、抗旱功能。

2、技術特點

(1)利用生物合成聚谷氨酸的生物互融性,開發出能促進養分吸收的“離子泵”,使肥料養分進入根系更迅速,增強作物對養分吸收的能力,使作物對氮吸收提高7.5%,磷吸收提高4.3%,鉀吸收提高8.5%;

(2)顯著提高肥料養分利用率,氮利用率平均提高35.7%,磷利用率平均提高18.1%,鉀利用率平均提高28.7%;

(3)突破性的解決帶負電離子養分在土壤中保存難題,可以提高土壤中有效磷的含量4.2%,提高土壤中NO3-含量47.3%;

(4)所用材料完全降解,降解產物可供作物直接吸收利用。

3、技術創新點

本項目關鍵技術在于解決作物對養分的快速吸收與運轉技術及肥料養分在土壤中的有效保持技術。本項目解決了養分離子吸收時的離子泵替代物質,從而能解決養分進入根系受阻的問題。

創新點:

a.首次利用生物合成的聚谷氨酸材料的生物相融性,開發出促進肥料養分吸收的添加劑及養分運輸的促進劑,為肥料養分快速吸收提供了技術支撐,從增強吸收的角度提高了養分的利用率。

b.首次發現了大分子聚谷氨酸對土壤養分的保護與富集作用,并利用這一原理開發出了增效肥料。

c.明確了聚谷氨酸在肥料增效上有作用的分子量范圍為140—170萬Da,并首次制定了聚谷氨酸肥料增效劑的檢測標準,及肥料中聚谷氨酸的檢測方法。

d.突破了提高肥效以保持和防止養分損失為主的傳統做法,開辟了通過提出離子泵促進作物養分吸收,提高利用率的新的增效思路與技術。

4、技術先進性

本項目技術于2012年通過省級科技成果鑒定,由李振聲院士、陳溫福院士組成的專家組一致認為:該項目技術整體研究,達到國際同類研究領先水平;項目于2014年獲得本溪市科技進步一等獎;2014年獲遼寧省“專新特精”產品(技術)認定;擁有授權發明專利1項。

5、應用效果

通過多年的田間試驗及示范跟蹤,本技術產品具有良好的田間表現效果,大田作物增產8.8%以上,蔬菜類作物增產11.7%以上,并且能夠顯著提高果實品質,能夠降低果蔬類作物體內硝酸鹽含量,提高Vc含量。

表1 聚氨酸肥料增效劑對作物產量的影響

地點

作物

產量(kg/畝)

增產(kg/畝)

增產率(%)

普通肥料

聚氨酸肥料

黑、吉、湖北

水稻

620

666

46

7.34

黑、吉、遼

玉米

724.8

799.3

74.5

10.28

福建、山東

空心菜

2133.3

2335.2

201.9

9.5

湖南、山東

茄子

2549.9

2954.7

404.8

15.88

山東、遼寧

大白菜

8797.4

9638.9

841.5

9.57

山東

茄子

2491.0

2760.3

254.8

10.8

6、技術推廣

項目技術已開發出商品肥料增效劑“保肥思”進行產業化推廣,現有技術產品類型5個,分別為:

普通型 主要用于生育期較短的蔬菜類作物專用肥或追肥開發使用;

禾谷類作物專用型主要用于大田禾谷類作物專用肥開發使用,可延長氮肥有效期,提高磷鉀肥有效性;

長效、高效型 主要用于生育期較長的作物專用肥開發使用。即可解決長效緩釋肥前期養分釋放不足造成作物苗情差的問題,又可延長肥料養分有效期,兼具養分高效吸收和長效緩釋功能;

保水抗旱型 主要用于干旱、半干旱地區作物專用種肥、苗肥開發使用;

氮肥專用型主要用于尿素產品的改性生產。

目前國內已有近20家肥料生產企業應用該技術生產聚氨酸增效肥料,代表性企業有山東三方化工集團有限公司、遼寧盛源肥業科技有限公司、石家莊市中嘉化肥有限公司、湖北祥云化工集團有限公司、湖北華豐生物化工有限公司、唐山灤州復混肥有限公司、重慶江北化肥有限公司等,年實際銷量約20萬噸。

 

 

 

 

 

遼寧中科生物工程有限公司

2017年4月3日

 

 

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