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秸秆源黄腐酸的特性及其应用 (149)

  • 日期:2018-04-19
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一、项目背景

我国是农业大国,每年秸秆产生量达8亿吨,农作物秸秆是一种宝贵的可再生资源,但是长期以来由于受消费观念和生活方式的影响,我国农村秸秆资源完全处于高消耗、高污染、低产出的状况,收集利用一直是我国亟待解决的难题。推广秸秆直接还田技术难度大、工程量大且效益较差,效果也不理想,导致秸秆随意弃置和焚烧产生了巨大危害,并且秸秆还田后病虫进入土壤,增加治理难度,使化肥、农药使用量增加,影响农产品品质、产量,同时由于长期受工业污染以及过量施用化肥、农药、抗生素等不当生产方式的影响,中国耕地污染呈日益加剧的趋势,耕地质量状况不容乐观,秸秆资源浪费、重金属污染、土壤板结、农药残留、有机质含量下降等农业发展问题亟需解决。

二、项目简介

黄腐酸作为一种优良的天然植物刺激素,对作物增产提质、化肥农药减量、耕地质量提升等具有显著功效。黄腐酸本身包含有羧基、羟基、酚羟基等活性官能团,为网状分子结构的芳香族化合物,具有较强的络合、螯合和表面吸附能力。施入土壤可改善土壤团粒结构,提升土壤的保水保肥能力,一旦被作物吸收,能够刺激作物根系生长,增强对化肥的吸收力,提高化肥利用率30%以上。此外黄腐酸作为天然植物生长刺激素,能够增强植株抗病抗逆性,且具有表面活性剂的乳化、分散、增溶作用,可实现农药增效、减量40%-60%。

目前黄腐酸的来源主要有矿物源物质提取、生物发酵;这两种方式受限于资源稀缺(矿源提取)、性质不稳定(生物发酵)、技术水平等因素,难以实现大规模的工业化生产。山东泉林嘉有现代农业公司通过创新生产技术,成功研制出利用农作物秸秆提取黄腐酸技术,可实现每吨秸秆提取纯黄腐酸200公斤,产品性质稳定可靠,生产更具规模化、标准化,有效解决了秸秆资源化利用的难题,相比矿源黄腐酸的形成过程,泉林嘉有黄腐酸生产工艺更先进,3小时即可完成大自然上百年的转化过程,实现黄腐酸的规模化生产。通过与农业实际应用结合研发出系列黄腐酸产品具有良好的经济效益和社会效益。

三、技术成果创新点

通过对秸秆源黄腐酸的特性进行系统研究,并以农作物秸秆为原料研发出系列产品,产品应用于农业具有良好的增产、提质等效果,为国家粮食和食物安全提供了有效支撑。项目主要创新点如下:

(1)系统研究并明确了秸秆源黄腐酸的结构和性能。与矿源黄腐酸相比稳定性更高,具有更好的生物活性。

(2)研究形成了秸秆源黄腐酸低成本浓缩与干燥技术。

(3)研制出以秸秆源黄腐酸为基础的四大类产品并实现产业化生产。

(4)探索创新并形成黄腐酸系列产品的应用技术和条件。

四、评价结论

2017年9月,农业部科技发展中心组织专家对“秸秆源黄腐酸的特性及应用”进行成果评价,专家组一致认为:“该成果既可以有效解决秸秆资源的循环利用难题,也极大降低了黄腐酸的生产成本,具有非常广阔的推广应用前景,可以为实现我国化肥农药零增长和农业生态环境建设提供有效途径,具有十分显著的经济、社会和生态效益。该项目研究结果和创新的系列产品具有开拓性、创新型,推广应用前景巨大,项目整体居同类研究的国际领先水平。建议进一步深化机理研究,扩大秸秆源黄腐酸产品的应用范围,加快技术和产品的推广应用。”

 

 

 

 

五、项目意义

利用工业化的方式处理农作物秸秆,提取黄腐酸资源,对秸秆综合利用、开拓秸秆源黄腐酸利用新途径及农业产业可持续发展有很重要的意义。一是,开拓了秸秆源黄腐酸利用新途径,解决秸秆高效循环利用。二是,秸秆源黄腐酸可大幅度增效减量化肥、农药,助力生态农业可持续发展。三是,秸秆源黄腐酸可有效改良土壤,大幅度提高耕地质量。

 

主要完成单位:山东泉林嘉有现代农业股份有限公司

                 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

                 山西省腐植酸工程技术研究中心

 

 

 

 

 

主办单位:农业农村部科技发展中心技术支持:北京派得伟业科技发展有限公司
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