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面對(duì)樹脂包膜材料價(jià)格高、降解周期長以及天然材料控釋效果差等問題，系統(tǒng)開展了生物質(zhì)資源合成樹脂包膜材料的研究，首次開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可生物降解的新型生物基樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品，并創(chuàng)建了聚脲、環(huán)氧樹脂、淀粉、作物秸稈液化樹脂等包膜控釋肥生產(chǎn)工藝和自動(dòng)化生產(chǎn)線，構(gòu)建了全新的精準(zhǔn)化、信息化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系，定型了12個(gè)控釋肥系列產(chǎn)品上百個(gè)品種，實(shí)現(xiàn)了控釋肥大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，生產(chǎn)成本僅為國外同類產(chǎn)品的1/2-1/3，相關(guān)研究成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進(jìn)水平。堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，創(chuàng)建的工程化技術(shù)先后轉(zhuǎn)讓到煙臺(tái)眾德集團(tuán)、呼倫貝爾金新化工有限公司、蓬勃生物科技有限公司等企業(yè)，促使控釋肥工程化技術(shù)迅速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。相關(guān)專利“秸稈液化合成樹脂包膜控釋肥工程化專利技術(shù)”已于2017年3月轉(zhuǎn)讓到呼倫貝爾金新化工有限公司，建成了年產(chǎn)5萬噸的自動(dòng)化生產(chǎn)線和年產(chǎn)20萬噸專用控釋摻混肥的自動(dòng)化生產(chǎn)線。已于2018年9月與山東蓬勃生物科技有限公司簽訂專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，功能型樹脂包膜控釋肥自動(dòng)化生產(chǎn)線中試裝置已經(jīng)建成。創(chuàng)新了緩控釋肥養(yǎng)分釋放特征的快速檢測、低溫模擬、田間實(shí)測等預(yù)測技術(shù)和方法。通過長期從事包膜材料研發(fā)、新型肥料創(chuàng)制與工程化技術(shù)研究和實(shí)踐，系統(tǒng)研究了土壤養(yǎng)分循環(huán)、肥料高效利用和緩控釋肥的制作技術(shù)與控釋機(jī)理，揭示了作物養(yǎng)分吸收、控釋肥養(yǎng)分釋放和土壤養(yǎng)分供應(yīng)的同步關(guān)系，建立了控釋肥養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分需求在時(shí)間上和配比上雙平衡的肥料制作和施肥理論，解決了緩控釋肥養(yǎng)分釋放與作物需肥相同步的關(guān)鍵科學(xué)問題，提出了作物專用控釋肥的精準(zhǔn)控釋配方和同步營養(yǎng)高效施肥技術(shù)，研制出小麥、玉米、水稻、棉花、馬鈴薯等多種作物雙平衡肥。相關(guān)研究內(nèi)容已申請(qǐng)到科研課題項(xiàng)目16項(xiàng)，相關(guān)成果已申請(qǐng)或授權(quán)發(fā)明專利19項(xiàng)，發(fā)表SCI論文20余篇，出版專著1部。該成果在多種作物上的試驗(yàn)、示范和推廣表明，項(xiàng)目產(chǎn)品可使農(nóng)作物產(chǎn)量平均增加10%左右，氮素利用率提高10－15個(gè)百分點(diǎn)，減氮20%－30%不減產(chǎn)，并可減少施肥次數(shù)，在全國26個(gè)省（區(qū)）30多種作物上累計(jì)推廣1.14億畝，節(jié)本增效403.4億元，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益顯著。
圖1 生物基聚氨酯包膜尿素
圖2 生物基聚氨酯包膜磷酸二銨、氯化鉀
1.秸稈、廢紙、甘蔗渣等廢棄生物質(zhì)的資源化利用、生物基包膜材料的開發(fā)；
2.系統(tǒng)研究了土壤養(yǎng)分循環(huán)、肥料高效利用和緩控釋肥的制作技術(shù)與控釋機(jī)理，揭示了作物養(yǎng)分吸收、控釋肥養(yǎng)分釋放和土壤養(yǎng)分供應(yīng)的同步關(guān)系，建立了控釋肥養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分需求在時(shí)間上和配比上雙平衡的肥料制作和施肥理論，解決了緩控釋肥養(yǎng)分釋放與作物需肥相同步的關(guān)鍵科學(xué)問題；
3. 研究了膜材料在土壤中的降解轉(zhuǎn)化過程及機(jī)理，探討了樹脂殘膜對(duì)土壤環(huán)境和作物生長及品質(zhì)的影響機(jī)理；
4. 創(chuàng)建了環(huán)氧樹脂、淀粉、作物秸稈液化樹脂等包膜控釋肥生產(chǎn)工藝和自動(dòng)化生產(chǎn)線，構(gòu)建了全新的精準(zhǔn)化、信息化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系。
四、適宜區(qū)域：濕潤、半濕潤的區(qū)域。
五、注意事項(xiàng)：生物基包膜材料的研發(fā)。
陸盤芳 化學(xué)學(xué)院
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項(xiàng)目來源：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
