基本信息
- 项目名称：
- 木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题的目的是用木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料，并研究这类缓释肥的适性，为将来能够替代传统化学肥料提供研究依据。 本课题阐述了木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料有较高的应用价值，论证了木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料可有效提高废渣的利用率，减少环境污染，节省资源，利用成本低，改善贫瘠土质，有经济效益和社会效益。
- 详细介绍：
- 本课题的目的是用木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料，将其应用于农业中，制备可降解缓释肥，并研究这类缓释肥的适性，使之能够替代传统化学肥料。化肥利用率低和污染严重的主要根源是肥料释放的养分与作物需求间的不平衡所致。近年来，国内外大量推广应用的缓释肥较好的解决了这方面的问题。 本文简单介绍缓释肥研究过程中养分释放方面的有关内容，以期为缓释肥推广应用提供帮助。用木糖（醇）废渣制备的缓释肥既具有传统化学肥料养分种类集中、养分含量高，便于运输和施用、肥效快，增产效果显著、针对性等特点，又具备安全、环保、提高土壤保水保肥的特点。木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料有较高的应用价值，可广泛用于土壤贫瘠的荒漠地区并且适合工业化大生产。 本课题的研究主要由原料分析、木糖废渣应用于缓释肥料的改性、 木糖废渣缓释肥料的特性研究三部分组成，其中木糖废渣生产缓释肥料的改性是研究的重点，原理是利用材料中的木质素对脲酶的抑制作用达到尿素缓释的效果，添加的羧甲基纤维素钠（CMC-Na）具有的良好的保湿、增稠、粘接和胶体保护等性质,有助于缓释肥料的成型。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本课题的目的是用木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料，将其应用于农业中，并研究缓释肥的适性，使之能够替代传统化学肥料。 本课题的研究主要由原料分析、木糖废渣应用于缓释肥料的改性、 木糖废渣缓释肥料的特性研究三部分组成，其中木糖废渣生产缓释肥料的改性是研究的重点，原理是利用材料中的木质素对脲酶的抑制作用达到尿素缓释的效果。
科学性、先进性及独特之处
- 该作品将工业生产固态废物的排放问题和农业肥料利用底下导致水体环境富营养化问题有机结合起来，具有一定的创新性。 利用木糖（醇）废渣制备复合肥缓释材料可提高废渣利用率，减少了环境污染、节省资源并且其应用前景广阔。其中的纤维素钠充分提高肥料的利用率，作为缓释剂比其它再利用成本低，经济效益和社会效益显著，对改善贫瘠土壤有保肥保水特点。实验研究可行，可操作性强，便于推广应用。
应用价值和现实意义
- 用木糖（醇）废渣制备的缓释肥既具有传统化学肥料养分种类集中、养分含量高，便于运输和施用、肥效快，增产效果显著、针对性等特点，又具备安全、环保、提高土壤保水保肥的特点。木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料有较高的应用价值，可广泛用于土壤贫瘠的荒漠地区并且适合工业化大生产。 本课题的提出符合农业的发展趋势和环保的需要，具有重要的经济、技术和社会的意义。
学术论文摘要
- 本课题的目的是用木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料，并研究这类缓释肥的适性，为将来能够替代传统化学肥料提供研究依据。通过对木糖渣中纤维素木质素等成分进行测定，然后进行木糖废渣缓释肥料的特性研究实验即CMC 性能指标的测定、木质素肥料中各项指标的测定、混合后（成品）的肥料的性能测定的方法，阐述了木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料有较高的应用价值，论证了木糖（醇）废渣制备农业复合肥缓释材料可有效提高废渣的利用率，减少环境污染，节省资源，利用成本低，改善贫瘠土质，有经济效益和社会效益。
获奖情况
- 无
鉴定结果
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参考文献
- 1.南京农业大学. 土壤农化分析（第2版）. 北京: 农业出版社, 1990. 2.孙传范，草卫星，戴廷波. 土壤-作物系统中氮肥利用率的研究进展. 土壤, 2001(2): 64-65. 3.孙昆山、夏黎明.玉米芯水解液发酵生产木糖醇的研究.木产化学与工业,2002(2);26-30 4.王德汉,朱兆华,彭俊杰,林辉东,廖宗文. 含氮木质素作为尿素控释材料提高水稻、玉米氮肥利用率研究. 农业环境科学学报,2003,22(5)：574-577 5. 王德汉,彭俊杰,廖宗文. 木质素包膜尿素(LCU)的研制及其肥效试验. 农业环境科学学报,2003,22（2）：185-188 6.李小建,王德汉,张玉帅,黄细花,廖宗文. 多介质环境下木质素对化肥中N素迁移转化积累的影响. 农业环境科学学报,2006,25(2)：458-463 7. 王德汉,林辉东,彭俊杰,肖雄师,廖宗文. 木质素锌肥在粤北石灰性土壤上的生物有效性研究. 应用生态学报,2004,15(7)：1236-1240 8. 王德汉,彭俊杰,廖宗文. 木质素改性产物对钾肥的缓释作用与作物吸钾量的影响. 植物营养与肥料学报,2003,9（3）308－311 9.郑圣先, 聂军, 熊金英, 等. 控释肥料氮释放特性及其释放量变化的预测. 湖南农业科学, 2000(3): 15-18. 10.何绪生. 控效肥料的研究进展. 植物营养与肥料学报, 1998, 4(2): 97-106.
同类课题研究水平概述
- 缓释肥国家标准的定义是：通过养分的化学复合或物理作用，使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥料。从目前缓释肥在美国和西欧的消费结构来看，农用比重仅占.7% 和13.8%，完全按照国际市场发展缓释肥料的路径与使用状况，期望靠它解决我国当前粮食安全和环境保护问题，尚需要寻求发展策略。目前，能否将此类产品广泛用于大田作物，最关键的是要解决价格高居不下的问题。为此，我国优先开发缓释氮肥和应用部分缓释肥产品是一项可行的对应策略。从氮磷钾肥料三要素比较分析看，氮肥的消费量最大，损失率也最高。以尿素为例，在20℃的土温条件下，施入土壤后会在一周时间转化为铵态氮；10 天时间转化为硝态氮，硝态氮移动性很强、易遭淋失或反硝化损失，这就是常规化肥利用率不高的主要原因。今天集约化农业发展要求施肥次数少，单次施用量过大，必然出现前期烧苗后期脱肥的普遍问题，作物经济产量不优化，同时，大量氮素进入水体与大气，对环境造成威胁。所以，我国首先要把氮肥通过缓释化技术控制起来，达到降低施用成本和提高利用率的最终目标。目前国内缓释肥包埋材料良莠不齐，缓释效果好的材料价格高，对于农业应用来说没有实际意义，因此，需要寻找成本低、控效好的材料，成为缓释肥能否在我国大田推广最为关注的问题。本课题的研究在这方面具有积极的现实意义。
