面对树脂包膜材料价格高、降解周期长以及天然材料控释效果差等问题，系统开展了生物质资源合成树脂包膜材料的研究，首次开发出具有自主知识产权的可生物降解的新型生物基树脂包膜控释肥产品，并创建了聚脲、环氧树脂、淀粉、作物秸秆液化树脂等包膜控释肥生产工艺和自动化生产线，构建了全新的精准化、信息化、连续化生产工艺技术体系，定型了12个控释肥系列产品上百个品种，实现了控释肥大规模产业化，生产成本仅为国外同类产品的1/2-1/3，相关研究成果达到国内领先或国际先进水平。坚持产学研相结合，创建的工程化技术先后转让到烟台众德集团、呼伦贝尔金新化工有限公司、蓬勃生物科技有限公司等企业，促使控释肥工程化技术迅速实现工业化生产。相关专利“秸秆液化合成树脂包膜控释肥工程化专利技术”已于2017年3月转让到呼伦贝尔金新化工有限公司，建成了年产5万吨的自动化生产线和年产20万吨专用控释掺混肥的自动化生产线。已于2018年9月与山东蓬勃生物科技有限公司签订专利技术转让合同，功能型树脂包膜控释肥自动化生产线中试装置已经建成。创新了缓控释肥养分释放特征的快速检测、低温模拟、田间实测等预测技术和方法。通过长期从事包膜材料研发、新型肥料创制与工程化技术研究和实践，系统研究了土壤养分循环、肥料高效利用和缓控释肥的制作技术与控释机理，揭示了作物养分吸收、控释肥养分释放和土壤养分供应的同步关系，建立了控释肥养分释放与作物养分需求在时间上和配比上双平衡的肥料制作和施肥理论，解决了缓控释肥养分释放与作物需肥相同步的关键科学问题，提出了作物专用控释肥的精准控释配方和同步营养高效施肥技术，研制出小麦、玉米、水稻、棉花、马铃薯等多种作物双平衡肥。相关研究内容已申请到科研课题项目16项，相关成果已申请或授权发明专利19项，发表SCI论文20余篇，出版专著1部。该成果在多种作物上的试验、示范和推广表明，项目产品可使农作物产量平均增加10%左右，氮素利用率提高10－15个百分点，减氮20%－30%不减产，并可减少施肥次数，在全国26个省（区）30多种作物上累计推广1.14亿亩，节本增效403.4亿元，经济、社会和生态效益显著。
图1 生物基聚氨酯包膜尿素
图2 生物基聚氨酯包膜磷酸二铵、氯化钾
1.秸秆、废纸、甘蔗渣等废弃生物质的资源化利用、生物基包膜材料的开发；
2.系统研究了土壤养分循环、肥料高效利用和缓控释肥的制作技术与控释机理，揭示了作物养分吸收、控释肥养分释放和土壤养分供应的同步关系，建立了控释肥养分释放与作物养分需求在时间上和配比上双平衡的肥料制作和施肥理论，解决了缓控释肥养分释放与作物需肥相同步的关键科学问题；
3. 研究了膜材料在土壤中的降解转化过程及机理，探讨了树脂残膜对土壤环境和作物生长及品质的影响机理；
4. 创建了环氧树脂、淀粉、作物秸秆液化树脂等包膜控释肥生产工艺和自动化生产线，构建了全新的精准化、信息化、连续化生产工艺技术体系。
四、适宜区域：湿润、半湿润的区域。
五、注意事项：生物基包膜材料的研发。
陆盘芳 化学学院
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项目来源：山东农业大学
