1.课题来源与背景;
甘蔗制糖和农化工业是关系国计民生的重要产业,对国民经济建设和解决“三农”问题具有重要意义。甘蔗制糖和农化工业产生的大宗固液废弃物,若不合理利用,不仅企业要花费大量人力、财力,处理不当还会随降雨、地下水污染水源,破坏生态环境。作为植保与营养结合的药肥产品和“药肥一体化”技术,在有效降低化肥农药用量的同时,还在互作增效、省工节本,增产增收等方面发挥了重要作用。若将废弃资源循环利用研制成药肥载体,不仅能最大限度地减少废弃物本身、农药助剂、杂质对环境的污染,还能为农业发展提供技术支撑。
目前,国外的药肥产业已发展成为一个庞大的工业分支。部分发达国家推出了多种农药与肥料合剂,但大多数为液体复合肥料,世界上许多高效省力的药肥正处于研制和开发中。而我国对药肥的研究起步较晚,有30多个药肥产品取得登记且以颗粒剂居多,且多是肥料和除草剂结合。基于此,项目申报单位组织团队申请了省属科研机构改革创新领域公益研究与能力建设资金,项目名称为“资源循环利用与药肥产业发展创新能力建设”,经费总额1115万,项目起止时间为2017-01-01至2021-12-31。
2.技术原理及性能指标;
(1)采用理化-生物手段资源化高效利用糖蜜、海藻提取物等研发了新型液体功能载体,研制出多种果蔬专用有机液肥产品;以改性磷石膏为原材料,添加作物有益生物质材料,助剂及填充剂通过特殊工艺进行造粒,研发了新型功能载体;
(2)利用团聚覆膜、原位堆沤、微生物发酵等技术研发了吡虫啉药肥颗粒剂、噻虫胺颗粒剂药肥、多功能有机肥等生态调控剂;其中2%吡虫啉颗粒剂和0.1%吡虫啉颗粒剂获登记;
(3)以甘蔗为主要对象,开展了药肥互作机制研究。从农药和肥料互作后吸收和传导利用、甘蔗的生长以及生理生化指标、转录和代谢等多层次探讨了药肥互作机理,明确了硝态氮均能显著促进甘蔗对吡虫啉的吸收和定向累积,筛选获得51参与硝态氮和铵态氮组合吡虫啉施用下特异互作的下游基因。
(4)通过配方优选、中控指标及参数优化、装备升级改造及产品企业标准的制定等关键产业技术研究,升级和改造了液体肥和颗粒剂生产线各1条,修订企业标准3项。
(5)研究了甘蔗病虫害发生和肥料需求规律,构建肥药互作增效、协同轻简技术体系,开展了大面积的推广应用和示范,示范区内化学农药和化肥肥料累计减少施用30%以上,取得了显著的生态、经济和社会效益。
3.技术的创造性与先进性;
本项目以废弃资源安全高效利用,肥药双减为导向,以制糖工业和肥料工业产生的废弃物为主要研究对象,着重对资源高效循环利用、生物活性因子的稳定性、药肥协同增效机制与制剂控缓释性能的调节等关键技术问题进行深入研究,通过制糖工业和肥料工业固液废弃物资源化高效利用技术、筛选具有高效生物源活性物质、多功能生态调控剂的活性稳定技术及剂型、多功能生态调控剂田间验证试验及示范、生态调控制剂中试参数等内容的研究,确定生态调控制剂的生产工艺关键参数及中控指标,形成一套成熟的生产工艺流程,并在制备肥药双活性控缓释颗粒剂等难点与障碍上取得突破,为构建现代农业绿色增产、绿色增效及有害生物绿色防控体系,实现减量控害、提质增效提供基础。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性;
研发的2%吡虫啉和0.1%吡虫啉药肥颗粒剂产品,并已经获得农药登记,可以在我省和我国其他甘蔗种植区域大面积推广应用。
本项目成果属于高效低毒环境友好型缓释颗粒剂,其用量少,防治效果好,持效期长,农药化肥的利用率高,且选择性好,对非靶标生物较安全,保护农田生态系统的生物多样性,有利于农业的可持续发展。
5.应用情况及存在的问题;
从2017年开始,本项目研发的吡虫啉药肥、噻虫胺药肥以及海洋生物肽药肥等产品开始应用,围绕糖料甘蔗、果蔗等作物,在遂溪县植保站、雷州市农业技术推广中心,以及广东省湛江市甘丰农药厂、广东省丰收糖业发展有限公司、广东省翁源县茂源糖业有限公司、广州市南沙区勤家园果蔬种植农民专业合作社等单位和企业的的推广和使用下,推广区域以广东省湛江蔗区为核心,辐射粤北翁源、番禺、南沙等地。与施用常规甘蔗药剂3%甲•克颗粒剂、3%呋喃丹等高毒农药,以及5%毒•辛相比,平均施用量降低30%,防效提高30%。项目的实施过程中,通过召开现场会、培训会和技术咨询会等,培训人员超过2000人,提高了农民的农业技术,同时为药肥产业发展提供了群众基础。但是在应用推广过程中也发现了一些问题,比如:大多数农户盲目迷信化学农药和化肥,对项目涉及的绿色防控和有机药肥等接受度不高;基层农户甚至部分技术人员专业化水平低下;甘蔗生产成本高、利润低,农户种植积极性低等问题。
6.历年获奖情况;
(1)2019年《高效环保型SP003(2%吡虫啉)缓释颗粒剂的推广应用及产业化》 获广东省农业技术推广奖二等奖;
(2)2021年《制糖副产物肥料化增效技术研究与应用》获中国产学研合作创新与促进奖产学研合作创新成果奖二等奖;
(3)2020年《甘蔗药肥一体化关键栽培技术》 获广东省农业技术推广奖二等奖。 |