湿法磷酸副产渣酸和萃余酸研究进展与展望

中国磷化工企业渣酸、萃余酸产量日益提高,但受限于渣酸和萃余酸杂质(阴离子、阳离子)含量高及萃余酸黏度大等因素,使其利用率存在一定的上限,实现渣酸和萃余酸的高效、增量利用已成为磷化工产业健康发展面临的迫切难题。介绍了渣酸、萃余酸的来源及主要性质;全面阐述了萃余酸净化的研究进展,归纳总结了现有的净化方法,主要包括络合净化法、酸碱调节法、膜过滤法等;梳理了渣酸和萃余酸综合利用研究及应用进展:利用渣酸和萃余酸制备精细磷化工产品、制备农用肥料产品及在其他化工领域中的应用。并对未来渣酸和萃余酸高效利用应关注的研究方向和内容进行了展望。以期为提高渣酸和萃余酸等副产资源利用率、推动肥料产业转型升级和绿色发展提供参考。

不同APP添加量对复合肥料造粒性能的影响

聚磷酸铵(APP)作为近几年备受关注的新型肥料,在农业应用中研究较多且效果显著,但作为原料在复合肥料生产中的研究报道较少。为探究APP与其他肥料的复配和造粒性能,采用APP、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)等原料通过复配再造粒制备复合肥料。肥料制备共设计两个方案,其中方案I以APP、MAP、尿素和K_(2)SO_(4)为原料,方案II以APP、DAP、尿素和K_(2)SO_(4)为原料,同时两个方案又分别设定不同的APP添加量作为变量,且对原料配伍性能、造粒过程现象、加水量、成粒率、肥料p H、颗粒强度、颗粒分散性及肥料吸湿性等造粒性能进行了评价。结果表明:APP与其他原料复配再造粒能够制备2~4.75 mm的颗粒产品;当聚合磷质量分数≥40%时,复配性能良好;不同磷源配伍对复合肥料造粒性能有明显影响,方案II的产品成粒率、颗粒强度和分散性均优于方案I,但方案II的吸湿性较强;适宜的APP添加量有利于复合肥料造粒,两个方案均显示在聚合磷质量分数为20%~40%时,肥料产品的成粒率较高,方案I>67%,方案II>77%。

土壤中硫磺氧化的影响因素

通过综述影响硫磺氧化的土壤性质、肥料性质两部分内容,为进一步解决硫磺在土壤中氧化率低的问题,同时也为高效硫肥的研制提供理论依据。植物对于硫的需求日益增高,硫是作物必须的营养元素,被用来合成许多蛋白质和氨基酸,对植物的产量和品质有极大的影响,同时也在防治害虫、改良土壤性质方面发挥着巨大的作用。由于大气沉降、径流损失以及大量元素肥的过量施用导致硫元素附带输入减少和作物移除量的增加,土壤中硫含量供需不平衡,因此,硫肥添加成为未来的主流趋势。现有硫肥里的硫主要由两种形态组成,分别为单质态的硫磺和化合态的硫酸盐。硫磺廉价易得,在氧化过程中可以产生酸,改良碱性土壤pH,为更加科学地进行硫肥的研发设计,现需对硫磺在土壤里的主要氧化因素(微生物、pH、温度、湿度、粒径)进行系统的梳理。得到以下主要结论:微生物活性对硫磺的氧化作用要远大于数量,因此,影响微生物活性的土壤pH、温度、湿度等是极为重要的因素,微生物的种类在其中发挥的作用比重尚无绝对的定论。大多数研究表明,硫磺的氧化速率随土壤pH的降低而降低,在30~40℃且土壤含水量接近田间持水量时硫磺氧化速率最快。而硫磺粒径与氧化速率呈反比是确定的,其本质是微生物定殖于肥料颗粒的表面积起主导作用,并且受在土壤里的扩散影响,粉状硫磺相对于颗粒状硫磺更易于氧化。

钙调控马铃薯产量、品质和抗逆性的关键作用研究进展

马铃薯作为全球及我国第四大粮食作物,在保障粮食安全、改善营养健康等国家发展战略方面发挥着重要作用。马铃薯产量、品质与养分管理有着紧密联系,作为马铃薯的一种必需营养元素,钙在马铃薯生长发育过程中起着营养和信使的双重功能。本文较为系统地总结了马铃薯地下部根茎结构特性与钙养分吸收、分布的关系,钙在提升马铃薯产量与品质,增强马铃薯抗逆性的关键作用,以期为匹配土壤−作物系统的马铃薯钙肥产品创制与田间钙养分实时智能精准高效管理提供科学依据,提升马铃薯产量与品质,助推马铃薯绿色生产与主粮化战略行动。

机械活化在缓释肥料产品创新上的研究与应用进展

主要介绍了机械活化的原理,综述了机械活化在缓释肥料上的应用、机械活化的影响因素及机械活化的可持续性评价等研究进展,并对未来机械活化的研究方向进行了展望,以期为实现机械活化在肥料上的绿色生产和高效应用提供参考。

磷尾矿资源肥料化利用途径研究进展

介绍了磷尾矿的来源、组成与传统利用方法,重点综述了磷尾矿资源在磷镁肥、钙镁磷肥、含磷有机肥中微量元素肥和复合肥等方面的利用途径和研究现状,强调磷尾矿资源中养分的植物有效性,以期为磷尾矿资源肥料化利用提供理论支撑,推动矿产资源养分全量化利用,促进化肥产业绿色转型升级。

不同种类锌肥在农业生产上的应用效果评价

锌是作物不可或缺的微量营养元素之一,严重缺锌会影响作物的生长,进而导致人体锌营养摄入不足,危害人体健康。施用锌肥是改善土壤缺锌和补充作物锌营养的有效方式,对作物产量和品质的提升也有显著效果。概述了单质锌肥(无机锌肥、螯合锌肥、络合锌肥、纳米锌肥)和含锌复合肥等在农业生产中的应用效果,对影响锌肥大规模应用的原因进行了探讨。指出了锌肥在实际应用中存在的养分退化、利用率低、作用机制不明确等问题,并对锌肥未来的发展进行了展望。

含聚磷酸铵肥料对作物产量效应影响的整合分析

以聚磷酸铵、不同磷肥为主要关键词,在中国知网(CNKI)和Web of Science数据库共筛选出75篇文献(中文55篇,英文20篇),获得527组数据。以施用磷酸铵肥料为对照组,施用含聚磷酸铵肥料为试验组,采用整合分析的方法,定量评价施用含聚磷酸铵肥料对作物产量、土壤有效磷含量和磷肥利用率的影响。与施用磷酸铵肥料相比,施用含聚磷酸铵肥料可显著提高作物产量,增长幅度(E)为4.4%;虽可提高土壤有效磷含量(E为3.0%),但效果不显著;可显著提高磷肥利用率(E为56.0%)。作物产量效应的亚组分类分析结果表明:含聚磷酸铵肥料在番茄和玉米上的施用效果较好;作物产量、土壤有效磷含量、磷肥利用率随土壤有机质含量、土壤pH的升高而提高,随聚磷酸铵含量升高而降低,随聚磷酸铵平均聚合度的增大而提高。施用含聚磷酸铵肥料提高了作物产量、土壤有效磷含量和磷肥利用率,增产效应受土壤性状、作物类型、聚磷酸铵含量和聚磷酸铵平均聚合度的影响。

绿色智能肥料:矿产资源养分全量利用的创新思路与产业化途径

肥料是工农业绿色发展的纽带,是支撑绿色转型发展的重要物质。新时期我国工业和农业绿色发展均面临着生产环境代价大、资源利用效率低等重大挑战,尤其是肥料生产过程中产生了大量的养分资源无法实现高效利用。为更好解决工农业发展所面临的关键问题,本文提出了矿产资源养分全量利用思路与产业化途径,着重介绍了矿产资源养分全量利用的基本概念与内涵、利用策略和产业化途径,以期为工农交叉融合创新的绿色智能肥料产业发展提供解决方案,促进科技创新解决产业关键问题,为创新绿色智能肥料与推动化肥产业绿色转型升级提供战略支撑。

新农科背景下“植物营养学”课程教学创新探索

为满足新农科建设培养知农爱农、学农为农、强农兴农的人才需求,面对互联网和信息技术的发展,从教材、教学内容、教学方法和手段及教学评价等方面对“植物营养学”课程开展全方位的教学创新探索。形成了以植物营养发展史为主线、以科技创新和励志教育为辅线的课程思政;重塑知识架构,形成以植物营养基本原理为核心,应用和探究结合的模块,注重理论和实践、前沿和经典、产业发展和技术创新的结合,从科学高度、知识宽度、思维深度、应用广度方面全方位深化教学内容;利用多样化教学方法和手段,培养学生自主学习能力,实现科学性和趣味性结合;形成重过程、多元化的教学评价体系。注重学生综合素质和学习能力的提升,培养精专业、通知识,对行业发展熟悉、能解决生产实践问题、具备创新创业能力的人才。

施用中微量元素肥料对烤烟产量与品质影响的整合分析

揭示施用中微量元素(钙、镁、硼、锌)肥料对烤烟产量与品质的综合效应,为烤烟科学施肥提供依据。研究数据来源于中国知网,以“烤烟”“中微量元素肥料”“产量”和“品质”为主要关键词进行检索,共筛选134篇文献,521组数据。以不施钙、镁、硼、锌肥为对照组,施用钙、镁、硼、锌肥为试验组,采用整合分析定量评价施用中微量元素肥料对烤烟产量与品质的影响。结果表明,施用中微量元素肥料可显著提高烤烟产量(E=7.78%)、产值(E=10.82%)、均价(E=4.23%)和上等烟比例(E=12.91%),显著改善烤烟农艺性状;土施配合叶面喷施中微量元素肥料增产效果较好(E=9.23%);土壤肥力水平较低时,中微量元素肥料增产效应显著;南方烟区施用中微量元素肥料增产效果较好(E=7.37%);随着时间推移,中微量元素肥料增产效应呈逐年降低趋势。施用中微量元素肥料对提高烤烟产量和经济效益具有积极效果,同时其增产效应受施肥方式、土壤性状、植烟区域、试验时间以及烤烟品种的影响。

聚磷酸铵在紫色土壤中的吸附-解吸特征

以两种聚磷酸铵(APP1,低聚合度;APP2,高聚合度)为研究对象,基于吸附-解吸试验,运用等温方程模型,并结合不同聚合度的磷素形态分析,探讨水溶性聚磷酸铵(APP)在典型酸性和石灰性紫色土壤中的吸附-解吸特征及其与磷酸一铵(MAP)的差异,为其在紫色土壤中的合理高效利用提供理论依据。结果表明,随着磷添加量(1~300 mg·L^(-1))的增加,酸性紫色土壤对APP的吸附呈先增加后降低的趋势,而石灰性紫色土壤对APP的吸附则始终呈上升趋势。当磷添加量为1~100 mg·L^(-1),酸性紫色土壤对APP1和APP2的吸附分别更符合Langmuir方程(R^(2)=0.961)和Freundlich方程(R^(2)=0.947),石灰性紫色土壤对两种APP的吸附均符合Freundlich方程(R^(2)分别为0.995和0.950)。两种紫色土壤对APP的吸附均以聚磷酸盐为主,且APP1和APP2中焦磷酸盐对磷吸附的贡献率分别超过76%和36%。在较高磷添加量下,APP中正磷酸盐在酸性紫色土壤中出现负吸附。同时,在两种紫色土壤中,APP中正磷酸盐的解吸率均高于聚磷酸盐,在酸性紫色土壤中正磷酸盐的解吸率在较高磷吸附条件下甚至超过100%。与MAP相比,在较低磷添加量下,两种紫色土壤对APP的吸附量更大。APP增加了吸附平衡液中Fe、Al和溶解有机碳的含量,但会降低Ca的含量。综上,含多种形态磷的APP施入土壤后,并不是降低了其本身被土壤的吸附固定,而是通过促进土壤中原有正磷酸盐的释放,进而保持正磷酸盐的有效供应。此外,APP自身磷素形态的分布特点也决定了其施入土壤后的有效性。

马铃薯养分需求及营养调控研究进展

科学施肥是提高马铃薯产量和品质的重要保障。目前,生产过程中人们只注重大量元素的施用,而忽略了中微量元素。与大量元素重要性相比,中微量元素同样影响马铃薯的生长发育,尤其对马铃薯块茎品质及植株抗逆性的提升具有重要作用。为明确大量元素氮、磷、钾,中量元素钙、镁、硫,微量元素硼、锌、锰、铜、铁、钼、氯对马铃薯生长发育、产量构成及块茎品质的影响,文章综述了马铃薯生育期内对各营养元素的需求量以及其对马铃薯地上部生长、根系发育、产量和品质形成的重要调控作用,同时对中微量营养元素施用方式进行比较,以期为马铃薯的复合肥产品创新及其养分高效利用提供理论依据。

设施菜田土壤根结线虫综合防治技术的应用效果

本试验在日光温室生产条件下,通过基质添加AM真菌和生物有机肥育苗、定植时穴施烟草残渣和生物有机肥、套种茼蒿/万寿菊及用植物材料提取液(无线美、海绿素)配施阿维菌素灌根等系列技术,全生育期改善蔬菜的根际环境,提高植株抗病性,抑制线虫侵染。试验结果表明,该综合配套技术能够明显降低根层土壤线虫数量,最多可减少75.6%,根系根结指数最大降低63.6%,而作物产量增加4.6%～16.1%。

西瓜嫁接育苗贴接法技术要点

2010年，中国农业大学联合河北省农林科学院和曲周县的技术力量在曲周县大河道乡后老营村建立了“西瓜高产高效示范基地”。驻示范基地师生经调查发现，西瓜重茬病害严重阻碍着当地西瓜生产的发展。为此，我们引进了能有效防除西瓜重茬障碍的嫁接育苗技术，我们将白籽南瓜作为砧木，当地主要西瓜品种作为接穗，采用贴接法育苗。

曲周县南部西瓜产地的测土配方施肥示范结果初报

2010年本文作者在"曲周县—中国农业大学—河北省农林科学院西瓜高产高效示范基地"——大河道乡后老营村进行了西瓜测土配方施肥试验示范,其结果表明,与对照田块相比,实施测土配方施肥的田块不仅西瓜的产量更高,而且西瓜品质也有明显改善,同时还减少了肥料投入的成本,促进了农民增收。

西瓜嫁接育苗好处多

重茬障碍是常规西瓜生产中的主要限制因素。目前克服重茬障碍的最有效手段就是采用嫁接育苗技术。本文作者在曲周县大河道乡后老营村的"曲周县-中国农业大学-河北省农林科学院西瓜高产高效示范基地",用白籽南瓜作砧木,普通西瓜品种作接穗,采用贴嫁法进行了西瓜嫁接育苗示范,效果很好。

小麦—西瓜—白菜高产高效种植模式的优化建议

在曲周县—中国农业大学—河北省农林科学院西瓜高产高效示范基地——曲周县大河道乡后老营村,农户经过长期探索已形成了一种＂小麦—西瓜—白菜一年三熟＂的高产高效种植模式。我们对此模式作了跟踪调查和分析,发现了其中的一些问题并提出了相应的优化建议,以期采用这种模式的农户参考。

绿色智能肥料:从原理创新到产业化实现

肥料作为粮食安全的物质基础,在支撑我国粮食产量、农产品品质、人类营养健康等方面发挥了至关重要的作用。迈入新时代,在全国社会经济特别是工农业绿色转型的大好形势下,肥料创新面临着协同实现粮食安全、资源高效、环境友好、营养健康、绿色低碳的巨大挑战。为破解这一重大难题,本文提出了绿色智能肥料概念与产业化途径,通过系统阐述土壤-植物-微生物-肥料-环境之间的协同原理,构建了匹配土壤、匹配作物、匹配气候环境条件的绿色智能肥料创制新学术思路,提出了绿色智能肥料的理论框架、关键科学问题、研发路径以及未来突破的重点,为多学科交叉创新、工农融合全产业链绿色发展的解决方案设计与实现提供借鉴,旨在推动我国化肥产业绿色转型升级,支撑农业绿色发展。

基于信息熵的涡旋压缩机振动信号分析

为了定量描述涡旋压缩机的运行状态,应用信息熵理论,建立了一种基于时域的奇异谱熵、频域的功率谱熵、时-频域小波能量谱熵和小波空间特征谱熵的振动信号分析方法,并作为综合评价涡旋压缩机振动状态的定量特征指标。实现了在恒转速条件下涡旋盘固有频率的识别,定量分析了动涡盘轴向振动、径向柔性机构及轻微液击等对压缩机的影响。揭示了变转速条件下涡旋盘3种周期激变的运动形式及信息熵随着压缩机转速变化的规律。研究结果为涡旋压缩机故障诊断提供了基础数据。