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使用硅制剂提高氮磷肥的效率
项目简介

  施用高剂量氮磷肥会导致土壤肥力迅速下降、污染环境,这包括来自磷肥的重金属对土壤和水溶性氮磷污染自然水以及N2O 排放到大气中,能源危机导致天然气价格大幅上涨,而天然气是氮肥生产的主要来源,因此提高矿物肥料效率和土壤肥力等级的必要性已成为包括俄罗斯和中国在内的许多国家面临迫切解决的生存问题。

  以含硅化合物为基础,已研制显著提高氮磷肥效率(至少30-50%)的技术,其将减少耕地层养分流失,增加土壤微生物活性,提高土壤肥力等级,但是,传

统农业使用含硅制剂效率低,因此研发了硅源活化技术,包括天然矿物(沸石、硅藻土)和冶金工业的废物,这是获取高效硅肥的原料。

本项目的主要目标研发适用于俄罗斯和中国地区的土壤-气候条件,确定提高土壤-植物系统中氮磷肥效率的硅介导机制。

本项目负责人自1984年以来,始终研究土壤-微生物-植物系统中硅的作用及其功能。自2012年起,已与中国科技人员就土壤--微生物-植物系统中的硅研究开展合作;自2015起与印度科技人员开展合作,针对系列硅制剂已进行实验室试验和田间试验,实验表明在不降低产量和产品质量的情况下,明显降低氮磷肥的施用量。

技术优势

技术团队拥有实施该项目所需的经验、研发方法和技术基础。

本项目实施结果,将建立可溶性硅(硅酸单体和聚合物)的直接和间接作用机制,以及固体硅肥对土壤-植物系统中氮磷肥的表现性能和效率的影响,在基础研究的框架内,在与活性硅结合时,研究对物理化学和生物过程的特定土壤和气候条件具有通用性和特异性的方向和数量特征;将确定硅肥和改良剂针对土壤对氮和磷的吸附特性影响;参与从大气中固氮和去氮的土壤微生物活性;磷酸盐阴离子取代钙、镁、铁和铝磷酸盐中的硅酸盐阴离子的反应,将植物无法获取的磷转化为可获取的形式;氮和磷从根部运输到地面的植物器官。所获得的知识将用于不降低作物产量和质量的情况下制定降低氮磷肥施用量的建议,降低施肥量将通过减少高剂量氮肥的负面影响和降低土壤被重金属化学污染的风险来提高土壤肥力,而重金属的来源是磷肥。

  目前,世界上没有此类项目的类似物或原型,因为该项目的作者是这一领域的领导者,并具有实施此类项目的经验。

应用案例

所取得的成果将使传统无机氮磷肥料的施用量减少30-50%,且不会降低作物产量,同时提高作物质量。与此同时,土壤肥力水平将有所提高,这在未来将进一步降低矿物肥料的水平。