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植物源油脂包膜肥控释关键技术创建与应用
该成果针对我国包膜肥产业中膜材难降解、控释技术缺乏、养分供需不同步、规模化生产效率低、综合成本高等问题，进行了20年的联合攻关，取得重大突破。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
该成果针对我国包膜肥产业中膜材难降解、控释技术缺乏、养分供需不同步、规模化生产效率低、综合成本高等问题，进行了20年的联合攻关，取得三方面重大突破：
一、创制植物源油脂包膜材料，创建致孔和复式包膜控释技术，实现了膜材可降解、养分释放主动调控。探明蓖麻油和大豆油兼具成膜防水和降解性能，采用接枝共聚，创制植物源油脂(简称植物油)包膜材料，具无毒、可降解、控制释放等优点。发现淀粉、碳酸镁等与植物油具有共混聚合的特性，以其为致孔剂，发明了有机、无机致孔控释技术，通过致孔剂的用量有效调控养分释放量。
二、创建表面修饰、膜材增韧和无溶剂包膜工艺，自动化和连续化包膜设备，实现包膜智能化、连续化、高效化、无害化 ，降低了综合成本。创建表面修饰、膜材增韧工艺，使肥料表面光滑，包膜完整，膜材用量减少。创建无溶剂表面反应包膜工艺，解决同类用溶剂制备预聚体，溶剂挥发污染环境的问题。集成表面修饰、复式包膜和致孔控释新技术，优化现有工艺，提高流化床包膜效率。
三、创建同步营养技术，研发玉米、香蕉等同步营养配方肥， 建立针对靶标-同步营养-作物专用的有效推广模式， 实现了节本增效和大面积应用。创建供应氮磷钾种类、比例、数量、时期、模式与作物需求吻合的同步营养技术，有效解决了包膜肥、常规化肥供需不同步的问题。根据玉米、香蕉需肥规律、土壤肥力等，研制专用同步营养肥，建立针对靶标-同步营养-作物专用的有效推广模式在全国大面积应用。
该成果技术被9个企业转化，转化率居同类全国第一，技术产品获得我国第一个包膜肥正式产品登记证，玉米、香蕉等同步营养肥作为农业部主推产品在全国销售，包膜肥远销国外市场，引领了包膜肥产业发展。
该成果荣获2019年度国家科技进步奖二等奖。
华南农业大学
2022-08-15
一种膦甲酸钠眼玻璃体腔内缓释药物
本发明的目的是提供一种可供极细的33G针头注射用的膦甲酸钠眼玻璃体腔内释药物，可以延长药物作用、减少给药次数、减少玻腔反复注射引起的不良反应。本发明是对普通膦甲酸钠注射剂的改进，将膦甲酸钠、可生物降解的药用聚乙二醇类辅料和GPQ肽类交联剂，制备成具有缓释作用的可供极细的33G针头注射的眼玻璃体腔内缓释药物。本发明包含A组分与B组分，A组分为膦甲酸钠和可生物降解的药用聚乙二醇类辅料共同构成的均质的混合溶液，B组分为肽类交联剂溶液。注射前，只需用配33G针头的注射器抽取等体积的A组分与B组分，轻轻混匀即可进行眼玻璃体腔内注射。A组分与B组分在混匀后的10分钟内为普通液体，注射进眼玻璃体腔内后，因药用聚乙二醇类辅料在肽类交联剂的作用下形成凝胶状植入剂，阻滞膦甲酸钠快速释放，从而起到缓释药物作用，延长给药。为减少玻璃体腔穿刺注射引起的严重并发症，使用针头的直径越细(也就是G值越大)的针头进行玻璃体腔注射是临床的发展趋势，使用药物制备成缓释剂，也可有效减少玻璃体腔注射频次。此发明专利具有较好的临床应用前景。间隔时间。
青岛大学
2021-04-13
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料耐腐蚀、耐高温、耐磨损、韧性高，能够广泛用于能源、交通、化工等领域的关键部件，比如摩擦制动材料、耐化学腐蚀叶片等。
东南大学
2025-02-08
高性能低膨胀铝基复合材料及构件
卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境，构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料，并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件，首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上，填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小，保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收，助力卫星成功返回。
图1 实践十九号卫星成功返回（图片来源国家航天局）
图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星（图片来源央视新闻频道）
北京科技大学
2025-05-21
TiC颗粒增强钢基及铁基复合材料
TiC颗粒增强钢基及铁基复合材料适用于在苛刻条件和环境（如：强负荷下的强磨损，高温下的磨料磨损，强腐蚀气氛中的冲蚀等）工作的设备零部件。这种新材料以合金钢为基体，以TiC为增强体，具有常规的金属材料难以比拟的一系列特征：1.耐磨损：在各种试验条件下，它的耐磨损性能远优于与其成分相似但不含TiC的合金钢；2.工艺性能好：尤其是它的热加工（包括锻、轧和热挤压等）性能，优于一般的高合金钢；3.性能的可调性：可以根据使用要求，调整成分，形成不同性能（强度、硬度、塑性及耐磨损性能）配合的材料； 4. 热膨胀系数小：尺寸稳定性好；5.强度高：特别是它的高温强度和抗蠕变性能高于与其成分相似，但不含TiC的合金钢；6.成本低：新材料采用原位合成法应工艺制备。这种工艺方法先进，流程合理，易于实现工业化生产。
东南大学
2021-04-10
一种富硒蚯蚓有机肥的制作方法
本发明公开了一种富硒蚯蚓有机肥的制作方法，该方法包括如下步骤：按照质量比1:1称取发酵后的畜禽粪便和菌渣，过筛，混合均匀得到饲养蚯蚓的基质；制备富硒饲养基质和普通饲养基质；在得到的富硒饲养基质和普通饲养基质中引入蚯蚓，饲养，分离蚯蚓和蚯蚓粪；制备蚯蚓匀浆液；酶解蚯蚓匀浆液，即得富硒氨基酸营养原液；制备蚯蚓粪提取液；将蚯蚓粪提取液与富硒氨基酸营养原液混合，灭菌，即得。本发明提供的富硒蚯蚓有机肥的制作方法具有生产成本低、制作周期短的特点，获得的产品具有储存时间长、蚯蚓分解彻底和有机硒含量高等优点。
中国农业大学
2021-04-11
利用中低品位磷钾矿制备富磷钾生物有机肥
1 成果简介化学磷钾肥的生产和施用中存在众多问题：（ 1）水溶性磷钾肥易随下雨和灌溉用水流失，磷肥利用率不到 20%；（ 2） 大量使用化学磷钾肥造成土壤酸化， 流失的磷元素又形成湖泊富磷化污染；（ 3）酸法生产磷肥耗酸量大且产生大量磷石膏废物；（ 4）我国磷矿以中低品位为主，选矿难度大成本高；（ 5） 有机农业的兴起，对有机肥中磷钾元素的补充也提出来如何替代化肥的现实需求。 “ 有机农业发展的肥料瓶颈、磷肥生产环节环境负担大、优质磷矿资源短缺、水溶性磷肥流失污染水系” 等一系列问题的形成是基于传统磷化肥的生产和施用体系。为此，我们开发了利用中低品位磷矿微晶化活化与在解磷解钾菌的促进下的有机肥发酵组合工艺，研制成新型长效富磷钾有机生物肥料和成套装备。该技术 2009 年通过教育部组织的专家技术鉴定，获得科技部农业科技成果转化项目的支持，现在山东完成规模化生产；建立了曹县牛粪复合发酵土壤有机化转换示范区、黄河三角洲生态农业示范区以及环太湖流域控磷环保示范区。2 应用说明本产品是采用经过活化的磷钾矿为主要原料，在特效菌种作用下与有机质共同发酵处理；其特点是长效缓释、非酸化、非水溶性，后效性显著，一季使用多季有效；该肥料可优化土壤矿物组成，避免化肥对农产品质量及土壤酸化等不良影响，达到增产、改善品质、绿色生态的效果。 该产品的原材料来源广泛，除中低品位磷钾矿外，发酵还可以利用各地畜禽粪便、食用菌残渣、泥碳、褐煤、风化煤、糖渣、部分发酵法制作食品类的废弃物、沼气残留物、禽畜粪便及屠宰废弃物及生活垃圾等，能减少环境污染、净化环境、也起到生态循环作用。经过两年多在小麦、蔬菜、冬枣等农林作物上的使用观察，其结果表明：此类有机肥的肥效等同于等量过磷酸钙，但比过磷酸钙具有跨季后效、生态环保、满足绿色有机农产品的生产。 图1 富磷有机生物肥生产工艺流程3 效益分析基本原料和加工成本约 600 元/吨（各地成本有所不同），市场销售价格在 1500 元/吨。形成 3 万吨生产能力的设备投入在 500 万元左右。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。
清华大学
2021-04-13
利用中低品位磷钾矿制备富磷钾生物有机肥
1 成果简介化学磷钾肥的生产和施用中存在众多问题：（ 1）水溶性磷钾肥易随下雨和灌溉用水流失，磷肥利用率不到 20%；（ 2） 大量使用化学磷钾肥造成土壤酸化， 流失的磷元素又形成湖泊富磷化污染；（ 3）酸法生产磷肥耗酸量大且产生大量磷石膏废物；（ 4）我国磷矿以中低品位为主，选矿难度大成本高；（ 5） 有机农业的兴起，对有机肥中磷钾元素的补充也提出来如何替代化肥的现实需求。 “ 有机农业发展的肥料瓶颈、磷肥生产环节环境负担大、优质磷矿资源短缺、水溶性磷肥流失污染水系” 等一系列问题的形成是基于传统磷化肥的生产和施用体系。为此，我们开发了利用中低品位磷矿微晶化活化与在解磷解钾菌的促进下的有机肥发酵组合工艺，研制成新型长效富磷钾有机生物肥料和成套装备。该技术 2009 年通过教育部组织的专家技术鉴定，获得科技部农业科技成果转化项目的支持，现在山东完成规模化生产；建立了曹县牛粪复合发酵土壤有机化转换示范区、黄河三角洲生态农业示范区以及环太湖流域控磷环保示范区。2 应用说明本产品是采用经过活化的磷钾矿为主要原料，在特效菌种作用下与有机质共同发酵处理；其特点是长效缓释、非酸化、非水溶性，后效性显著，一季使用多季有效；该肥料可优化土壤矿物组成，避免化肥对农产品质量及土壤酸化等不良影响，达到增产、改善品质、绿色生态的效果。 该产品的原材料来源广泛，除中低品位磷钾矿外，发酵还可以利用各地畜禽粪便、食用菌残渣、泥碳、褐煤、风化煤、糖渣、部分发酵法制作食品类的废弃物、沼气残留物、禽畜粪便及屠宰废弃物及生活垃圾等，能减少环境污染、净化环境、也起到生态循环作用。经过两年多在小麦、蔬菜、冬枣等农林作物上的使用观察，其结果表明：此类有机肥的肥效等同于等量过磷酸钙，但比过磷酸钙具有跨季后效、生态环保、满足绿色有机农产品的生产。图1 富磷有机生物肥生产工艺流程3 效益分析基本原料和加工成本约 600 元/吨（各地成本有所不同），市场销售价格在 1500 元/吨。形成 3 万吨生产能力的设备投入在 500 万元左右。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。
清华大学
2021-04-13
秸秆全营养平衡精简还田改土增肥减损增效技术
在快速诊断土壤-作物养分供应状况的基础上，根据秸秆还田数量提供精准配肥方案及配套肥料产品，保障秸秆还田后所有作物必需营养元素处于相对平衡供应状态， 结合基础地力和作物目标产量，整合、优化作物栽培技术方案，并开展实时实地科学调控，确保作物在不限量秸秆还田条件下土壤综合肥力性状改善、作物养分吸收利用效率提高、土壤及肥料养分损失减少，最终实现作物生产的可持续高产、高效。
扬州大学
2021-04-14
生物炭农田化肥减施与重金属修复技术
利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术， 可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽 救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减 施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修 复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效 果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此， 广受农民欢迎。
南开大学
2021-04-11