[01447255]利用中低品位磷矿研发促释型磷肥及其应用

所属学科技术领域：种植业中的新型肥料制造与应用领域。主要技术内容：磷矿是磷肥生产的必备原料，传统磷肥生产所需的高品位磷矿（P2O5含量大于30%）资源全球枯竭约55年，而中国约10年。磷富矿资源耗竭形势严峻，中低品位磷矿能否利用？如何利用？关系到中国磷资源战略全局和农业可持续发展。该项目针对传统磷肥生产工艺不能直接利用中低品位磷矿、耗酸量大、污染较严重以及常规磷肥品种生物有效性低等问题，提出一步到位的养分控释研发思路和适度动态水溶的促释技术原理，成功研发出一种无酸和温和条件下直接以中低品位磷矿为原料的促释型磷肥生产新工艺，突破了传统工艺耗酸耗能和难以利用中低品位磷矿的技术瓶颈；针对国内外不同类型磷矿，研制出30多种高效廉价的磷素促释活化剂，探索出针对不同磷矿类型的活化剂匹配方法；通过促释型磷肥磷素动态释放特征与作物吸收相关性研究，提出了以动态释放为特征的活化磷评价方法，制定了促释型磷肥的产品企业标准，突破了经典静态有效性概念和检测方法；从化学分析到生物吸收机制、从磷灰石晶体结构变化到分子化学键转化，通过促释型磷肥微观理化性状的深入系统研究，全面揭示了促释型磷肥有效性提高的内在原因。技术经济指标：新工艺可直接利用中低品位磷矿（全磷（P2O5）含量可低至16％），且不受磷矿的镁、钙等杂质含量影响。促释型磷肥生产工艺简捷，设备简单，相同产能下设备投资比常规磷肥低60%以上，生产成本比普通过磷酸钙低30％以上；促释型磷肥产品抗土壤固定能力强，生物有效性高，肥效优于普通磷肥。制定了促释型磷肥的产品企业标准。获国内授权发明专利3件，美国授权发明专利1件和俄罗斯授权发明专利1件，发表学术论文26篇，完成博士学位论文1篇，硕士学位论文6篇。促进行业科技进步作用：突破了传统磷肥的生产技术体系，首次实现在无需耗酸、无需高温、无需高品位磷矿条件下的高效磷肥生产；揭示了以促释活化为特征的磷肥有效性机理，是对经典磷有效性（水溶性、枸溶性）的一个突破和发展，为革新磷肥生产技术体系奠定了理论基础；为中国资源丰富的中低品位磷矿资源的高效利用提供了简捷易行的技术途径，使中国可有效利用的磷资源库扩大8－9倍；生产工艺清洁环保，产品高效且环境友好，为磷肥行业的清洁生产提供了技术支撑和革新思路。应用推广情况：项目研究成果已在国内7个肥料生产企业投产，近3年累计生产促释型磷肥产品54.22万吨，肥料企业取得直接经济效益（新增利润）5967余万元，产品在国内4个省区累计推广应用面积达1084.4万亩，农民增收节支28.8亿元。近年来项目研究成果在非洲、东南亚等国试验示范效果良好，其中乌干达新建年产20万吨促释型磷肥的项目已与华南农业大学签约。