研究生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目申請(qǐng)書01

1、學(xué)科代碼申報(bào)項(xiàng)冃編號(hào)資助項(xiàng)冃編號(hào)中南林業(yè)科技大學(xué)研究生科技創(chuàng)新基金申請(qǐng)書項(xiàng)目名稱：一種緩控釋氧肥及其制備方法申請(qǐng)者學(xué)號(hào)：3201300230申請(qǐng)者姓名：唐大勇導(dǎo)師：何鋼所在學(xué)科：生物工程所在學(xué)院：生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究生類別：非定向自籌申請(qǐng)日期：2013年12月23日中南林業(yè)科技大學(xué)研究生院制-o-三年十二月填表說明一、填報(bào)中請(qǐng)書前，請(qǐng)先查閱中南林業(yè)科技大學(xué)研究生科技創(chuàng)新基金管理辦法關(guān)于申請(qǐng)研 究?？萍紕?chuàng)新基金的有關(guān)規(guī)定。申請(qǐng)項(xiàng)目必須符合基金資助范圍。申請(qǐng)書各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事 求是，逐條認(rèn)真填寫，表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)。外來語應(yīng)用屮文和英文同時(shí)表達(dá)，第一次出現(xiàn) 的縮寫詞，須注出全稱。二、申請(qǐng)書需用計(jì)算機(jī)

2、打印，一律為a4,于左側(cè)裝訂成冊(cè)。除簡(jiǎn)表外，各欄空格不夠時(shí)，請(qǐng) 白行加頁。一式三份，報(bào)送各學(xué)院研究牛秘書處。三、簡(jiǎn)表說明1. 簡(jiǎn)表將存檔，請(qǐng)認(rèn)真填寫表屮內(nèi)容。2. 凡選擇性欄忖，將相應(yīng)提示符a、b等z填入該欄右側(cè)。3. 項(xiàng)f1名稱：要確切反映研究?jī)?nèi)容，漢字字?jǐn)?shù)最多不超過25字。4. 申請(qǐng)金額：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，以元為單位。起止年刀：起始時(shí)間從申請(qǐng)2013年4刀算起，資助時(shí)間最長(zhǎng)不超過2年半。5. 中報(bào)項(xiàng)冃編號(hào)：指所中請(qǐng)的項(xiàng)冃在項(xiàng)冃指南中的序號(hào)。、簡(jiǎn)表研 究 項(xiàng) 目名稱中文一種緩控釋氧肥及其制備方法英文性質(zhì)ca.基礎(chǔ)研究b.應(yīng)用基礎(chǔ)研究c.高新技術(shù)研究項(xiàng)f1號(hào)中請(qǐng)金額兀起止年月年 月至年 月配套

3、經(jīng)費(fèi)來源元配套經(jīng)費(fèi)數(shù)額元申 請(qǐng) 者姓名唐大勇性別男民族漢出生年月1975年12月身份證屬學(xué)科生物工程研究生類別a.a.非定向、b.定向、c.自籌、d.委培入學(xué)時(shí)間2013年9月導(dǎo)師姓名何鋼導(dǎo)師職稱導(dǎo)師遴選時(shí)間年 月每年用于木項(xiàng)日的工作月數(shù)申請(qǐng)者個(gè)月導(dǎo)師個(gè)月所在學(xué)院名稱生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院聯(lián)系電-mail314392250qq號(hào)314392250研 究 內(nèi) 容 及 意 義主題詞(w3個(gè))中文澇漬脅迫新型氧肥英文waterlogging stress摘要(1) 研 究 內(nèi) 容：本項(xiàng)目研究-種緩控釋氧肥，具是包含過氧化鈣、鈉基膨潤(rùn)土和

4、聚乙烯醇縮卬醛的混合物；所述的鈉壟膨潤(rùn)土與過氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇 縮甲醛含量占緩控釋氧肥總質(zhì)量的15%。本項(xiàng)冃研究這種緩控釋氧肥在水介質(zhì)條件下 的氧氣釋放特征及溶液ph值變化。與單純施加過氧化鈣粉末相比，本項(xiàng)目所制得的緩 控釋氧肥具有肥效期長(zhǎng)，施加方式簡(jiǎn)便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，選川材料來源廣泛 為環(huán)境友好型材料，可廣泛應(yīng)用。(2) 意 義：本項(xiàng)冃研究涉及農(nóng)用、林用的緩控釋氧肥及其制備領(lǐng)域，尤其是一種緩控性 好、肥效期長(zhǎng)、生物利用率高、環(huán)境友好型的，能為水淹植物等長(zhǎng)時(shí)間緩控釋地提供氧氣 的新型氧肥及其制備方法。二、立項(xiàng)依據(jù)(包括項(xiàng)目的研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，并附主要參考文獻(xiàn)及

5、出處)項(xiàng)冃的研究意義：本項(xiàng)冃研究涉及農(nóng)用、林用的緩控釋氧肥及其制備領(lǐng)域，尤其是一種緩控性好、 肥效期長(zhǎng)、牛物利川率高、壞境友好型的，能為水淹植物等長(zhǎng)時(shí)間緩控釋地提供氧氣的新型氧肥及 其制備方法。與單純丿施加過氧化鈣粉末相比，木項(xiàng)冃所制得的緩控釋氧肥具冇肥效期長(zhǎng)，施加方式 簡(jiǎn)便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，選用材料來源廣泛且為環(huán)境友好型材料，町廣泛應(yīng)用，符合國(guó)際上“緩 效化、流體化、復(fù)合化、專川化、高效化”發(fā)展趨勢(shì)的新型緩控釋肥料，解決洪澇災(zāi)害對(duì)農(nóng)林業(yè)牛 產(chǎn)的損失有著重大的意義。(2) 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析：20世紀(jì)80年代緩控釋氮肥開始走多元化道路，其研究方向也隨z擴(kuò)大，主 要是對(duì)硫磺、聚乙烯、磷酸鎂錢

6、等作為包裹肥料膜材料方面的研究，及關(guān)丁包裹緩釋肥料理論模型的 研究。20世紀(jì)90年代包括對(duì)有機(jī)高分子聚合物包裹膜分解過程的研究、吸附緩釋肥料的研究等。目前, 緩控釋肥料的研究主要集中在包膜新材料的研發(fā)、新型化學(xué)合成緩釋肥料合成工藝方法的研究及新型 緩控釋肥料長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì)環(huán)境影響方面的研究等。近兒年我國(guó)緩釋肥料發(fā)展迅速，主要采取兩種技術(shù)路線，分別是將肥料進(jìn)行微溶化或包膜處理來 實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分的緩控釋。前者的代表性產(chǎn)物有豚醛化合物(uf),后者的代表性產(chǎn)物仃硫包膜尿索(scu)、 聚合物包膜尿素(pcu)等?？谇靶?guó)農(nóng)科院等單位正在開展不同類型緩控釋肥料的開發(fā)和應(yīng)用研究，并 取得了一定的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，有

7、部分產(chǎn)品及肥料生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)而世。例如鄭州人學(xué)磷肥與復(fù)肥研究所不 僅在國(guó)內(nèi)建立了緩控釋肥料牛產(chǎn)廠，并且具以鈣鎂磷肥為包裹物的緩控釋肥料還取得了美國(guó)專利，并 成功地在美國(guó)建廠；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)少金正大集團(tuán)合作，建成了年產(chǎn)30萬t緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并已 投產(chǎn)；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院則在探索川低成木控釋材料和非專川設(shè)備生產(chǎn)包膜肥方面獲得初步 成功；北京農(nóng)科院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所成功研發(fā)出了樹脂包衣緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并研制出適合 不同作物需要的控釋肥系列新產(chǎn)站。該項(xiàng)科研成果標(biāo)志著我國(guó)緩控釋肥料的研究已取得了較人進(jìn)展， 表明研制的緩控釋肥料已達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和水平。然而，要使緩控釋肥料生產(chǎn)成

8、木進(jìn) 步降低，盡快擴(kuò)大推廣應(yīng)用范圍，仍有大量的工作要做。(3) 主要參考文獻(xiàn)及出處：1、劉秀梅，劉光榮，馮兆濱等新型肥料研制技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)j 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006, 18(2) : 87-92.2、朱震.新型肥料及其應(yīng)用前景j.科技信息,2008, 22:17.3、liu, g.d., d m porterfield, y.c. li, and w. klassen. solid oxygen fertilizers and restoration of bald cypress taxodium distichum (l.) rich. in the wetland ecosy stem

9、 j. florida. science. 2009,9(1): 1-3.4、劉兵.緩控釋肥料的研究進(jìn)展j.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007, 35(8) :2341-2342.5、楊淑珍.新型肥料一氧肥的施用j.河北農(nóng)業(yè)科技,2004(1),22.6、鐘國(guó)清.過氧化鈣的制法及應(yīng)用j.糧汕食品科技，1997, 6:36-37.三、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)、以及擬解決的關(guān)鍵問題1研究?jī)?nèi)容：一種緩控釋氧肥，其是包含過氧化仞、鈉基膨潤(rùn)土和聚乙烯醇縮甲醛的混合物；所述的鈉基膨潤(rùn)土與過 氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇縮卬醛含量占緩控釋氧肥總質(zhì)量的15%o2、研究?jī)袠?biāo)：本項(xiàng)目研究一種緩控釋氧肥，其是包含過氧化鈣、

10、鈉基膨潤(rùn)土和聚乙烯醇縮甲醛的混合物；所述的鈉 基膨潤(rùn)土與過氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇縮甲醛含量占緩控釋氧肥總質(zhì)量的15%。本項(xiàng)目研究 這種緩控釋氧肥在水介質(zhì)條件下的氧氣釋放特征及溶液ph值變化。與單純施加過氧化鈣粉末相比，本 項(xiàng)f1所制得的緩控釋氧肥具有肥效期長(zhǎng)，施加方式簡(jiǎn)便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，選用材料來源廣泛且為 環(huán)境友好型材料，可廣泛應(yīng)用。3、擬解決的關(guān)鍵問題：氧肥是氧氣肥料的簡(jiǎn)稱，干燥情況下比較穩(wěn)定，遇到水能緩慢釋放氧氣的 肥料，供氧物通常是過氧化物?，F(xiàn)有的氧肥主要是過氧化鈣的肓接施用，它主要用于小范用的農(nóng)業(yè)種植 （如種子牛長(zhǎng)發(fā)芽）、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品保鮮等的-些微量施用，而且由于

11、過氧化鈣遇水釋放氧氣，牛成 氫氧化鈣使水溶液ph值高達(dá)12-13,對(duì)水淹植物直接施川會(huì)嚴(yán)重影響土壤ph,導(dǎo)致土壤膠狀板結(jié)和 鹽漬化，腐蝕植物的根部，從而影響到植物的正常生長(zhǎng)。同時(shí)，過氧化鈣的直接施用也不能起到一個(gè)緩 慢控制釋放氧氣的作丿1,保肥性能不理想，實(shí)際應(yīng)用過程中難以控制用量，不能合理均勻分布，不適宜 大范圍推廣。無機(jī)肥當(dāng)前的冇效利用率僅為30%35%,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。因此提高 化肥利用率，減輕其對(duì)環(huán)境的污染，發(fā)展可持續(xù)高效農(nóng)林業(yè)己成為各國(guó)共同關(guān)注的問題。(1) 擬采取的研究方法、技術(shù)路線：1、一種緩控釋氧肥，其特征在于，其是包含過氧化鈣、鈉基膨潤(rùn)土和聚乙烯醇縮甲醛的混合

12、物； 所述的鈉基膨潤(rùn)土與過氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇縮甲醛含量占緩控釋氧吧總質(zhì)量的15%o2、本項(xiàng)目研究1所述的緩控釋氧肥的制備方法，其特征在于，包括以卜步驟：(1) 取相應(yīng)質(zhì)量的過氧化鈣粉末和鈉基膨潤(rùn)土充分粉碎混勻；(2) 向混合物中加入和應(yīng)比例的聚乙烯醇縮甲醛溶液混勻，制成軟材；(3) 室溫放置23小時(shí)，擠壓成小顆粒；(4) 將小顆粒烘烤后壓制成型；(5) 白然吸濕，即得緩控釋氧肥樣品。3、本項(xiàng)日研究2所述的緩控釋氧肥的制備方法，其特征在于，步驟(3)屮擠壓成小顆粒是通過8 io ri篩擠壓。4、本項(xiàng)目研究2所述的緩控釋氧肥的制備方法，其特征在于，步驟(4)中是將小顆粒在5060&

13、#176;c 中烘烤30mino5、本項(xiàng)目研究2所述的緩控釋氧肥的制備方法，英特征在于，步驟(5)中自然吸濕的條件是在 濕度80%條件下自然吸濕12ho6、本項(xiàng)日研究2所述的緩控釋氧肥的制備方法，其特征在于，所述的鈉基膨潤(rùn)土的前處理為：對(duì) 膨潤(rùn)土采用濕法提純后，使其中蒙脫石的質(zhì)量含量在30%-80%之間，并過0.025mm篩，制成了所需的 鈉基膨潤(rùn)土，然后將鈉基膨潤(rùn)土置于烘箱中，在105°c條件下烘2h,取出備用。7、本項(xiàng)冃研究2所述的緩控釋氧肥的制備方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇縮甲醛配制方法為: 稱取5g聚乙烯醇置于玻璃燒杯屮，加入l()()ml去離了水和5ml甲醛，然后于磁力

14、攪拌器上攪拌 lomin,使之均勻，再放入怛溫水浴鍋屮，逐漸升溫使之溶解，并不斷攪拌；在8()°ctu溫條件下保持3()min 即可。(2)實(shí)驗(yàn)方案：一種緩控釋氧肥，其是包含過氧化鈣、鈉棊膨潤(rùn)土和聚乙烯醇縮甲醛的混合物；所述的鈉慕膨潤(rùn) 土過氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇縮甲醛含量占緩控釋氧肥總質(zhì)屋的15%。所述的緩控釋氧肥的制備方法，包括以下步驟：(1) 取相應(yīng)質(zhì)量的過氧化鈣粉末和鈉基膨潤(rùn)土充分粉碎混勻；(2) 向混合物屮加入相應(yīng)比例的聚乙烯醇縮甲醛溶液混勻，制成軟材；(3) 室溫晾t到一定含水量后，擠壓成小顆粒；(4) 將小顆粒烘烤后壓制成型；(5) 口然吸濕，即得緩控釋氧肥樣

15、站。步驟(3)中擠壓成小顆粒是通過810 h篩擠壓。步驟(4)屮是將小顆粒在5()6()°c屮烘烤3()mino步驟(5)中自然吸濕的條件是在濕度80%條件下自然吸濕12h。所述的鈉基膨潤(rùn)土的制備方法為：對(duì)膨潤(rùn)土采用濕法提純后，使其屮蒙脫石的質(zhì)量含量在 3o%-8()%z|0j,并過0.025mm篩，制成了所需的鈉基膨潤(rùn)土，然后將鈉阜膨潤(rùn)土置于烘箱中，在105°c 條件下烘2h,取出備用所述的聚乙烯醇縮甲醛配制方法為：稱取5g聚乙烯醇置于玻璃燒杯中，加入100ml去離了水和 5ml甲醛，然后于磁力攪拌器上攪拌lomin,使之均勻，再放入恒溫水浴鍋屮，逐漸升溫使之溶解,并 不

16、斷攪拌；在80°cfh溫條件f保持30min即可。(3)可行性分析：1、為水淹植物提供氧氣：解除淹水卅i物根際氧氣濃度降低而造成的種種低氧脅迫和無氧脅迫狀態(tài)， 維持植物止常生理代謝和生長(zhǎng)發(fā)育，從而減小洪澇對(duì)我國(guó)農(nóng)林業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失。2、肥效期長(zhǎng)：該新型緩控釋氧肥在材料處理上是比較新穎的、創(chuàng)新的，也是現(xiàn)代緩控釋肥料生產(chǎn)的一 個(gè)趨勢(shì)，貝有很大的市場(chǎng)空間；另外通過水培實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該新型緩控釋氧肥的放氧時(shí)間是可持續(xù)近一個(gè) 月，相對(duì)現(xiàn)在肓接使用過氧化鈣來說，不會(huì)對(duì)植物造成傷害，放氧時(shí)間更長(zhǎng)，放氧最更加穩(wěn)定。3、材料來源廣泛，價(jià)格低廉，環(huán)境友好：我國(guó)粘土礦物資源豐富，粘土礦物在農(nóng)業(yè)方血應(yīng)用也較為廣

17、泛，膨潤(rùn)土是一種非常好的改良劑。其能改變土壤屮的固、液、氣的比例，具有疏松土壤結(jié)構(gòu)、保水、 保肥等優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)造成土壤板結(jié)。4、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便：該新型緩控釋氧肥的制備儀器簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)環(huán)境要求不苛刻， 過程小通入熱風(fēng)，保持整個(gè)制造環(huán)境t燥即可(過氧化鈣因遇到水釋放氧需要t燥的環(huán)境)。本發(fā)明既 簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程的工序，又提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了生產(chǎn)空間，節(jié)約了能源， 無任何污染排放。五、項(xiàng)目研究工作的進(jìn)度安排年刀至年刀年月至年月年刀至年刀年月至年月年刀至年刀年月至年月年刀至年刀年月至年月年刀至年刀年月至年月六、本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處與預(yù)期的研究成果:（1）創(chuàng)新之處：緩控釋i

18、巴能有效地控制養(yǎng)分的釋放、延長(zhǎng)肥效期、滿足作物整個(gè)牛育期對(duì)肥料養(yǎng) 分的需耍、對(duì)最大限度地提高肥料的利用率、減少資源浪費(fèi)和壞境污染，對(duì)促進(jìn)農(nóng)林業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增 收、農(nóng)林業(yè)町持續(xù)發(fā)展有著重要作用，是21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重耍發(fā)展方向。h前，全世界每年的無 機(jī)肥消耗總量是11000萬t,而包膜緩控釋肥消耗量還不到50萬t,主要原因是緩控釋肥料成本太高, 是一般肥料的26倍，如果能夠著重改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)工藝和應(yīng)用方法，尋找價(jià)格低廉的緩控釋材料， 進(jìn)一步降低肥料牛產(chǎn)成本，那么緩控釋肥料必定有巨大的市場(chǎng)空間。在此發(fā)明中，選収的粘土礦物 恰好符合當(dāng)前肥料市場(chǎng)的要求，其來源廣泛，價(jià)格低廉，膨潤(rùn)十肥料的增效作用也是不容懷疑的（湖 南省地質(zhì)研究所螢潛明、楊慧敏，湖南渾澹農(nóng)場(chǎng)孫樹高等專業(yè)研究人員，已經(jīng)在水稻、棉花、油菜做 了膨潤(rùn)土肥料的應(yīng)用試驗(yàn)，結(jié)果表明膨潤(rùn)土肥料的施加有著明顯的增產(chǎn)、增效作用），粘土礦物在農(nóng)業(yè) 方面應(yīng)用較為廣泛，膨潤(rùn)土是一種非常好的改良劑，其能改變土壤中的固、液、氣的比例，具有疏松 土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥等優(yōu)點(diǎn)。（2）預(yù)期的研究成果：一種緩控釋氧肥，其是包含過氧化鈣、鈉基膨潤(rùn)土和聚乙烯醇縮甲醛的混合 物；所述的鈉基膨潤(rùn)土與過氧化鈣的質(zhì)量比為12:5,聚乙烯醇縮甲醛含量占緩控釋氧肥總質(zhì)量的七、研究基礎(chǔ)1、與本項(xiàng)冃冇關(guān)研究工作積累和己取得的研究工作成績(jī)（包括成果名稱、完