河北省是蔬菜產(chǎn)值大省,在全國占據(jù)第二位,占農(nóng)民收入的20%。但長期以來蔬菜生產(chǎn)中存在的施肥過量、肥料污染和養(yǎng)分損失等問題日趨嚴(yán)重,直接危及蔬菜食品安全和生態(tài)環(huán)境安全,成為制約蔬菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,因此,本項目針對河北省蔬菜施肥污染的硝酸鹽和重金屬靶標(biāo)物質(zhì)防控難題,歷時10年研究,以“提高肥料養(yǎng)分利用率、挖掘菜田土壤養(yǎng)分潛力、防控土壤硝酸鹽和鎘污染”為核心,經(jīng)對微生物菌劑、含氨基酸水溶肥和緩控釋肥新型肥料研發(fā)等多項試驗,研發(fā)了河北省6種主栽蔬菜施肥污染靶標(biāo)防控關(guān)鍵技術(shù)。2015-2017年,河北省累計示范推廣蔬菜面積23.6萬畝,年均畝新增產(chǎn)值根莖類白蘿卜492.1元、葉菜類(花椰菜、白菜和油菜)1123.4元、瓜果類蔬菜(番茄和黃瓜)2221.1元,三年累計新增產(chǎn)值約3.47億元,新增利潤約4.0億元,節(jié)支7131.6萬元。菜田土壤硝酸鹽降低5~30%,降低蔬菜系統(tǒng)重金屬Cd輸入量高達(dá)80%,減施化肥10%以上。登記肥料產(chǎn)品4個,建成1條年產(chǎn)10萬噸的氨基酸水溶肥料生產(chǎn)線和1條年產(chǎn)5萬噸的微生物菌劑肥料生產(chǎn)線,授權(quán)專利2項,認(rèn)定綠色食品蔬菜6種,發(fā)表學(xué)術(shù)論文24篇。
創(chuàng)新性
獨(dú)占性
盈利性
持續(xù)性
先進(jìn)性
成熟度
本成果填補(bǔ)了河北蔬菜重金屬/硝酸鹽污染系統(tǒng)調(diào)查與特征分析空白;構(gòu)建了控制潮褐土區(qū)5種不同蔬菜種類菜田土壤鎘污染的限值指標(biāo)體系,為蔬菜污控分類管理指明了方向;明確了減控白蘿卜菜田硝酸鹽積累的緩控釋肥硝化/脲酶雙抑制劑適宜配比及其氮磷鉀養(yǎng)分優(yōu)化配比(16-8-18),發(fā)明了2項國家實(shí)用新型專利:改進(jìn)型包被緩釋復(fù)混肥和緩釋氮肥設(shè)備;研制了2種微生物菌劑產(chǎn)品,其中的菌株自主優(yōu)選完成,登記了適于葉菜類蔬菜養(yǎng)分配比的含氨基酸水溶肥2種;集成創(chuàng)新了減控6種蔬菜菜田硝酸鹽/鎘積累的三種安全高效施肥技術(shù)模式,即油菜、白菜和花椰菜施用微生物菌劑與含氨基酸水溶肥配套減肥增效技術(shù)、白蘿卜適用緩控釋安全高效施肥技術(shù)和設(shè)施番茄和黃瓜糞肥量化推薦與化肥減施配套安全高效施肥技術(shù),并開發(fā)出5種綠色食品蔬菜;提出了潮褐土區(qū)不同蔬菜設(shè)施菜田Cd限量指標(biāo)體系。本成果實(shí)現(xiàn)了新產(chǎn)品、新技術(shù)的創(chuàng)新,針對性強(qiáng),具有很強(qiáng)的區(qū)域適用性,屬于多項技術(shù)自主創(chuàng)新,自主創(chuàng)新技術(shù)在總體技術(shù)中的比例占90%以上。
本成果首先對河北省主要蔬菜區(qū)域重金屬及硝酸鹽的分布特征進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查與分析,明確了河北省施肥污染的靶標(biāo)污染物主要以重金屬鎘和硝酸鹽為主的特點(diǎn),揭示了主要蔬菜田不同亞類土壤、不同質(zhì)地土壤、不同農(nóng)藝措施土壤Cd積累的差異特征。在此基礎(chǔ)上,以平衡施肥理論為依據(jù),以節(jié)肥增效、安全環(huán)保為目標(biāo),根據(jù)不同蔬菜的需肥規(guī)律、土壤供肥性能及其安全豐產(chǎn)目標(biāo),構(gòu)建蔬菜施肥污染的靶標(biāo)防控安全高效關(guān)鍵技術(shù)。本成果集成創(chuàng)新了蔬菜因地、因菜、因肥防控鎘和硝酸鹽污染的安全高效施肥模式,開發(fā)出番茄、黃瓜、蘿卜(白蘿卜和胡蘿卜)、油菜和芹菜6種綠色食品蔬菜,并發(fā)明了2項實(shí)用新型專利,研發(fā)了4個肥料品種。技術(shù)的針對性、適應(yīng)性、實(shí)用性較強(qiáng),在土壤生態(tài)環(huán)境防控指標(biāo)上的難度與復(fù)雜程度均很強(qiáng)。
研發(fā)出4種新型肥料,建成1條年產(chǎn)10萬噸的氨基酸水溶肥料生產(chǎn)線和1條年產(chǎn)5萬噸的微生物菌劑肥料生產(chǎn)線以及生產(chǎn)適于白蘿卜的緩釋復(fù)混肥3萬噸,對培植3個新型肥料企業(yè)的發(fā)展具有重要的推動促進(jìn)作用。該成果研發(fā)出4種新型綠色環(huán)保肥料,顯著提高了養(yǎng)分資源的利用率,提高5個百分點(diǎn)以上,并有效控制了菜田土壤硝酸鹽和重金屬鎘的污染,降低土壤硝酸鹽5%-30%,降低蔬菜系統(tǒng)重金屬Cd輸入量高達(dá)80%,減施化肥10%以上,有效降低了農(nóng)田和農(nóng)產(chǎn)品污染,大幅度降低養(yǎng)分資源流失,切實(shí)保障了生態(tài)環(huán)境安全。研發(fā)了一種用于生產(chǎn)緩釋氮肥的實(shí)用新型設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,用于自主研發(fā)的成分為尿素、脲酶抑制劑、雙氰胺、添加劑和粘結(jié)劑的緩控釋氮肥的少量生產(chǎn)。設(shè)備包膜效率高,不易結(jié)塊,使用方便。
本技術(shù)成果涉及土壤學(xué)、肥料學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)了新產(chǎn)品和新技術(shù)的創(chuàng)新,填補(bǔ)了河北蔬菜重金屬/硝酸鹽污染系統(tǒng)調(diào)查與特征分析空白;構(gòu)建了控制潮褐土區(qū)5種不同蔬菜種類菜田土壤鎘污染的限值指標(biāo)體系,為蔬菜污控分類管理指明了方向;明確了減控白蘿卜菜田硝酸鹽積累的緩控釋肥硝化/脲酶雙抑制劑適宜配比及其氮磷鉀養(yǎng)分優(yōu)化配比(16-8-18),發(fā)明了2項國家實(shí)用新型專利:改進(jìn)型包被緩釋復(fù)混肥和緩釋氮肥設(shè)備;研制了2種微生物菌劑產(chǎn)品,其中的菌株自主優(yōu)選完成,登記了適于葉菜類蔬菜養(yǎng)分配比的含氨基酸水溶肥2種;集成創(chuàng)新了減控6種蔬菜菜田硝酸鹽/鎘積累的三種安全高效施肥技術(shù)模式,即油菜、白菜和花椰菜施用微生物菌劑與含氨基酸水溶肥配套減肥增效技術(shù)、白蘿卜適用緩控釋安全高效施肥技術(shù)和設(shè)施番茄和黃瓜糞肥量化推薦與化肥減施配套安全高效施肥技術(shù),并開發(fā)出5種綠色食品蔬菜;提出了潮褐土區(qū)不同蔬菜設(shè)施菜田Cd限量指標(biāo)體系。有較強(qiáng)的技術(shù)儲備支撐,后續(xù)可開發(fā)產(chǎn)品多,創(chuàng)新能力強(qiáng),具有明顯的市場競爭力。
本項目發(fā)明了一種改進(jìn)型包被緩釋復(fù)混肥;發(fā)明了一種用于生產(chǎn)緩控氮肥的實(shí)用新型設(shè)備;研發(fā)出適于白菜、油菜和花椰菜的氨基酸水溶肥粉劑和水劑2種;研制登記蔬菜適用微生物菌劑產(chǎn)品2種;并與氨基酸水溶肥集成創(chuàng)新了適于油菜、白菜和花椰菜施用的配套減肥增效關(guān)鍵技術(shù);研發(fā)了白蘿卜適用緩控釋安全高效施肥技術(shù);研發(fā)了控制瓜果類蔬菜設(shè)施菜田污染的糞肥量化推薦與化肥減施配套安全高效施肥技術(shù);提出了潮褐土區(qū)不同蔬菜設(shè)施菜田Cd限量指標(biāo)體系。本成果技術(shù)從高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的多元施肥目標(biāo)出發(fā),融入了西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的施肥理念,借助于測土施肥,氨基酸水溶肥、緩控釋肥和微生物菌劑新型肥料的技術(shù)理論,基于不同蔬菜種類菜田施肥存在的實(shí)際關(guān)鍵問題,協(xié)調(diào)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與降低靶標(biāo)污染物三者的關(guān)系,構(gòu)建了河北省不同蔬菜類型施肥污染的靶標(biāo)防控關(guān)鍵技術(shù)模式,處在國際高效施肥技術(shù)難度的高端,尤其提出的技術(shù)及其指標(biāo)在國內(nèi)外查新中均未發(fā)現(xiàn)相同的報道,具有較強(qiáng)的先進(jìn)性。
13、回報級:收回全部投入后開始賺錢再投入
本成果研發(fā)了含氨基酸水溶肥已建成年產(chǎn)10萬噸含氨基酸水溶肥生產(chǎn)線1條;已建立5萬噸微生物菌劑發(fā)酵罐生產(chǎn)線1條;緩釋復(fù)混肥應(yīng)用3萬噸。氨基酸水溶肥、緩控釋肥和微生物菌劑均屬于新型肥料,《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》(2011年第10號)中已將微生物肥料列入國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)領(lǐng)域,成為優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。同時,本成果基于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的多元施肥目標(biāo)理念研發(fā)了新型肥料產(chǎn)品的配套技術(shù),因此,該成果產(chǎn)品占據(jù)了先機(jī),具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,尤其在京津冀市場種有較強(qiáng)的占有率。三年累計示范推廣溫室蔬菜面積23.6萬畝,新增產(chǎn)值 3.47億元,新增純收益4.0億元,節(jié)支7131.6萬元,降低土壤硝酸鹽積累5%-30%,典型地區(qū)瓜果類蔬菜系統(tǒng)鎘輸入量降低高達(dá)80%,開發(fā)出6種綠色食品蔬菜,有效提高了產(chǎn)量,改善了蔬菜品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境,取得的產(chǎn)品能與國際綠色食品接軌,打破國際“綠色壁壘”,在獲取出口創(chuàng)匯高額利潤方面具有很強(qiáng)的市場競爭力,應(yīng)用前景十分廣闊。
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北省農(nóng)林科學(xué)院與河北民得富生物技術(shù)有限公司、河北閏沃生物技術(shù)有限公司協(xié)作、河北肥爾得肥料科技開發(fā)有限公司,共同研發(fā)了氨基酸水溶肥、微生物菌劑產(chǎn)品、改進(jìn)型包被緩釋復(fù)混肥肥料產(chǎn)品。項目組借助項目支撐、多方面籌集資金,完善技術(shù)實(shí)施環(huán)節(jié),積極與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)技術(shù)人員、農(nóng)戶進(jìn)行溝通,使創(chuàng)新的產(chǎn)品和集成技術(shù)在進(jìn)行推廣過程中使農(nóng)民放心。在技術(shù)田間實(shí)施時,肥料生產(chǎn)部門和銷售部門與購買產(chǎn)品的農(nóng)戶或者農(nóng)業(yè)合作社溝通,并且進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和田間指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品施用過程中的問題并及時解決,并對技術(shù)進(jìn)行調(diào)整,保證產(chǎn)品的性能效果充分發(fā)揮。肥料供應(yīng)商也可以對購買產(chǎn)品的用戶給予一定優(yōu)惠和分期付款等緩解資金周轉(zhuǎn)問題。
該項技術(shù)研發(fā)的產(chǎn)品氨基酸水溶肥、微生物菌劑產(chǎn)品和集成的“設(shè)施葉菜類蔬菜施用微生物菌劑與含氨基酸水溶肥配套增效關(guān)鍵技術(shù)”在邯鄲、保定、廊坊、滄州等地區(qū)進(jìn)行了推廣應(yīng)用,研發(fā)的改進(jìn)型包被緩釋復(fù)混肥肥料產(chǎn)品和集成的“白蘿卜適用緩控釋肥高效安全施用技術(shù)”在張家口、廊坊、邯鄲、保定等地區(qū)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。研發(fā)的一種用于生產(chǎn)緩釋氮肥的實(shí)用新型設(shè)備,僅用于自主研發(fā)的緩釋氮肥試驗的少量生產(chǎn),設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,包膜效率高,不易結(jié)塊,使用方便。本成果產(chǎn)品和集成技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定性好,可操作性強(qiáng),目前只是在河北省部分區(qū)域進(jìn)行了推廣應(yīng)用,產(chǎn)品和技術(shù)需要在其他種類蔬菜上進(jìn)行進(jìn)一步試驗,不斷完善,以便在其他有需要的區(qū)域進(jìn)行更大面積的示范和推廣應(yīng)用。