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沼液环境友好精准灌溉施肥关键技术创新与应用
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    S224.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    研究目的: 该成果针对沼液农用过程中施用简单粗放、工程化程度低下,肥效及环境效应模糊,施用精准度不够,缺乏技术规程等问题,开展沼液精准灌溉施肥设备研发,评估沼液贮存和田间施用后的环境效应,构建不同作物的沼肥农田施用技术模式与规程,推进沼液农用的精准化、工程化和规模化,促进以沼液为纽带的种养殖业循环可持续发展。 主要技术创新点: 1)建立了沼液滴灌施肥工程。创制了沼液的轻简化三级过滤系统,利用网式过滤和叠片式过滤装置去除了沼液中的大部分固形物。创新研发了曝气、水气联合反冲洗技术,并通过自动化控制实现了沼液的无堵塞连续化过滤。基于作物养分需求,创新研发了沼液养分总含量控制的电导率指标体系,并配套自动化配比技术调控沼液与水的精确混配。开创性地设置了管道压力调节模块,实现了沼液与水配比的持续均匀性。创新了沼渣沼液离心式固液分离机,结合二级联动反转离心分离技术与双层耐磨不锈钢网,使分离效率较传统分离机提高1倍,单位时间能耗降低26.7%。 2)阐明了沼液的贮存与施用的环境效应并提出了降低环境污染措施。揭示了沼液田间储存期N2O及NH3高量排放的阶段性特征,并从贮存温度、深度、覆盖度、酸碱度等方面构建了温室气体及NH3减排体系。揭示了沼肥连续施用后的土壤盐分累积、重金属污染和N2O排放特征,提出了土壤生态安全的沼肥施用年限。 3)建立了沼液滴灌施肥技术体系。揭示了沼液施用后作物产量的线性加平台特征,基于土壤环境效应、作物产量和品质提出了不同作物的最佳沼液施用量,并在此基础上建立了田间精准利用为核心的沼液施用技术体系,制定了相关技术规程。 成果产生的价值: 该成果建立了以沼液田间精准施用为核心的工程化施肥技术体系,阐明了沼液的环境效应并提出了降低环境污染措施,对提高农业废弃物的资源化利用,减少农业面源污染具有重要意义,对促进循环农业、有机农业发展具有重要技术支撑作用。 项目执行期间,制定了沼液灌溉施肥技术规程10余套,在京郊蔬菜、玉米、苹果和葡萄等多种作物上开展了规模化应用,累计推广11万亩,平均增产9.1%,替代化肥1.2万吨,节水223.2万方;通过举办培训班带动农民增收,新增总产值7400万元,社会、经济和生态效益显著,应用前景广阔。 项目执行期间累计发表相关文章23篇,获得国家专利7项,出版专著3部,培养学科带头人6名,研究生32名。
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