國家863計劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)專項以提高肥料利用效率、促進農(nóng)業(yè)廢棄資源生物轉(zhuǎn)化和實現(xiàn)生物肥料的多功能性為目標,建立了我國新型緩控釋肥和生物肥料研發(fā)技術體系。
構(gòu)建了擁有自主知識產(chǎn)權、有中國特色的生物有機復合肥研制和產(chǎn)業(yè)化技術平臺,開發(fā)了生物有機復合肥創(chuàng)制新技術、新工藝10余項,包括高效菌株篩選和組配技術、秸桿和畜禽糞便化學-生物處理技術、利用秸桿等廢棄物生產(chǎn)控釋肥料新工藝、廢棄物微生物和蚯蚓降解工藝、生物有機肥連續(xù)發(fā)酵工藝等。
(1)農(nóng)作物秸稈快速分解菌株得篩選與菌群組建。以4種旺盛發(fā)酵的堆肥樣品為菌種來源,以稻麥秸稈為分解基質(zhì),通過微生物群體間優(yōu)化組合和6個月的限制性定向培養(yǎng),獲得1組秸稈快速分解菌復合系MC1。
(2)畜禽糞便快速腐熟除臭菌株的篩選與菌群組建。從森林土壤、從動物糞便中分離出15株微生物表現(xiàn)出較強的木質(zhì)纖維素分解和畜禽糞便的除臭能力。通過比較絲狀真菌、酵母、鏈霉菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、乳酸菌等不同組合的畜禽糞便腐熟除臭效果。最終獲得2個腐熟除臭功能復合系。產(chǎn)品應用于畜禽糞便處理,一般7天以內(nèi)就能達到除臭的效果,有的除臭周期甚至在4天,其除臭效果得到了廣泛的好評。
(3)污水污泥中重金屬脫毒高效微生物菌株的篩選。通過篩選,從污水污泥中分離得到2株關鍵型的重金屬脫毒菌株LX5和TS6,并通過小試規(guī)模的驗證,廢棄物污泥中重金屬去除率可高達95%以上,養(yǎng)分損失小,形成的脫毒污泥含有大量的能活化鐵的菌體、有機質(zhì)和高量的鐵。污泥處理時間只需要5-7天左右。
(4)克隆了溶磷、降解農(nóng)藥、耐鹽3個新型功能基因。從草酸青霉菌P8中克隆了高效溶磷基因,從楚氏喜鹽芽孢桿菌中克隆了與耐鹽(旱)相關的功能基因betH,測定了全序列;從三唑磷降解菌株mp-4克隆了降解三唑磷的tpd基因,經(jīng)過Blast比對,確定為新的溶磷基因。
(5)多功能生物肥料工程菌的構(gòu)建。構(gòu)建了5株基因工程菌,其中具有溶解難溶磷和抑制土傳病害工程菌1株,具有耐鹽、降解苯乙酸和水解甲基對硫磷功能的基因工程菌1株,降解呋喃丹和甲基對硫磷農(nóng)藥的遺傳穩(wěn)定多功能工程菌1株,耐鹽和固氮功能的紫花苜蓿根瘤菌工程菌1株,增效苜蓿根瘤基因工程菌1株。其中1株工程菌得到農(nóng)業(yè)部生物安全管理委員會的批準,正在按照農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因安全管理條例的要求進行安全性評價。
(6)根瘤菌和解磷菌高密度發(fā)酵技術研究。通過進行培養(yǎng)基優(yōu)化和通氣量、接種量、初始pH等研究,研制出4種培養(yǎng)基配方,提高菌體數(shù)量1.12-3.64倍;固氮酶活性提高1.014-1.069倍和解磷能力1.04倍。
構(gòu)建了擁有自主知識產(chǎn)權、有中國特色的新型緩/控釋肥料研制和產(chǎn)業(yè)化技術平臺,開發(fā)了新型緩/控釋肥料創(chuàng)制新技術、新工藝20余項,包括脲酶抑制劑硝化抑制劑協(xié)同控制尿素氮釋放技術、緩釋(長效)復混肥生產(chǎn)技術、包膜壁材可降解型控釋尿素生產(chǎn)技術、包膜與抑制劑結(jié)合型控釋肥料生產(chǎn)技術、異粒變速控制養(yǎng)分釋放技術、有機-無機復合包膜材料生產(chǎn)技術、磷礦脫鎂技術、膠結(jié)控釋新技術、固-液反應成膜控釋工藝,連續(xù)噴動包膜生產(chǎn)工藝、營養(yǎng)材料反應成膜工藝等。研制開發(fā)了包膜型、膠結(jié)型、生物生化抑制型、有機復合型4大系列、7大類型的各類緩/控釋肥料24個品種,有10個肥料新品種進行了登記;控緩釋肥料和低磷無磷型、高磷長效型緩釋與控釋肥料獲國家重點新產(chǎn)品證書,Luxacote品牌系列營養(yǎng)材料包裹緩/控釋肥料,與世界上的Osmocote、MEISTER、Nutricote等國際著名品牌齊名,為世界公認的緩釋肥著名品牌。