Laŭ la statistiko de la Organizo pri Nutrado kaj Agrikulturo de Unuiĝintaj Nacioj en 2017, la tutmonda nutraĵproduktado estis 2,627 miliardoj da tunoj, el kiuj 618 milionoj da tunoj estis produktitaj en Ĉinio, okupante 23,5% de la tuta tutmonda nutraĵproduktado dum la sama periodo. . Por konservi tiajn altajn rendimentojn, la agrikultura produktado de Ĉinio postulas ĉiujare konsumadon de granda kvanto da kamparo kaj dolĉakvaj rimedoj. Tamen, la malabundeco de la menciitaj rimedoj en Ĉinio estas ege evidenta. Laŭ statistiko, la pokapa kultivebla areo estas malpli ol 0,1 hm2, tio estas nur unu triono de la pokapa kvanto de la mondo kaj malpli ol unu sepo de tiu de Usono; La pokapa dolĉakvoresurso de Ĉinio estas malpli ol 2200 m3, nur 1/4 de la monda mezumo, igante ĝin unu el la landoj kun la plej malriĉaj pokape akvoresursoj en la mondo. Tial, granda kvanto da kemiaj sterkoj devas esti uzata en agrikultura produktado en Ĉinio por certigi ĝeneralan rendimenton.

Tamen, en la agrikultura produktado de Ĉinio, la utiliga indico de sterkoj ne estas kontentiga. Prenante kiel ekzemplon nitrogenan sterkon, en 2017, la totala kvanto de nitrogena sterko aplikita en Ĉinio atingis 22,06 milionojn da tunoj, okupante 35% de la tutmonde. Tamen, la ampleksa utiliga indico de nitrogena sterko en Ĉinio estis malpli ol 35% tiujare, kaŭzante grandan malŝparon. Tial, agrikulturaj sciencteknikaj laborantoj en Ĉinio iom post iom komencas studi altnivelajn akvosolveblajn sterkojn por adaptiĝi al la procezo de integriĝo de akvosterko [1-2]. Laŭ la esploro farita de la Nacia Agrikultura Teknologia Promocia Centro, nuntempe ekzistas pli ol 30 milionoj da hektaroj da kultivebla tero taŭga por la integriĝo de akvo kaj sterko en Ĉinio, dum la nuna aplika proporcio en la lando estas nur 3,2%. Tial, la disvolva potencialo de akvosolvebla sterko en Ĉinio estas tre grandega kaj ĝi estas ŝlosila fokuso por estonta disvolvo de sterko.

Akvosolvebla sterko estas plurelementa kunmetaĵo kaj rapide aganta sterko, kiu estas tute solvebla en akvo. Ĝi havas la karakterizaĵojn de bona akvosolvebleco, neniu restaĵo, kaj povas esti rekte sorbita kaj utiligita per la radikoj kaj folioj de kultivaĵoj. Kiel grava ero de integriĝo de akvosterko, akvosolveblaj sterkoj havas evidentajn avantaĝojn. Unue, ĝi povas signife plibonigi la utiligan indicon de sterkoj. Laŭ statistiko, la utiliga indico de konvenciaj sterkoj en Ĉinio estas ĉirkaŭ 30%, dum la utiliga indico de akvosolveblaj sterkoj estas inter 70% kaj 80%. Ĝi ankaŭ povas redukti la totalan kvanton de fekundigo, kiu plenumas la bazajn postulojn de la nacia duobla karbona ciklo; Due, akvosolveblaj sterkoj havas altan nutran enhavon kaj ampleksan nutradon, kio povas signife plibonigi kultivaĵproduktadon kaj kvaliton, igante ilin unu el la ŝlosilaj evoludirektoj por la estonta sterka industrio; Fine, la promocio kaj uzo de akvosolveblaj sterkoj, akompanata de la integriĝo de akvo kaj sterko, povas ŝpari grandan kvanton da dolĉakvaj rimedoj kaj helpi plibonigi la vivokvaliton de ĉinaj loĝantoj. 

Nuntempe restas multaj solvindaj problemoj en la produktado kaj uzado de akvosolveblaj sterkoj en Ĉinio. Malbona akvosolvebleco kaj alta enhavo de nesolveblaj substancoj povas facile kaŭzi skalan blokadon en duktoj, precipe en lokoj kun altaj kalcio- kaj magneziojonkoncentriĝoj en irigacia akvo. Nuntempe, la postulo por akvonesolveblaj substancoj en solveblaj sterkoj en Ĉinio estas 0,5%, dum la integra akvosterka sistemo estas ĝenerale fiksa aŭ duonfiksa, kun ekstreme fajnaj kaj malfacile purigeblaj akvaj ellasejoj, kiuj estas facile blokitaj de akvonesolveblaj substancoj. Parto de la salo en la sterko korodos la dukton. Nuntempe, la tuboj de la integra akvo kaj sterka sistemo estas plejparte faritaj el karbona ŝtalo aŭ plasto, inter kiuj la tuboj faritaj el karbona ŝtalo estas inklinaj al korodo de oksigeno, akvo, acido kaj alkalo, kio mallongigas la servodaŭron de la sistemo. kaj pliigas la koston de uzo. La ĉefa komponanto de akvosolveblaj sterkoj estas kemiaj sterkoj, kiuj povas facile kaŭzi grundkompakton kaj malekvilibron de grundaj mikrobaj komunumoj post longdaŭra uzo, finfine kondukante al grunda fekundeco-degenero. Surbaze de la supraj kialoj, kun la disvolviĝo de integriĝo de akvosterko, ĉefaj enlandaj kaj eksterlandaj kemiaj kompanioj sinsekve evoluigis kemiaĵojn kun skalo kaj koroda inhibiciaj efikoj por solvi problemojn en la produktado kaj uzo de akvosolveblaj sterkoj. Inter ili, poliasparta acido kaj ĝiaj derivaĵoj estas la plej vaste studitaj substancoj. 

1.1 Apliko de poliasparta acido en akvosolveblaj sterkoj

Poliasparta acido (PASP) estas artefarite sintezita akvosolvebla proteino kiu nature ekzistas en la muko de maraj mariskoj kiel ekzemple ostroj. Ĝi estas aktiva substanco uzata de maraj mariskoj por riĉigi nutraĵojn kaj krei konkojn. Poliasparta acido, kiel nova speco de sterko-sinergiisto, povas plibonigi la sorbadon de nitrogeno, fosforo, kalio kaj oligoelementoj per kultivaĵoj; Krome, poliasparta acido estas netoksa, sendanĝera kaj plene biodiserigebla, igante ĝin tutmonde agnoskita verda kemiaĵo. Rezultoj de esplorado kaj aplikado hejme kaj eksterlande montris, ke poliasparta acido, kiel sinergia agento por akvosolveblaj sterkoj, havas ĉefajn efikojn en la sekvaj aspektoj.

1.1 Dispersia efiko de poliasparta acido

La ĉefaj kialoj de duktoblokado dum la uzo de akvosolveblaj sterkoj inkluzivas precipitaĵon kaŭzitan de kemiaj reakcioj inter sterkoj, malpliigitan solveblecon kaŭzitan de akvo-pH, kaj akvon nesolveblajn substancojn en sterkoj. Ĉi tiuj akvonesolveblaj substancoj formitaj tra malsamaj vojoj iom post iom aliĝas al la interno aŭ elirejo de la dukto, precipe akvonesolveblaj saloj kiel ekzemple kalcio kaj magnezio, tiel blokante la tutan sistemon. 

Poliasparta acido, kiel nova speco de verda disperso, povas malhelpi kaj mildigi la formadon kaj agregadon de neorganika salskalo kiam aplikata al guta (ŝpruciga) irigaciaj sistemoj. Ĝi povas disigi la formitan skalon en malgrandajn partiklojn suspenditajn en la akvosistemo, tiel reduktante la blokadon de akvosolveblaj sterkoj en la sistemo dum uzo. Laŭ esplorado, poliasparta acido, kiel kelata disvastiganto en akvocirkulado-sistemoj, havas bonajn kelatajn kaj disvastigajn efikojn sur feroksidoj, kalcia karbonato, titana dioksido, zinka hidroksido, magnezia hidroksido, magnezia rusto, mangana dioksido ktp. Koskan et al. kredas, ke poliasparta acido povas malhelpi la demetadon de skalo sur varmotransportaj surfacoj kaj akvosistemduktoj. 

Dume, esplorado pri la efikoj de poliasparta acido molekula pezo kaj sistemtemperaturo sur skala inhibicio konfirmis, ke la skalinhiba efiko de poliasparta acido estas proksime rilata al ĝia molekula pezo, sed ne al la sistema temperaturo. Ĝenerale oni kredas, ke la skala inhibicia efiko de poliasparta acido sintezita per malsamaj metodoj estas proksime rilatita al sia responda skalo. Ekzemple, poliasparta acido uzanta aspartan acidon kiel krudmaterialon havas pli bonan skalan inhibician efikon sur CaF2, dum poliasparta acido uzante maleikan anhidridon kaj ĝiajn derivaĵojn havas pli bonan skalan inhibician efikon sur BaSO4, SrSO4, CaSO4, ktp. Ross et al. konfirmis, ke la optimuma pezo averaĝa molekula pezo gamo por disvastigi poliaspartan acidon kiel kalcia karbonato, kalcia sulfato kaj bariosulfato estas inter 10000 kaj 4000. Quan Zhenhua kaj aliaj trovis, ke kiam la akvotemperaturo estas sub 60 ℃, la temperaturo ŝanĝiĝas malmulte. efiko al la skala inhibicia indico de poliasparta acido; Kiam Ca2+ estas 800mg/L kaj la dozo de poliasparta acido estas nur 3 mg/L, la skalo-inhiba indico ankoraŭ povas atingi pli ol 90%. Je 20 ℃, poliasparta acido kaŭzas prokraston de almenaŭ 150 minutoj en la nukleado de kalcia karbonato. Ĉi tiuj studoj ĉiuj indikas la universalecon de poliasparta acida skalo-inhiba efikeco al temperaturo. 

1.2 Koroda Inhibicio de Poliasparta Acido

Ĝenerale oni kredas, ke la polusaj grupoj (inkluzive de N kaj O-grupoj) en poliasparta acido estas adsorbitaj sur metalaj duktoj, multe plibonigante la aktivigan energion de metala joniga procezo. Samtempe, la nepolusaj grupoj (alkilo R) estas aranĝitaj laŭdirekte for de la metalo, formante hidrofoban filmon, tiel malhelpante la korodon de metalaj duktoj per akvaj solvaĵoj, efike protektante gut-irigaciajn sistemojn en la integriĝo de akvo kaj sterko, plilongigante la servodaŭron de ekipaĵo, kaj reduktante produktokostojn. Poliasparta acido havas korodajn inhibiciajn efikojn sur diversaj metalaj materialoj kiel karbonŝtalo, kupro, latuno kaj blanka kupro en diversaj sistemoj [25]; Kiam la koncentriĝo de poliasparta acido estas 100 mg/L, la koroda inhibicia indico de karbona ŝtalo povas atingi 93%, kaj ĉe ĉi tiu koncentriĝo, poliasparta acido povas malrapidigi la korodan indicon de karbona ŝtalo je 90%, efike plilongigante la servodaŭron de. la dukto. 

En koncernaj studoj, esploristoj trovis, ke poliasparta acido havas bonan inhibician efikon sur duktokorodo en akvosistemoj sub malsamaj pH-kondiĉoj. La esplorado de Benton sugestas, ke uzi poliaspartan acidon kaj ĝiajn salojn kun molekula pezo de 1000 ĝis 5000 kaj koncentriĝon de 25 mg/L en koroda sala solvmedio kun pH de 4,0 ĝis 6,6 povas efike malhelpi la korodon de karbona ŝtalo per karbondioksido. . Kiam Kalota et al. kaj Silverman et al. [30] studis la korodan inhibician agadon de poliasparta acido sur fero sub malsamaj pH, temperaturon, kaj humidkondiĉojn, ili trovis ke poliasparta acido havas bonan korodan inhibician efikecon kiam pH estas pli granda ol 10. Mansfeld et al. [31] trovis ke bonaj rezultoj ankaŭ povas esti atingitaj ĉe pH intervalanta de 8 ĝis 9. Tial, poliasparta acido povas solvi la korodon de duktoj dum la uzo de malsamaj formuloj de akvosolveblaj sterkoj, kiu estas helpema por la apliko de fiksaj aŭ. duonfiksaj duktosistemoj. 

1.3 Sinergia kaj kvalita plifortigaj efikoj de poliasparta acido

Poliasparta acido, kiel sterka sinergisto aŭ nutra pliboniganto, estis raportita laŭ malrapida liberigo kaj efikeco-pliigo, pliigita sterka utiligo, plibonigita kultivaĵokvalito kaj pliigita rendimento kaj enspezo. Esplorado montris, ke aldoni poliaspartan acidon al akvosolveblaj sterkoj povas plilongigi la efikecon de la sterko, certigi ke kultivaĵoj sorbas nutraĵojn egale dum la tuta kreskoprocezo, kaj tiel certigi la efikan utiligon de sterkoj. La eksperimento farita de Lei Quankui et al. montris, ke la utiliga efikeco de N, P, kaj K-sterkoj en arakidoj pliiĝis je diversaj gradoj post la apliko de poliasparta acido, kaj la arakido estis malpli inklina al nutra manko-simptomoj dum la tuta kresksezono. Cao Dan et al. studis la persiston de poliasparta acido kaj pruvis, ke uzado de poliasparta acido unufoje jare havas rendimentan pliigan efikon sur ambaŭ kultivaĵoj. 

Laŭ raportoj, poliasparta acido povas efike aktivigi la esencan medion kaj spurajn elementojn por kresko de kultivaĵoj, plibonigi la absorban efikecon de grandaj kvantoj da elementoj kaj tiel pliigi la uzadon de sterko. Post uzo, ĝi povas plifortigi kultivan streĉan reziston, reguligi enziman agadon en kultivaĵoj, pliigi rendimenton kaj plibonigi kultivan kvaliton. Li Jiangang et al. trovis, ke aplikado de poliasparta acido al kultivaĵoj kiel verdaj legomoj rezultigis diversajn gradojn de pliigo de vitamino C kaj solvebla sukerenhavo, kiuj povas efike plibonigi la kvaliton de legomoj kaj fruktoj. Jiao Yongkang et al. trovita per foliara ŝprucado de diversaj specoj de poliasparta acido kelatoj, ke la uzo de poliasparta acido ne nur pliigas la rendimenton kaj kvaliton de Huangguan-piro, sed ankaŭ reduktas flaviĝon. La perdoj kaŭzitaj de la korvo-ungega malsano de la pirarbo. Tang Huihui et al. trovis per ilia studo pri la aplikado de poliasparta nitrogena sterko al Nordorienta printempa maizo, ke PASP N estis uzata por maiza kultivado sub la kondiĉo de redukti totalan nitrogenon je 1/3, sen malpliigo de maiza rendimento kaj efike reguligante enziman aktivecon en maizo en malsamaj stadioj, kiu estas utila por peza perdo kaj efikeco plibonigo. Xu Yanwei et al. trovis, ke post aplikado de ureo enhavanta poliaspartan acidon al rizo, la efikeco de la sterko estis signife plibonigita, kaj la sterko ne estis forigita dum la kresksezono. Cao Dan et al. trovis, ke apliki poliaspartan acidon por kultivi poplajn plantidojn postulas taŭgan redukton de nitrogenuzo por mildigi altan nitrogenan streson kaŭzitan de alta nitrogenuza efikeco.

1.4 Ekologia Protekto Karakterizaĵoj de Poliasparta Acido

Poliasparta acido estas polimero ĉefe kunmetita de aminoacidoj, kiuj povas esti tute degradataj de mikroorganismoj en la medio en uzeblajn malalte molekulajn aminoacidojn, akvon kaj karbondioksidon. Iu uzis la OECD301A-metodon por studi la biodegradeblecon de poliasparta acido kaj trovis, ke la kvanto de karbondioksido liberigita per poliasparta acida traktado estis proksima al la referenca glukozo. Krome, Xiong Rongchun kaj aliaj ankaŭ pruvis, ke poliasparta acido estas verda kemiaĵo kun bonega biodegradebleco. 

2 Perspektivo

Kun la laŭgrada realigo de la celo "unu kontrolo, du reduktoj kaj tri bazaj" en la ĉina agrikulturo, la integriĝoprocezo de akvo kaj sterko plirapidiĝas, kaj la postulo de akvosolveblaj sterkoj, precipe altnivelaj akvo- solveblaj sterkoj, pliiĝas. Poliasparta acido, kiel verda kaj ekologie amika kelata disvastiganto kaj sterko sinergiisto, povas ne nur efike malhelpi la skaladon de kemiaj sterkoj kaj korodo de duktoj, sed ankaŭ plibonigi efikecon kaj kvaliton, kun fortaj aplikaj perspektivoj. 

En respondo al la nuna aplika statuso de poliasparta acido en hidrosolveblaj sterkoj, kombinita kun la karakterizaĵoj de poliasparta acido antaŭeniganta radikan produktadon, reguligante rikoltan enziman aktivecon, plibonigante nutraĵsorbadon kaj kelatante disajn metalajn elementojn, la aŭtoro opinias, ke la disvolviĝo de poliasparta acido. acidbazitaj akvosolveblaj sterkoj devas koncentriĝi pri specialaj akvosolveblaj sterkoj kaj altkvalitaj akvosolveblaj sterkoj, precipe taŭgaj por terpomo kaj aliaj kultivaĵoj por rikolti tuberojn kaj tuberojn, Kaj en specialaj akvosolveblaj sterkoj por fruktoj kaj legomoj kun nutra sorbado. baroj, kiel piro kaj kokidpiedoj.