De réir staitisticí Eagraíocht Bhia agus Talmhaíochta na Náisiún Aontaithe i 2017, b'ionann an táirgeadh bia domhanda 2.627 billiún tonna, agus táirgeadh 618 milliún tonna díobh sa tSín, rud a chiallaíonn 23.5% den táirgeadh bia iomlán domhanda le linn na tréimhse céanna. . D'fhonn táirgeacht ard den sórt sin a choinneáil, éilíonn táirgeadh talmhaíochta na Síne go n-ídítear cuid mhór acmhainní talún feirme agus fionnuisce gach bliain. Mar sin féin, tá ganntanas na n-acmhainní thuasluaite sa tSín thar a bheith soiléir. De réir staitisticí, tá an limistéar talún arúil per capita níos lú ná 0.1 hm2, nach bhfuil ann ach aon trian de chainníocht per capita an domhain agus níos lú ná an seachtú cuid de mhéid na Stát Aontaithe; Tá acmhainní fionnuisce per capita na Síne níos lú ná 2200 m3, ach 1/4 de mheán an domhain, rud a fhágann go bhfuil sé ar cheann de na tíortha a bhfuil na hacmhainní uisce per capita is boichte ar domhan. Dá bhrí sin, ní mór líon mór leasacháin cheimiceacha a úsáid i dtáirgeadh talmhaíochta sa tSín chun an toradh iomlán a chinntiú.
Mar sin féin, i dtáirgeadh talmhaíochta na Síne, níl an ráta úsáide leasacháin sásúil. Ag glacadh le leasachán nítrigine mar shampla, i 2017, shroich méid iomlán an leasacháin nítrigine a cuireadh i bhfeidhm sa tSín 22.06 milliún tonna, rud a chiallaíonn 35% d'iomlán an domhain. Mar sin féin, bhí an ráta úsáide cuimsitheach leasacháin nítrigine sa tSín níos lú ná 35% an bhliain sin, rud a chuir dramhaíl mhór. Dá bhrí sin, tá oibrithe eolaíochta agus teicneolaíochta talmhaíochta sa tSín ag tosú de réir a chéile ag déanamh staidéir ar leasacháin intuaslagtha in uisce ard-deireadh chun oiriúnú don phróiseas comhtháthú leasacháin uisce [1-2]. De réir an taighde a rinne an tIonad Náisiúnta um Chur Chun Cinn Teicneolaíochta Talmhaíochta, faoi láthair tá os cionn 30 milliún heicteár de thalamh arúil oiriúnach do chomhtháthú uisce agus leasacháin sa tSín, agus níl an cion iarratais reatha sa tír ach 3.2%. Dá bhrí sin, tá an cumas forbartha leasacháin intuaslagtha in uisce sa tSín an-ollmhór agus tá sé ina phríomhfhócas d'fhorbairt leasacháin sa todhchaí.
Is leasachán cumaisc ilghnéitheach é leasachán intuaslagtha in uisce agus leasachán gasta gníomhach atá go hiomlán intuaslagtha in uisce. Tá tréithe tuaslagthacht uisce maith aige, gan aon iarmhar, agus is féidir fréamhacha agus duilleoga barra a ionsú agus a úsáid go díreach. Mar chomhpháirt thábhachtach de chomhtháthú leasacháin uisce, tá buntáistí soiléire ag leasacháin intuaslagtha in uisce. Ar an gcéad dul síos, is féidir leis an ráta úsáide leasacháin a fheabhsú go suntasach. De réir staitisticí, tá thart ar 30% ar ráta úsáide leasacháin thraidisiúnta sa tSín, agus tá ráta úsáide leasacháin intuaslagtha in uisce idir 70% agus 80%. Féadann sé freisin méid iomlán an toirchithe a laghdú, a chomhlíonann bunriachtanais an timthriall décharbóin náisiúnta; Ar an dara dul síos, tá ard-ábhar cothaitheach agus cothaithe cuimsitheach ag leasacháin intuaslagtha in uisce, rud a d'fhéadfadh feabhas mór a chur ar tháirgeacht agus ar cháilíocht na mbarr, rud a fhágann go bhfuil siad ar cheann de na príomhthreoracha forbartha don tionscal leasacháin sa todhchaí; Mar fhocal scoir, is féidir le cur chun cinn agus úsáid leasacháin intuaslagtha in uisce, in éineacht le comhtháthú uisce agus leasacháin, méid mór acmhainní fionnuisce a shábháil agus cabhrú le feabhas a chur ar chaighdeán maireachtála áitritheoirí na Síne.
Faoi láthair, tá go leor fadhbanna fós le réiteach maidir le táirgeadh agus úsáid leasacháin intuaslagtha in uisce sa tSín. Is féidir le droch-intuaslagthacht uisce agus ard-ábhar substaintí dothuaslagtha a bheith ina chúis le bac scála i bpíblínte, go háirithe i gceantair le tiúchan ard cailciam agus ian maignéisiam in uisce uisciúcháin. Faoi láthair, is é 0.5% an ceanglas maidir le substaintí dothuaslagtha in uisce i leasacháin intuaslagtha sa tSín, agus tá an córas leasacháin uisce comhtháite socraithe go ginearálta nó leathshocraithe, le asraonta uisce thar a bheith fíneáil agus deacair a ghlanadh, atá bac go héasca ag substaintí dothuaslagtha uisce. Creimfidh cuid den salann sa leasachán an phíblíne. Faoi láthair, tá píopaí an chórais chomhtháite uisce agus leasacháin déanta as cruach carbóin nó plaisteach den chuid is mó, ina measc tá na píopaí déanta as cruach carbóin seans maith go creimeadh ag ocsaigin, uisce, aigéad agus alcaile, rud a ghiorrú saol seirbhíse an chórais. agus méadaíonn sé an costas úsáide. Is é príomh-chomhpháirt leasacháin intuaslagtha in uisce ná leasacháin cheimiceacha, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis le dhlúthú ithreach agus éagothroime na bpobal miocróbach ithreach tar éis úsáid fadtéarmach, rud a fhágann go dtiocfaidh díghrádú torthúlachta ithreach ar deireadh thiar. Bunaithe ar na cúiseanna thuas, le forbairt comhtháthú leasacháin uisce, d'fhorbair cuideachtaí ceimiceacha móra intíre agus eachtrannacha ceimiceáin i ndiaidh a chéile le héifeachtaí scála agus cosc creimeadh chun fadhbanna a réiteach i dtáirgeadh agus úsáid leasacháin intuaslagtha in uisce. Ina measc, is iad aigéad polyaspartic agus a díorthaigh na substaintí is mó a ndéantar staidéar orthu.
1.1 Aigéad polyaspartic a chur i bhfeidhm ar leasacháin intuaslagtha in uisce
Is próitéin intuaslagtha in uisce atá sintéisithe go saorga é aigéad polyaspartic (PASP) atá ann go nádúrtha i mucus sliogéisc mhara ar nós oisrí. Is substaint ghníomhach é a úsáideann sliogéisc mhara chun cothaithigh a shaibhriú agus sliogáin a chruthú. Is féidir le haigéad polyaspartic, mar chineál nua sineirgíoch leasacháin, feabhas a chur ar ionsú nítrigine, fosfar, potaisiam, agus riandúile ag barra; Ina theannta sin, tá aigéad polyaspartic neamh-tocsaineach, neamhdhíobhálach, agus go hiomlán in-bhithmhillte, rud a fhágann gur ceimiceán glas aitheanta ar fud an domhain é. Tá sé léirithe ag torthaí taighde agus iarratais sa bhaile agus thar lear go bhfuil príomh-éifeachtaí ag aigéad polyaspartic, mar ghníomhaire sineirgisteacha do leasacháin intuaslagtha in uisce, sna gnéithe seo a leanas.
1.1 Éifeacht scaipthe aigéad polyaspartic
I measc na bpríomhchúiseanna le blocáil píblíne le linn leasacháin intuaslagtha in uisce a úsáid tá deascadh de bharr imoibrithe ceimiceacha idir leasacháin, tuaslagthacht laghdaithe de bharr pH uisce, agus substaintí dothuaslagtha in uisce i leasacháin. Cloíonn na substaintí dothuaslagtha uisce seo a fhoirmítear trí bhealaí éagsúla de réir a chéile leis an taobh istigh nó asraon den phíblíne, go háirithe salainn dothuaslagtha in uisce mar cailciam agus maignéisiam, rud a chuireann bac ar an gcóras iomlán.
Is féidir le haigéad polyaspartic, mar chineál nua scaiptheora glas, foirmiú agus comhiomlánú scála salainn neamhorgánacha a chosc agus a mhaolú nuair a chuirtear i bhfeidhm é ar chórais uisciúcháin drip (spraeála). Féadann sé an scála foirmithe a scaipeadh i gcáithníní beaga atá ar crochadh sa chóras uisce, rud a laghdóidh fadhb bacainn leasacháin intuaslagtha in uisce sa chóras le linn úsáide. De réir taighde, tá dea-éifeachtaí chelating agus scaipthe ag aigéad polyaspartic, mar scaiptheoir chelating i gcórais scaipeadh uisce, ar ocsaídí iarainn, carbónáit chailciam, dé-ocsaíde tíotáiniam, hiodrocsaíd since, hiodrocsaíd mhaignéisiam, ocsaíd mhaignéisiam, dé-ocsaíd mhangainéise, etc. Creidim gur féidir le haigéad polyaspartic cosc a chur ar thaisceadh scála ar dhromchlaí aistrithe teasa agus píblínte córais uisce.
Idir an dá linn, dheimhnigh taighde ar éifeachtaí meáchan móilíneach aigéid polyaspartic agus teocht an chórais ar chosc ar scála go bhfuil dlúthbhaint ag an éifeacht choiscthe scála d'aigéad polyaspartic lena meáchan móilíneach, ach ní le teocht an chórais. Creidtear go ginearálta go bhfuil dlúthbhaint ag an éifeacht choiscthe scála d'aigéad polyaspartic sintéiseithe trí mhodhanna éagsúla lena scála comhfhreagrach. Mar shampla, tá éifeacht coiscthe scála níos fearr ag aigéad polyaspartic a úsáideann aigéad aspartic mar amhábhar ar CaF2, agus tá éifeacht coiscthe scála níos fearr ag aigéad polyaspartic a úsáideann ainhidríd mhailéach agus a díorthaigh ar BaSO4, SrSO4, CaSO4, etc. Ross et al. dheimhnigh sé gurb é an meánréimse meáchain mhóilíneach meáchain is fearr is féidir le haigéad polyaspartic a scaipeadh ar nós carbónáit chailciam, sulfáit chailciam, agus sulfáit bhairiam idir 10000 agus 4000. Fuair Quan Zhenhua agus daoine eile nuair a bhíonn an teocht an uisce faoi bhun 60 ℃, is beag an t-athrú teochta. éifeacht ar an ráta choiscthe scála d'aigéad polyaspartic; Nuair a bhíonn Ca2+ 800mg/L agus nach bhfuil sa dáileog d’aigéad polaspartach ach 3 mg/L, is féidir leis an ráta coiscthe scála a bhaint amach níos mó ná 90%. Ag 20 ℃, cuireann aigéad polyaspartic moill 150 nóiméad ar a laghad ar charbónáit chailciam. Léiríonn na staidéir seo go léir uilíocht na feidhmíochta coiscthe scála aigéid pholaspartic go teocht.
1.2 Cosc ar Chreimeadh Aigéad Polyaspartic
Creidtear go ginearálta go bhfuil na grúpaí polacha (lena n-áirítear grúpaí N agus O) in aigéad polyaspartic asaithe ar phíblínte miotail, ag feabhsú go mór fuinneamh gníomhachtaithe próiseas ianaithe miotail. Ag an am céanna, socraítear na grúpaí neamhpholacha (alcile R) ar bhealach treo ar shiúl ó na miotail, ag cruthú scannán hidreafóbach, rud a chuireann cosc ar chreimeadh píblínte miotail trí réitigh uiscí, ag cosaint córais uisciúcháin drip go héifeachtach i gcomhtháthú na n-ábhar. uisce agus leasachán, saol seirbhíse an trealaimh a leathnú, agus costais táirgthe a laghdú. Tá éifeachtaí coiscthe creimeadh ag aigéad polyaspartic ar ábhair mhiotail éagsúla cosúil le cruach carbóin, copar, práis agus copar bán i gcórais éagsúla [25]; Nuair a bhíonn an tiúchan d'aigéad polyaspartic 100 mg / L, is féidir leis an ráta coiscthe creimeadh de chruach carbóin 93% a bhaint amach, agus ag an tiúchan seo, is féidir le haigéad polyaspartic ráta creimthe cruach carbóin a mhoilliú 90%, ag leathnú go héifeachtach shaol seirbhíse na cruach carbóin. an phíblíne.
I staidéir ábhartha, fuair taighdeoirí go bhfuil éifeacht coisctheach maith ag aigéad polyaspartic ar chreimeadh píblíne i gcórais uisce faoi choinníollacha pH éagsúla. Tugann taighde Benton le fios gur féidir úsáid a bhaint as aigéad polyaspartic agus a shalainn le meáchan móilíneach de 1000 go 5000 agus tiúchan 25 mg/L i meán tuaslagáin salainn creimneach le pH de 4.0 go 6.6 bac a chur go héifeachtach ar chreimeadh cruach carbóin trí dhé-ocsaíd charbóin . Nuair a bheidh Kalota et al. agus Silverman et al. [30] staidéar ar fheidhmíocht chosc creimeadh d'aigéad polyaspartic ar iarann faoi choinníollacha éagsúla pH, teocht, agus taise, fuair siad amach go bhfuil aigéad polyaspartic feidhmíocht chosc creimeadh maith nuair a bhíonn an pH níos mó ná 10. Mansfeld et al. Fuair [31] amach gur féidir torthaí maithe a bhaint amach freisin ag pH ó 8 go 9. Dá bhrí sin, is féidir le haigéad polyaspartic creimeadh píblínte a réiteach le linn úsáid a bhaint as foirmlí éagsúla de leasacháin intuaslagtha in uisce, rud a chabhraíonn le húsáid seasta nó córais phíblíne leathsheasta.
1.3 Éifeachtaí sineirgisteacha agus feabhsaithe cáilíochta d'aigéad polaspartach
Tuairiscíodh aigéad polyaspartic, mar shineirgist leasacháin nó feabhsaitheoir cothaitheach, i dtéarmaí scaoileadh mall agus feabhsú éifeachtúlachta, úsáid mhéadaithe leasacháin, cáilíocht barr feabhsaithe, agus táirgeacht agus ioncam méadaithe. Tá sé léirithe ag taighde gur féidir le haigéad polyaspartic a chur le leasacháin intuaslagtha in uisce cur le héifeachtacht an leasacháin, a chinntiú go n-ionsúnn barra cothaithigh go cothrom ar feadh an phróisis fáis ar fad, agus mar sin a chinntiú go n-úsáidfear leasacháin go héifeachtach. An turgnamh a rinne Lei Quankui et al. léirigh gur tháinig méadú ar éifeachtacht úsáid leasacháin N, P, agus K i peanuts go céimeanna éagsúla tar éis cur i bhfeidhm aigéad polyaspartic, agus bhí an peanut níos lú seans maith le hairíonna easnamh cothaitheach ar feadh an tséasúir fáis ar fad. Cao Dan et al. staidéar ar bhuanseasmhacht an aigéid pholaspartic agus léirigh sé go bhfuil éifeacht mhéadaithe toraidh ar an dá bharra ag baint úsáide as aigéad polaspartic uair sa bhliain.
De réir tuairiscí, is féidir le haigéad polyaspartic an meán riachtanach agus na riandúile d'fhás barr a ghníomhachtú go héifeachtach, feabhas a chur ar éifeachtúlacht ionsú líon mór eilimintí, agus mar sin úsáid leasacháin a mhéadú. Tar éis é a úsáid, féadann sé friotaíocht strus na mbarr a fheabhsú, gníomhaíocht einsímí barra a rialáil, toradh a mhéadú, agus cáilíocht na mbarr a fheabhsú. Dúirt Li Jiangang et al. fuarthas amach gur tháinig méadú ar leibhéil éagsúla vitimín C agus ar ábhar siúcra intuaslagtha i bhfeidhm ar aigéad polyaspartic ar bharra cosúil le glasraí glasa, rud a d'fhéadfadh cáilíocht glasraí agus torthaí a fheabhsú go héifeachtach. Tá Jiao Yongkang et al. Fuarthas amach trí spraeáil foliar de chineálacha éagsúla chelates aigéad polyaspartic go bhfuil an úsáid a bhaint as aigéad polyaspartic ní hamháin méadú ar an táirgeacht agus cáilíocht na piorra Huangguan, ach freisin laghdaíonn buí. Na caillteanais de bharr galar claw na beanna ar an gcrann piorra. Tá Tang Huihui et al. fuair siad amach trína staidéar ar chur i bhfeidhm leasachán nítrigine polyaspartic ar arbhar Indiach earrach Oirthuaisceart gur úsáideadh PASP N do shaothrú arbhar Indiach faoin gcoinníoll go laghdófaí an nítrigin iomlán faoi 1/3, gan toradh arbhar Indiach a laghdú agus gníomhaíocht einsíme arbhar Indiach a rialáil go héifeachtach ag céimeanna éagsúla, atá tairbheach do meáchain caillteanas agus feabhsú éifeachtúlachta. Tá Xu Yanwei et al. fuarthas amach, tar éis úiré ina bhfuil aigéad polyaspartic a chur i bhfeidhm ar rís, feabhsaíodh éifeachtacht an leasacháin go suntasach, agus níor baineadh an leasachán le linn an tséasúir fáis. Cao Dan et al. fuarthas amach go dteastaíonn laghdú cuí ar úsáid nítrigine le haigéad polyaspartic a shaothrú chun síológa poibleog a chothú chun an strus ard nítrigine de bharr éifeachtacht ard úsáide nítrigine a mhaolú.
1.4 Saintréithe um Chaomhnú Comhshaoil Aigéad Polyaspartic
Is polaiméir é aigéad polyaspartic atá comhdhéanta den chuid is mó d'aimínaigéid, ar féidir le miocrorgánaigh sa chomhshaol iad a dhíghrádú go hiomlán i aimínaigéid ísealmheáchan móilíneach inúsáidte, uisce agus dé-ocsaíd charbóin. D'úsáid duine éigin an modh OECD301A chun staidéar a dhéanamh ar bhith-dhíghrádaitheacht aigéad polyaspartic agus fuair sé amach go raibh an méid dé-ocsaíd charbóin a scaoiltear trí chóireáil aigéad polyaspartic gar don glúcóis tagartha. Ina theannta sin, léirigh Xiong Rongchun agus daoine eile freisin gur ceimiceán glas é aigéad polyaspartic le bith-dhíghrádaitheacht den scoth.
2 Outlook
Le réadú de réir a chéile ar an sprioc "rialú amháin, dhá laghdú, agus trí bhunúsach" i dtalmhaíocht na Síne, tá an próiseas comhtháthú uisce agus leasacháin ag éirí níos gasta, agus an t-éileamh ar leasacháin intuaslagtha in uisce, go háirithe ard-deireadh uisce-. leasacháin intuaslagtha, ag méadú. Ní féidir le haigéad polyaspartic, mar scaiptheoir chelating glas agus neamhdhíobhálach don chomhshaol agus sineirgíoch leasacháin, ach cosc a chur go héifeachtach ar scálú leasacháin cheimiceacha agus creimeadh píblínte, ach freisin éifeachtúlacht agus cáilíocht a fheabhsú, le hionchais iarratais láidir.
Mar fhreagra ar an stádas iarratais atá ann faoi láthair d'aigéad polyaspartic i leasacháin intuaslagtha in uisce, in éineacht le saintréithe aigéad polyaspartic a chur chun cinn táirgeadh fréimhe, a rialaíonn gníomhaíocht einsímí barr, feabhas a chur ar ionsú cothaitheach, agus chelating eilimintí miotail scaipthe, creideann an t-údar go bhfuil forbairt na polyaspartic ba cheart go ndíreodh leasacháin intuaslagtha in uisce atá bunaithe ar aigéad ar leasacháin intuaslagtha in uisce speisialta agus leasacháin intuaslagtha in uisce ard-deireadh, go háirithe oiriúnach do phrátaí agus do bharra eile chun tiúbair agus tiúbair a bhaint, Agus i leasacháin intuaslagtha in uisce speisialaithe le haghaidh torthaí agus glasraí le hionsú cothaitheach. bacainní, mar shampla piorra agus galar cosa sicín.