Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'nün 2017 yılı istatistiklerine göre küresel gıda üretimi 2.627 milyar ton olup, bunun 618 milyon tonu Çin'de üretilmiş olup, aynı dönemde toplam küresel gıda üretiminin ,5'ini oluşturmaktadır. . Bu kadar yüksek verimi korumak için Çin'in tarımsal üretimi, her yıl büyük miktarda tarım arazisi ve tatlı su kaynağının tüketilmesini gerektiriyor. Ancak söz konusu kaynakların Çin'deki kıtlığı son derece belirgindir. İstatistiklere göre, kişi başına düşen ekilebilir alan 0,1 hm2'den azdır; bu, dünyadaki kişi başına düşen miktarın yalnızca üçte biri ve Amerika Birleşik Devletleri'ndekinin yedide birinden azdır; Çin'in kişi başına düşen tatlı su kaynakları 2200 m3'ten azdır, bu da dünya ortalamasının yalnızca dörtte biri kadardır ve bu da onu dünyadaki kişi başına düşen su kaynakları en fakir olan ülkelerden biri yapmaktadır. Bu nedenle Çin'deki tarımsal üretimde toplam verimi sağlamak için büyük miktarda kimyasal gübre kullanılması gerekiyor.

Ancak Çin'in tarımsal üretiminde gübre kullanım oranı tatmin edici değildir. Azotlu gübreyi örnek alırsak, 2017 yılında Çin'de uygulanan toplam azotlu gübre miktarı 22,06 milyon tona ulaşarak dünya toplamının 'ini oluşturdu. Ancak o yıl Çin'de azotlu gübrenin kapsamlı kullanım oranı 'in altındaydı ve bu da büyük israfa neden oluyordu. Bu nedenle, Çin'deki tarım bilimi ve teknoloji çalışanları, su gübresi entegrasyonu sürecine uyum sağlamak için yavaş yavaş yüksek kaliteli suda çözünür gübreler üzerinde çalışmaya başlıyor [1-2]. Ulusal Tarımsal Teknoloji Geliştirme Merkezi tarafından yürütülen araştırmaya göre, Çin'de şu anda su ve gübre entegrasyonuna uygun 30 milyon hektarın üzerinde ekilebilir alan bulunurken, ülkedeki mevcut uygulama oranı yalnızca %3,2'dir. Bu nedenle, Çin'de suda çözünür gübrenin gelişme potansiyeli çok büyüktür ve bu, gelecekteki gübre gelişimi için önemli bir odak noktasıdır.

Suda çözünür gübre, suda tamamen çözünen, çok elementli bir bileşik ve hızlı etkili bir gübredir. Suda iyi çözünürlük özelliğine sahiptir, kalıntı bırakmaz ve mahsullerin kökleri ve yaprakları tarafından doğrudan emilebilir ve kullanılabilir. Su gübresi entegrasyonunun önemli bir bileşeni olarak suda çözünür gübrelerin belirgin avantajları vardır. İlk olarak, gübrelerin kullanım oranını önemli ölçüde artırabilir. İstatistiklere göre Çin'de konvansiyonel gübrelerin kullanım oranı civarındayken, suda çözünebilen gübrelerin kullanım oranı ile arasındadır. Ayrıca ulusal ikili karbon döngüsünün temel gereksinimlerini karşılayan toplam gübreleme miktarını da azaltabilir; İkincisi, suda çözünür gübreler yüksek besin içeriğine ve kapsamlı beslenmeye sahiptir; bu da mahsul verimini ve kalitesini önemli ölçüde artırabilmektedir ve bu da onları gelecekteki gübre endüstrisi için temel gelişim yönlerinden biri haline getirmektedir; Son olarak, suda çözünür gübrelerin teşviki ve kullanımı, su ve gübrenin entegrasyonuyla birlikte, büyük miktarda tatlı su kaynağından tasarruf sağlayabilir ve Çinli sakinlerin yaşam kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olabilir. 

Şu anda Çin'de suda çözünebilen gübrelerin üretimi ve kullanımında hala çözülmesi gereken birçok sorun bulunmaktadır. Suda zayıf çözünürlük ve çözünmeyen maddelerin yüksek içeriği, özellikle sulama suyunda kalsiyum ve magnezyum iyonu konsantrasyonunun yüksek olduğu bölgelerde boru hatlarında kolayca kireç tıkanmasına neden olabilir. Şu anda Çin'de çözünebilir gübrelerdeki suda çözünmeyen madde gereksinimi %0,5 iken, entegre su gübre sistemi genellikle sabit veya yarı sabit olup, son derece ince ve temizlenmesi zor su çıkışları vardır ve bunlar suda çözünmeyen maddeler tarafından kolayca tıkanır. Gübredeki tuzun bir kısmı boru hattını aşındıracaktır. Şu anda, entegre su ve gübre sisteminin boruları çoğunlukla karbon çeliğinden veya plastikten yapılmıştır; karbon çeliğinden yapılan borular, sistemin servis ömrünü kısaltan oksijen, su, asit ve alkali korozyonuna eğilimlidir. ve kullanım maliyetini artırır. Suda çözünür gübrelerin ana bileşeni, uzun süreli kullanımdan sonra kolayca toprağın sıkışmasına ve toprak mikrobiyal topluluklarının dengesizliğine neden olabilen ve sonuçta toprak verimliliğinin bozulmasına yol açabilen kimyasal gübrelerdir. Yukarıdaki nedenlerden yola çıkarak, su gübresi entegrasyonunun gelişmesiyle birlikte, büyük yerli ve yabancı kimya firmaları, suda çözünür gübrelerin üretimi ve kullanımındaki sorunları çözmek için art arda kireç ve korozyon önleyici etkiye sahip kimyasallar geliştirmişlerdir. Bunlar arasında poliaspartik asit ve türevleri en çok araştırılan maddelerdir. 

1.1 Suda çözünebilen gübrelerde poliaspartik asit uygulaması

Poliaspartik asit (PASP), istiridye gibi deniz kabuklu deniz hayvanlarının mukusunda doğal olarak bulunan, yapay olarak sentezlenmiş, suda çözünür bir proteindir. Deniz kabuklularının besin maddelerini zenginleştirmek ve kabuk oluşturmak için kullandıkları aktif bir maddedir. Yeni bir tür gübre sinerjisti olan poliaspartik asit, nitrojen, fosfor, potasyum ve eser elementlerin mahsuller tarafından emilimini artırabilir; Ayrıca poliaspartik asit toksik değildir, zararsızdır ve biyolojik olarak tamamen parçalanabilir, bu da onu dünya çapında tanınan bir yeşil kimyasal haline getirir. Yurt içi ve yurt dışındaki araştırma ve uygulama sonuçları, suda çözünebilen gübreler için sinerjistik bir madde olarak poliaspartik asidin aşağıdaki yönlerde ana etkilere sahip olduğunu göstermiştir.

1.1 Poliaspartik asidin dağılım etkisi

Suda çözünen gübrelerin kullanımı sırasında boru hattının tıkanmasının ana nedenleri arasında gübreler arasındaki kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanan çökelme, su pH'ından kaynaklanan çözünürlüğün azalması ve gübrelerdeki suda çözünmeyen maddeler yer almaktadır. Farklı yollardan oluşan suda çözünmeyen bu maddeler, özellikle kalsiyum ve magnezyum gibi suda çözünmeyen tuzlar boru hattının iç kısmına veya çıkışına yavaş yavaş yapışarak tüm sistemi bloke eder. 

Yeni bir yeşil dağıtıcı türü olan poliaspartik asit, damlama (sprey) sulama sistemlerine uygulandığında inorganik tuz tortusunun oluşumunu ve toplanmasını önleyebilir ve hafifletebilir. Oluşan tortuyu su sisteminde asılı kalan küçük parçacıklara dağıtabilir, böylece suda çözünebilen gübrelerin kullanım sırasında sistemdeki tıkanma sorununu azaltır. Araştırmaya göre, poliaspartik asit, su sirkülasyon sistemlerinde şelatlayıcı bir dağıtıcı olarak demir oksitler, kalsiyum karbonat, titanyum dioksit, çinko hidroksit, magnezyum hidroksit, magnezyum oksit, manganez dioksit vb. üzerinde iyi şelatlayıcı ve dağıtıcı etkilere sahiptir. Koskan ve ark. poliaspartik asidin ısı transfer yüzeylerinde ve su sistemi boru hatlarında kireç birikmesini önleyebileceğine inanıyor. 

Bu arada, poliaspartik asit moleküler ağırlığı ve sistem sıcaklığının kireçlenme engellemesi üzerindeki etkileri üzerine yapılan araştırmalar, poliaspartik asidin kireçlenme engelleme etkisinin sistem sıcaklığıyla değil, moleküler ağırlığıyla yakından ilişkili olduğunu doğruladı. Farklı yöntemlerle sentezlenen poliaspartik asidin tortu önleyici etkisinin, buna karşılık gelen tortuyla yakından ilişkili olduğuna genel olarak inanılmaktadır. Örneğin, ham madde olarak aspartik asit kullanan poliaspartik asit, CaF2 üzerinde daha iyi kireç önleyici etkiye sahipken, maleik anhidrit ve türevlerini kullanan poliaspartik asit, BaSO4, SrSO4, CaSO4 vb. üzerinde daha iyi kireç önleyici etkiye sahiptir. Ross ve ark. kalsiyum karbonat, kalsiyum sülfat ve baryum sülfat gibi poliaspartik asitlerin dağıtılması için optimal ağırlık ortalama moleküler ağırlık aralığının 10000 ile 4000 arasında olduğunu doğruladı. Quan Zhenhua ve diğerleri, su sıcaklığı 60°C'nin altında olduğunda sıcaklık değişiminin çok az olduğunu buldu. poliaspartik asidin kireçlenme engelleme oranı üzerindeki etkisi; Ca2+ 800mg/L ve poliaspartik asit dozajı sadece 3 mg/L olduğunda kireç önleme oranı yine de 'ın üzerine çıkabilir. 20°C'de poliaspartik asit, kalsiyum karbonatın çekirdeklenmesinde en az 150 dakikalık bir gecikmeye neden olur. Bu çalışmaların tümü, poliaspartik asit tortusu inhibisyon performansının sıcaklığa karşı evrenselliğini göstermektedir. 

1.2 Poliaspartik Asitin Korozyon İnhibisyonu

Genel olarak poliaspartik asitteki polar grupların (N ve O grupları dahil) metal boru hatları üzerinde adsorbe edildiğine ve metal iyonizasyon işleminin aktivasyon enerjisini büyük ölçüde arttırdığına inanılmaktadır. Aynı zamanda, polar olmayan gruplar (alkil R) metalden uzağa doğru yönlendirilecek şekilde düzenlenir, hidrofobik bir film oluşturur, böylece metal boru hatlarının sulu çözeltilerle korozyonu önlenir, damla sulama sistemlerinin entegrasyonunda etkili bir şekilde korunur. su ve gübre, ekipmanın servis ömrünü uzatır ve üretim maliyetlerini azaltır. Poliaspartik asit, çeşitli sistemlerde karbon çeliği, bakır, pirinç ve beyaz bakır gibi çeşitli metal malzemeler üzerinde korozyon önleyici etkilere sahiptir [25]; Poliaspartik asit konsantrasyonu 100 mg/L olduğunda, karbon çeliğinin korozyon önleme oranı 'e ulaşabilir ve bu konsantrasyonda poliaspartik asit, karbon çeliğinin korozyon hızını oranında yavaşlatabilir ve etkili bir şekilde servis ömrünü uzatabilir. boru hattı. 

İlgili çalışmalarda araştırmacılar, poliaspartik asidin farklı pH koşullarında su sistemlerinde boru hattı korozyonu üzerinde iyi bir önleyici etkiye sahip olduğunu bulmuşlardır. Benton'un araştırması, 1000 ila 5000 moleküler ağırlığa ve 25 mg/L konsantrasyona sahip poliaspartik asit ve tuzlarının, pH'ı 4,0 ila 6,6 olan aşındırıcı bir tuz çözeltisi ortamında kullanılmasının, karbon çeliğinin karbon dioksit nedeniyle korozyonunu etkili bir şekilde önleyebileceğini öne sürüyor. . Kalota ve ark. ve Silverman ve diğerleri. [30] farklı pH, sıcaklık ve nem koşulları altında poliaspartik asidin demir üzerindeki korozyon önleme performansını incelemişler ve pH 10'dan büyük olduğunda poliaspartik asidin iyi korozyon önleme performansına sahip olduğunu bulmuşlardır. Mansfeld ve ark. [31], 8 ila 9 arasındaki pH değerlerinde de iyi sonuçların elde edilebileceğini bulmuşlardır. Bu nedenle, poliaspartik asit, suda çözünür gübrelerin farklı formüllerinin kullanımı sırasında boru hatlarının korozyonunu çözebilir, bu da sabit veya sabit gübrelerin uygulanmasına yardımcı olur. yarı sabit boru hattı sistemleri. 

1.3 Poliaspartik asidin sinerjistik ve kalite arttırıcı etkileri

Bir gübre sinerjisti veya besin arttırıcı olarak poliaspartik asidin, yavaş salınım ve verimlilik artışı, artan gübre kullanımı, iyileştirilmiş ürün kalitesi ve artan verim ve gelir açısından rapor edildiği rapor edilmiştir. Araştırmalar, suda çözünür gübrelere poliaspartik asit eklenmesinin gübrenin etkinliğini uzatabildiğini, mahsullerin tüm büyüme süreci boyunca besin maddelerini eşit şekilde emmesini sağladığını ve böylece gübrelerin etkili bir şekilde kullanılmasını sağladığını göstermiştir. Lei Quankui ve arkadaşları tarafından yürütülen deney. poliaspartik asit uygulamasından sonra yer fıstığındaki N, P ve K gübrelerinin kullanım verimliliğinin değişen derecelerde arttığını ve yer fıstığının tüm büyüme mevsimi boyunca besin eksikliği semptomlarına daha az eğilimli olduğunu gösterdi. Cao Dan ve diğerleri. poliaspartik asidin kalıcılığını araştırmış ve yılda bir kez poliaspartik asit kullanımının her iki üründe de verimi artırıcı etkisi olduğunu göstermiştir. 

Raporlara göre poliaspartik asit, mahsulün büyümesi için gerekli ortamı ve eser elementleri etkili bir şekilde aktive edebilir, büyük miktarlardaki elementlerin emilim verimliliğini artırabilir ve böylece gübre kullanımını artırabilir. Kullanımdan sonra mahsulün stres direncini artırabilir, mahsullerdeki enzim aktivitesini düzenleyebilir, verimi artırabilir ve mahsul kalitesini iyileştirebilir. Li Jiangang ve diğerleri. yeşil sebzeler gibi mahsullere poliaspartik asit uygulanmasının, sebze ve meyvelerin kalitesini etkili bir şekilde artırabilen C vitamini ve çözünür şeker içeriğinde değişen derecelerde artışa yol açtığını buldu. Jiao Yongkang ve diğerleri. farklı türdeki poliaspartik asit şelatlarının yaprağa püskürtülmesi yoluyla, poliaspartik asit kullanımının yalnızca Huangguan armutunun verimini ve kalitesini arttırmakla kalmayıp aynı zamanda sararmayı da azalttığını buldu. Armut ağacında karga pençesi hastalığının neden olduğu kayıplar. Tang Huihui ve diğerleri. Kuzeydoğu ilkbahar mısırına poliaspartik azotlu gübre uygulamasına ilişkin yaptıkları çalışmada, PASP N'nin, mısır verimini düşürmeden, toplam nitrojeni 1/3 oranında azaltma koşulu altında mısır yetiştiriciliğinde kullanıldığını ve farklı aşamalarda mısırdaki enzim aktivitesini etkili bir şekilde düzenlediğini bulmuşlardır. kilo kaybı ve verimliliğin arttırılması için faydalıdır. Xu Yanwei ve diğerleri. poliaspartik asit içeren ürenin pirince uygulanmasından sonra gübrenin etkinliğinin önemli ölçüde arttığını ve gübrenin büyüme mevsimi boyunca çıkarılmadığını buldu. Cao Dan ve diğerleri. kavak fidelerini yetiştirmek için poliaspartik asit uygulamasının, yüksek nitrojen kullanım verimliliğinin neden olduğu yüksek nitrojen stresini hafifletmek için nitrojen kullanımında uygun bir azalma gerektirdiğini buldu.

1.4 Poliaspartik Asidin Çevre Koruma Özellikleri

Poliaspartik asit, ortamdaki mikroorganizmalar tarafından tamamen kullanılabilir düşük molekül ağırlıklı amino asitlere, suya ve karbondioksite parçalanabilen, esas olarak amino asitlerden oluşan bir polimerdir. Birisi poliaspartik asidin biyolojik olarak parçalanabilirliğini incelemek için OECD301A yöntemini kullandı ve poliaspartik asit işlemiyle salınan karbondioksit miktarının referans glikoza yakın olduğunu buldu. Buna ek olarak Xiong Rongchun ve diğerleri, poliaspartik asidin mükemmel biyobozunurluğa sahip yeşil bir kimyasal olduğunu da gösterdiler. 

2 Görünüm

Çin tarımında "bir kontrol, iki azaltma ve üç temel" hedefinin kademeli olarak gerçekleştirilmesiyle birlikte, su ve gübrenin entegrasyon süreci giderek daha hızlı hale geliyor ve suda çözünür gübrelere, özellikle de yüksek kaliteli suya olan talep artıyor. çözünebilir gübreler artıyor. Yeşil ve çevre dostu bir şelatlama dağıtıcısı ve gübre sinerjisti olan poliaspartik asit, yalnızca kimyasal gübrelerin kireçlenmesini ve boru hatlarının korozyonunu etkili bir şekilde önlemekle kalmaz, aynı zamanda güçlü uygulama beklentileriyle verimliliği ve kaliteyi de artırır. 

Poliaspartik asidin suda çözünür gübrelerde mevcut uygulama durumuna yanıt olarak, poliaspartik asidin kök üretimini teşvik eden, ürün enzim aktivitesini düzenleyen, besin emilimini artıran ve dağılmış metal elementlerini şelatlayan özellikleriyle birleştiğinde yazar, poliaspartik gübrelerin geliştirilmesinin mümkün olduğuna inanmaktadır. asit bazlı suda çözünür gübreler, özellikle patates ve diğer mahsullerin yumru ve yumrularını hasat etmek için uygun olan özel suda çözünür gübrelere ve yüksek kaliteli suda çözünür gübrelere ve besin emilimi olan meyve ve sebzeler için özel suda çözünür gübrelere odaklanmalıdır. Armut ve tavuk ayağı hastalığı gibi engeller.