施用石墨烯增效复合肥进行春季育苗、造林绿化
大同大学炭材料研究所组培实验室
石墨烯可显著促进红豆种子发芽
树苗组培生根对比
红萝卜个头对比
多肉花卉长势对比
长寿花长势对比
羊肚菌人工繁殖基地
本报记者魏冬妮
石墨烯作为21世纪的“新材料之王”,在农业生产和生态建设方面具有广阔的应用前景,石墨烯及其衍生物拥有许多独特的属性,可广泛应用到种植、养殖、土壤治理以及化肥、农药、农产品、农作物深加工再利用等方面。
以石墨烯高科技加快构建推进农业绿色发展体系,构建现代农业产业体系,发展壮大乡村产业,激发农村创新创业活力是当下最具潜力的课题之一。近年来,大同大学炭材料研究所在这一领域获得科研突破,其研究成果和项目可为助推产业兴旺、生态宜居、乡村治理及农民脱贫致富增添活力。
珍稀山珍破土引领农民致富
今年4月,在大同大学炭材料研究所的实验大棚里,几株羊肚菌子实体破土而出,这标志着该所的科研人员掌握了在晋北地区人工种植栽培羊肚菌的技术。
羊肚菌是一种珍稀的食用菌,富含多种蛋白质和人体必需的氨基酸、维生素等,具有较高的营养价值和药用价值。目前市面上的羊肚菌主要来自野生采摘,人工种植栽培技术还处在实验阶段,规模化种植还有待进一步发展。随着我国经济发展和人民生活水平的提高,羊肚菌存在广阔的市场需求,规模化种植羊肚菌可带来巨大的经济价值。
大同大学炭材料研究所的科研人员积极探索、不断试验,逐步掌握了羊肚菌母种、原种和栽培种制种技术,并于去年9月在试验大棚播种。播种后科研人员布设温湿度监控,精心管理,今年4月初喜见“报信菇”破土而出。随着气温逐渐回暖,不断有更多的菇体长出地面。这项羊肚菌人工种植栽培技术,将引领本地区广大农民脱贫致富。
科学培育种植让花色更鲜艳
近年来,随着石墨烯相关产业的不断发展,石墨烯在农林方向的应用研究也不断实现新突破,其科学成果逐渐走进人们的视野,惠及百姓日常生活。
“石墨烯花用肥不仅可以改变花的颜色,还可以把花期延长一到两个月。”近日,大同大学化工学院院长、炭材料研究所所长赵建国告诉记者,其团队的又一科技成果——石墨烯花用肥研制成功,这是石墨烯在农林方向的又一科研突破。
“通过添加石墨烯来调节土壤溶液的PH值,随着PH值的改变,花的颜色也会发生变化,花苞数量也会增多,还可以让花期提前。”赵建国说,石墨烯花用肥可以替代绣球调色剂来改变花色,减少铝害对土壤的影响,让“无尽夏”的花色呈漂亮的淡紫色或蓝色,提高绣球花的市场价值。高效的石墨烯花用肥加上育花技术,可使“无尽夏”的花期提前至春节期间,并促进植株叶片增大、花苞增多、花期延长。
参与生态修复促进生态文明
在林业生态建设方面,石墨烯增效复合肥表现尤为突出。石墨烯增效复合肥是采用电化学法制备石墨烯溶胶,通过干燥工艺制得石墨烯粉体,将溶胶或粉体与化肥复合应用于农林种植,探究其在节肥增产、低碳环保方面的效果。
今年植树季,大同大学所属的山西省石墨烯功能材料工程技术研究中心与山西省桑干河杨树丰产林实验局科技服务中心深度合作,通过科学施用石墨烯增效复合肥,助力完成2019年大同部分地区春季育苗、造林绿化任务。
功能化石墨烯具有良好生物相容性,因其导电性、吸附力和缓释力优势,能定向有效促进植物根系对水分和养分的吸收,帮助林木种苗度过春末夏初枯水干旱期,有效吸收水分养分,促进提高栽植成活率。在苗木生产、植苗造林中,针对不同生产环节,科研人员分别设计了石墨烯增效复合肥的使用方案,播种育苗的浸种催芽、苗床消毒处理、肥前肥后加施、苗期灌溉、起苗前解冻水、起苗后浸根、打泥浆、栽苗前苗木喷水等各个环节的使用技术,使石墨烯增效肥在林业育苗、造林生产应用中做到了科学施用。2019年春季育苗工作中,樟子松、油松等120万株针叶树容器苗的育苗、30万株荒山造林苗木使用了石墨烯增效肥,苗木发芽率、生根率、造林成活率得到提高,有效减少苗木病害,为我省国土绿化、林业生态建设提供了重要的科技支撑。
石墨烯具有促进林木、花卉、粮食等多种植物根系生长的作用,可以提高恶劣环境下植物的存活率。今年5月,大同大学炭材料研究所教授赵建国带领省石墨烯产业化应用技术协同创新中心的6位博士,到浑源县二亩湾采矿区考察调研,决定利用石墨烯技术帮助恒山煤炭开采区生态修复。
赵建国说,生态环境恢复不仅是一项事业,更是一种责任和使命。省石墨烯产业化应用技术协同创新中心有责任发挥自身技术优势,积极参与恒山生态修复工作,为我市生态文明建设做贡献。
农业推广应用助力乡村振兴
赵建国及其团队现有的农业研究和应用,包括温室大棚、恒温养殖、土壤修复、生长监测、食品安全追踪、农药检测与残留消除、杀虫剂增效等方面。今年7月,石墨烯农业应用推广中心在大同大学揭牌,该中心依托大同大学炭材料研究所成立,将石墨烯农业应用“排头兵”作为自身定位,推进农业应用创新成果的转化落地和应用示范落地,以赋能精准扶贫、助力美丽乡村建设。
该中心主要应用于推广石墨烯增效复合肥促进农作物绿色高效生长的技术与方法;推广石墨烯电热膜温室大棚(种植、养殖)、石墨烯生长监测、石墨烯食品追踪等现代农业生产技术或工艺的应用;推广石墨烯LED灯,发热地板,改性橡胶、沥青、水泥,装配式建筑等工艺的应用;推广石墨烯土壤修复、石墨烯光催化水污染治理、石墨烯纳米材料农药消除等技术和方法的应用;关注和宣传利用农产品废弃物再生石墨烯等前沿技术,提升农产品废弃物再利用率等方面。
谈及石墨烯农业应用推广中心的发展目标,赵建国说,围绕石墨烯农业应用与推广这一核心,依托石墨烯联盟产业创新服务能力和优势资源,建设在全国具有影响力的农业应用推广中心。经过两到三年时间,形成系统完善、支撑有力、成果显著的应用推广服务体系,未来将承接大部分前沿领域农业应用与推广任务,为助力乡村振兴战略提供重要支撑,打造中国石墨烯农业应用创新高地。
本版均为资料照片,由大同大学炭材料研究所提供
媒体链接:http://epaper.dtnews.cn/shtml/dtwb/20190821/87035.shtml