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新技术让微生物与化肥不再“水火不容”

  化肥盐度指数高,对农作物有益的微生物难以在高盐环境中生存,这是常识。如今,一种新技术正破解“化肥与微生物难以兼容”这一难题。

  2月11日,以中国工程院院士周卫为组长,由山西农业大学校长张强研究员、北京农学院副校长段留生教授、上海化工研究院院长商照聪研究员等众多权威专家组成的专家组,对“高养分高活性化肥生物复合肥”项目进行了评价,专家觉得“该项目成果整体达到了国际领先水平”。该成果的亮点在于将难以兼容的化肥和微生物复合在一起,并应用到了实践中,实现了“1+12”的效果。该技术已拿到50多件发明专利。

  上述成果由山东省农业科学院农业资源与环境研究所研究员刘兆辉团队与五洲丰农业科技有限公司等7家单位合作完成,是产学研合作的结晶。

  党的二十大报告从“全方位”高度概括了夯实粮食安全根基、保障粮食安全的全过程、系统性措施。“在当前阶段,要想保障粮食安全,提高粮食产量,必须实现良种、良法、良肥三者统一。”刘兆辉向科技日报记者表示,化肥对我国粮食增产的贡献高达50%,但缺点在于利用率低。化肥中的氮、磷利用率分别只有40%和20%左右,长期大量施用会造成土壤板结、环境污染。

  微生物肥料可以修复被污染的土壤,但缺点是对大田作物施用困难、肥效缓慢、保质期短。如何将难以兼容的微生物与化肥复合,实现“1+12”的效果?

  从1998年开始,刘兆辉团队便与企业合作,历经国家级项目、山东省重点攻关课题、科技部转化资金项目、科技部重点国际合作项目等持续研究,取得了“高效生物磷肥生产技术”“环境友好型肥料的创制与应用”分别荣获山东省科技进步奖二等奖、山东省技术发明奖一等奖等的突破。

  刘兆辉表示,近10年来,团队在国家重点研发计划和公益性农业行业科研专项等项目支持下,破解了3大难题:传统微生物菌剂浓度低,加入化肥难;缺少有效的微生物活性保护剂;传统复合肥造粒过程高水分、高温干燥使得微生物难存活。

  微生物之所以与化肥难以兼容,除了后者的高盐性,还在于后者工艺流程的高温和水分,使得微生物难以存活。

  记者了解到,该团队创新性地从海洋藻类以及其他植物提取物中筛选出4种兼具促生抗逆新型微生物活性保护剂,解决了微生物与化肥不能非间接接触的难题。五洲丰农业科技有限公司负责人王学江和记者说,针对化肥加工中高温、水分问题,我们研发了低温高压干法保活造粒工艺,避免了温度和水分的介入。

  不过,该团队筛选的微生物也不普通。他们从海水原位、滨海盐碱地盐生植物根际、植株和高盐稀态酱醪中定向筛选出260余株耐盐能力强的优异功能菌,以及具有生物防治功能的微生物菌种50多株,活化土壤养分的微生物菌种140多株,最终用了近30年筛选出具有高效耐盐、促生、解磷、解钾、抗逆等功能的8个生产型菌种,研发出超高浓度微生物菌剂生产的基本工艺,建立了规模化生产线。将该菌剂加入肥料生产中,肥料中的微生物菌剂量可达到2亿/克以上。

  “最重要的是成本没有增加,还降低了。”刘兆辉表示,得益于低成本和高效用,该成果已在山东、河南、河北、吉林等地建立了40个核心试验示范区。田间试验表明,化肥生物复合肥在保持主要粮食作物稳产的同时可减少化肥用量,明显提高了肥料利用率。(记者 王延斌 通 讯 员 李才林 高 洁)

  【新年贺词里的“重”头戏】8年攻关、5年设计建造,国产大型邮轮“牛”在哪?

  据近期《细胞干细胞》杂志报道,荷兰胡布雷希特研究所研究小组制造了第一个人类结膜的类器官模型。从长远来看,新模型甚至有可能为眼部烧伤、眼癌甚至遗传病患者制造替代结膜。

  酵母是一种有机体,在黑暗中发酵,暴露在阳光下可能会阻碍甚至破坏这一过程。由于液泡功能与细胞衰老有关,团队还发起了合作项目,以研究视紫红质蛋白如何能减少酵母中的衰老效应。

  记者15日从安徽省量子计算工程研究中心获悉,截至1月15日上午10时,我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”已为全球用户成功完成33871个运算任务。

  近日,中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展,提出基于信号关联的新量子传感范式,实现对金刚石内点缺陷的高精度成像,并实时观测了点缺陷的电荷动力学。研究团队基于自主发展的氮—空位色心制备技术,可控制备出相距约200纳米的3个氮—空位色心作为量子传感系统,通过对随机电场探测展示了这种新的量子传感范式。

  一个国际研究团队近日在美国《当代生物学》杂志上发表论文说,他们确认的一块皮肤化石碎片是目前已发现的最古老的动物皮肤化石,比此前的发现至少早1.3亿年。

  华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉研究团队通过多尺度结构设计,成功制备了兼具超强力学强度和高隔热性的高熵多孔硼化物陶瓷材料。研究团队制备出的这种高熵多孔硼化物陶瓷材料,其优异性能源于“三宝”,即微观尺度上构筑的超细孔、纳米尺度上强晶间界面结合,以及原子尺度上严重晶格畸变。

  记者日前从北京市农林科学院获悉,国家农业信息化工程技术研究中心、北京市农林科学院信息技术研究中心联合中国科学院西安光学精密机械研究所,成功研发出首款国产化新型视频高光谱与点云“图-谱合一”传感器。

  《自然·化学工程》创刊号1月12日发表一项研究,报道了一个能对蛋白质进行工程改造的、由AI(AI)驱动的全自动机器人。最好的策略是,不在这些重复又费力的工作上和人工智能比高低,而是腾出精力在更富创造性、思想性的工作上,展现人类独特价值。

  从中国计量科学研究院获悉,日前,该院新增的5项基于北斗的远程时间频率校准与测量能力通过国际评审,相关结果在国际计量局关键比对数据库中发布,标志着基于北斗的远程时间频率校准与测量能力首次获得国际互认。

  近日,国家知识产权局公布2023年知识产权有关数据,引发全社会广泛关注。立足新时代新征程,作为国家创新发展战略性资源和国际竞争力核心要素,知识产权的作用更加凸显,其规模、结构、质量必然的联系到高水平科技自立自强目标的实现。

  已是深冬时节,晚上10时半,清冷的月光打在地上,南京农业大学校园一片静寂。树影摇曳间,一位老者沿着小径,打着手电筒缓步前行。他叫盖钧镒,今年88岁,是中国工程院院士、南京农业大学国家大豆改良中心主任,也是目前全国唯一一名研究大豆的院士,学生们都喜欢叫他“大豆院士”。

  大众汽车则展示了首批将AI大语言模型ChatGPT融合到现有IDA语音助手功能的车型。

  根据中国信息通信研究院发布的《中国算力发展指数白皮书(2023年)》,我国智能算力增长迅速,增速为72%,在我国算力中占比达59%,成为算力迅速增加的驱动力。

  人工智能大模型的出现,为通用AI的实现打开了新的想象空间,极大的提升了人工智能处理复杂任务的能力。

  至今,长光卫星已成功实现了“百星飞天”的阶段性目标,并逐步成为全世界重要的航天遥感信息来源。

  据介绍,此项年度评选活动是科技领域历史最悠久的科普评选活动之一,每年通过高校、科研机构、媒体、科技公司等单位推荐重大科学技术进展新闻,经专家评审团初步筛选,再由两院全体院士投票选定评选结果。

  在发展重点方面,多省市将脑机接口产业纳入“十四五规划”,提出开展脑机接口基础研究,推动脑机接口成果转化和广泛应用。

  守护着这片前不久刚插完秧的稻田,中国农业科学院作物科学研究所研究员郑晓明和他的团队,正努力筛选发掘具有高产、优质、抗病等性状的可利用优异种质资源。

  今年要坚持不懈抓好“三农”工作,明白准确地提出“毫不放松抓好粮食等重要农产品稳定安全供给”“改革完善耕地占补平衡制度,提高高标准农田建设投入标准”。

  日前,浙江大学团队通过模仿北极熊毛的结构,制备出一种封装了气凝胶的超保暖人造纤维,这样一种材料同时具备保暖、轻薄和耐用的特点。这项成果相关论文发表于国际期刊《科学》杂志。