生物质水热提取液在提升微生物防治效果中的应用研究

2024/09/27
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项目计划总投入:200万元
奖励金额:面议
单位名称:中国科学院城市环境研究所
所属领域:现代农业与食品
技术需求类型:关键难题
期望合作方式:联合开发、共建新的研发生产实体
联系人:阙**
联系电话:18359619127

我要揭榜

成果介绍

我国农作物秸秆资源化利用虽然取得了一定进展,但依然存在着附加值低、农户积极性不高、资金筹集困难、农业机械化发展不均衡以及专业人才短缺等问题。针对这些挑战,研究和制定适合我国国情的农作物秸秆资源化利用策略及措施显得尤为关键。特别是在病害秸秆资源化利用方面,通过科学的处理和转化方法,能够有效推动我国农作物秸秆资源化利用向更高效、环保的方向发展。

生物质热解技术为农业废弃物的资源化利用提供了一种创新途径,特别是在秸秆的处理上。通过热解过程,不仅可以高效转化秸秆为生物炭,还能产生具有多种应用潜力的副产品——热解酸。热解酸,也被称为木醋、热解液、热解生物油或液态烟,主要由生物质材料炭化时产生的烟气冷凝而成。尽管这些物质含有抗菌成分,但由于有效浓度较低,实现理想的消毒效果仍面临挑战。

亚临界水热液化技术提供了一种在低温条件下高效裂解生物质的方法。农业生产过程中产生的秸秆、稻壳等生物质材料,它们富含木质素、纤维素和半纤维素。通过水热反应,可以提取出含有高浓度抗菌成分的水热液。我们通过增加水热反应中水的比例,采用水热一锅法成功制备了生物质水热提取碳点和有机分子(简称生物质水热提取液)。这种提取液具备生物安全性高、流动性好、可再生、经济高效和碳足迹低等优点。

在病毒灭杀方面,研究显示生物质水热提取液对禽流感病毒H1N1、H5N1和H7N9的灭活率达到99.99%,对炭疽杆菌和枯草杆菌黑色变种芽孢的灭活率分别达到99.49%和99.99%,显示出在公共卫生微生物控制方面的极大潜力。

在土传病害防治和抗生素抗性基因阻控方面,通过平板抑制、盆栽实验和田间防治实验发现,生物质水热提取液(患病番茄秸秆)不仅可以有效抑制青枯菌的生长,预防青枯病的发生,而且在抗生素抗性基因阻控方面具有显著效果。此外,生物质水热提取液(患病番茄秸秆)的田间应用能够显著提升枯草芽孢杆菌的效能,并延长其在田间的作用时间,可大幅降低田间菌肥的使用成本。


揭榜条件

(一)揭榜单位必须是已注册运营满一年以上的合法法人实体,拥有在本省内开展项目研发所需的条件与能力,并能依法合规地进行经营活动。

(二)揭榜单位的核心业务应与榜单所列技术产品领域相匹配,拥有扎实的研发基础、强大的研发实力、专业的技术团队以及成果产业化的能力和组织协调能力。单位应具备完善的财务管理体系,能够确保项目所需的资金支持、建设用地等基本条件,能够根据榜单项目的具体需求,制定出科学合理的技术实施方案、项目建设规划以及技术成果的产业化策略。

(三)揭榜单位应严格遵守安全生产和环境保护相关的法律法规,并确保在过去三年内未发生过任何重大的安全或环境事故。

(四)揭榜单位的主营业务需涵盖农业病害防治领域,特别是与健康农业和生物防治等方向紧密相关的业务。

(五)在设备条件方面,揭榜单位应配备有各种类型的智能高压反应釜设备,能够满足从小型到大型试验的需求。


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