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缓释化肥在实验田里表现得越来越好,江浩的抗逆品种、陈阳的灌溉设备也都配合得顺风顺水,团队正琢磨着下一步批量生产,推广给河北、湖南的试点村农民。可李薇拿着成本核算表,皱着眉头找来了林荞:“不行啊林荞,这化肥要是批量生产,农民怕是用不起。”

林荞接过核算表一看,心里也沉了下去。表上明明白白写着:每斤缓释化肥的成本要一块二,比普通化肥贵了五毛钱。别小看这五毛,农民种一亩地要用到七八十斤化肥,算下来一亩地就要多花三四十块,对于靠天吃饭、收入本就不高的农民来说,这可不是个小数目。

“问题出在哪?”林荞问道。

“主要是壳聚糖太贵了。”李薇指着表上的原料成本,“壳聚糖要从虾蟹壳里提取,一吨就要六千多,占了包膜材料成本的一大半。咱们之前小批量实验,用量少不觉得,真要大规模生产,这成本根本降不下来。”

两人坐在实验室里犯了愁。这缓释化肥效果是好,能帮农民多产粮食,可要是价格太高,农民买不起,再好的技术也推广不开。“农民种地图的就是实惠,要是比普通化肥贵太多,就算我们说得再好,他们也不会愿意试。”林荞叹了口气,“咱们得想办法找个便宜的东西,替代一部分壳聚糖,把成本降下来。”

接下来的几天,李薇和林荞翻遍了农业和材料相关的资料,也问了不少专家,试过好几种替代原料。比如用普通的塑料粉,成本倒是低,可降解不了,会污染土壤,不符合“绿色农业”的初衷;用海藻酸钠,虽然也能降解,但价格和壳聚糖差不多,起不到降成本的作用;用面粉,成本是低,可包膜不结实,一浇水就破,缓释效果根本达不到。

试来试去都不满意,两人有点沮丧。这天,林荞跟着沈砚舟去顺义农场附近的村庄考察,看到田埂上、地头堆着一堆堆晒干的玉米秸秆,有的甚至被农民烧了,烟雾缭绕的,还呛人。

“农民种完玉米,秸秆大多就这么烧了,或者堆在地里烂了,怪可惜的。”沈砚舟指着秸秆说,“不仅浪费,烧的时候还污染空气。”

林荞看着那些秸秆,突然眼前一亮:“秸秆里是不是有纤维素?我记得纤维素也是天然高分子材料,和壳聚糖性质有点像,说不定能用来做包膜材料!”

回到实验室,林荞立刻拉着李薇查资料。果然,秸秆里富含纤维素,占比能达到40%以上,而且纤维素也是可降解的,完全符合要求。更重要的是,秸秆在农村随处可见,不用花钱买,就算批量收购,一吨也才几百块,比壳聚糖便宜太多了。

“就用秸秆试!”两人一拍即合,立刻行动起来。沈砚舟听说后,赶紧联系了顺义农场和附近的村庄,免费拉了好几车玉米秸秆回来,还找了个地方帮她们搭建了简易的加工棚。

可提取纤维素可不是件容易事。首先得把秸秆处理干净,去掉上面的杂质和灰尘,然后切成小段,再用机器粉碎成粉末。陈阳主动帮忙,找机械系的同学借了粉碎机,把一堆堆秸秆打成了细细的粉末,像面粉一样。

接下来是提取。李薇按照资料上的方法,把秸秆粉末放进大锅里,加入氢氧化钠溶液,加热煮沸。“这样能去掉秸秆里的木质素和半纤维素,只留下纤维素。”李薇一边搅拌,一边解释。可煮了半天,溶液里还是浑浊不堪,过滤出来的纤维素又粗又杂,根本没法用。

“这哪行啊,杂质太多,做出来的包膜肯定不结实。”李薇看着过滤后的残渣,有点泄气。

林荞也没气馁,琢磨着是不是步骤不对。她查了更多资料,发现原来还要多一步漂白和提纯。两人又重新调整方法:先把秸秆粉末用清水泡一天,去掉部分杂质;再用氢氧化钠溶液煮两小时,搅拌均匀;然后加入少量漂白粉,去除色素和残留的木质素;最后用清水反复冲洗,直到水变清澈,再烘干研磨。

这一遍下来,提取出来的纤维素果然细腻了很多,白色的粉末,摸起来滑溜溜的。“总算成功了!”李薇看着手里的纤维素粉末,脸上露出了笑容。

接下来就是测试效果。两人按照不同比例,把秸秆纤维素和壳聚糖混合,制作包膜化肥。最开始试的是7:3的比例(纤维素70%、壳聚糖30%),做出来的包膜虽然成本降了不少,但柔韧性不够,一捏就碎,缓释效果也不好,养分释放太快。

“比例不对,壳聚糖太少,包膜的密封性不够。”林荞分析道。两人又调整比例,试了6:4、5:5,效果都不理想。直到试到4:6的比例(纤维素40%、壳聚糖60%),再加入少量淀粉增加柔韧性,效果终于达标了。

她们把这种混合材料制作的包膜化肥拿到实验田测试,结果显示:养分持续释放周期能达到55天,虽然比纯壳聚糖包膜的短了5天,但完全能覆盖作物生长期;养分利用率比传统化肥提升38%,只比纯壳聚糖的低2%;而成本却降了下来,每斤化肥的成本降到了八毛钱,只比普通化肥贵三毛钱。

“太好了!成本降下来了!”李薇拿着检测报告,激动地跳了起来。按这个成本,农民种一亩地只多花二三十块,而因为化肥效果好,粮食能多收一成以上,算下来特别划算。

更让人高兴的是,用秸秆提取纤维素,还解决了农村秸秆处理的难题。“以前农民要么烧秸秆,要么堆在地里,现在能用来做化肥包膜,变废为宝,还能保护环境,真是一举两得!”沈砚舟帮她们联系秸秆收购的事,回来后笑着说,“附近村庄的农民听说秸秆能卖钱,都特别乐意,说以后再也不用费劲烧秸秆了。”

江浩也特意去实验田看了效果:“用秸秆纤维素做包膜的化肥,和抗逆品种、灌溉设备搭配起来,效果一点不差。‘旱优1号’小麦用了之后,长势和之前一样好,叶片翠绿,穗子饱满。”

陈阳也测试了化肥和灌溉设备的适配性:“包膜硬度够,不会堵塞滴头,浇水的时候也不会破损,完全没问题。”

团队又对配方做了几次优化,最终确定了最佳比例:秸秆纤维素40%、壳聚糖60%、淀粉5%,再加入2%纳米黏土增强密封性。这样一来,化肥成本控制在了农民能接受的范围内,效果也没打折扣,还实现了秸秆资源化利用,环保又实惠。

李薇算了一笔账:“如果批量生产,一吨秸秆能提取四百斤纤维素,能做两千斤缓释化肥,光原料成本就能省两千多块。而且秸秆收购价格低,农民还能多一笔收入,真是双赢。”

林荞看着手里的秸秆纤维素粉末,心里满是感慨。从最开始的壳聚糖成本太高,到后来想到用秸秆替代,再到一次次实验失败、调整,终于解决了成本难题。这不仅是技术上的突破,更让她明白,做农业科研,不仅要考虑技术效果,还要站在农民的角度,考虑他们的承受能力,这样的技术才能真正推广开来,帮到农民。

“接下来,我们就可以联系化肥厂,进行批量生产了。”林荞对团队说,“河北、湖南的试点村农民,很快就能用上咱们这款又好又便宜的缓释化肥了。”

大家都点点头,脸上满是期待。他们知道,成本难题的解决,让“高产抗逆作物配套技术”离农民又近了一步。而这小小的秸秆,也将在田间地头,发挥出大大的作用,和抗逆品种、智能灌溉设备一起,帮农民实现丰收的梦想。

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