论文部分内容阅读
生态科学的应用研究与农业的发展息息相关，农业的发展离不开生态科技的研究应用、合理利用和保护环境。研究肥料科学是关系到国家发展建设和资源保护的大事，从事这门学科研究的科学家身上肩负的责任是可想而知的。
化学肥料的渊源和研究
自从1840年经由德国科学家李比希提出著名的植物矿质营养理论后，在半个世纪内关于化学肥料学的研究迅速发展成为有较为完善理论和技术支撑的技术系统以及产业化体系，时至今日，这一学科已成为推动世界农业生产力发展的强大动力。
张志明教授是辽宁省岫岩县人，现任中国科学院沈阳应用生态研究所研究员、中国腐植酸工业协会顾问、美国爱迪生发明中心顾问、东南大学兼职教授，是我国著名的肥料专家，享受国务院特殊津贴。他长期致力于长效肥料机理、工艺和推广应用的研究，在专业学科内花费了大量的心血，做出了突出的贡献。
伴随着农业的发展，复合肥已逐渐成为生产中的“主力军”，在世界各国都得到了重视，越来越受到农民的青睐。我国的复合肥产业近年来有较为快速的发展，但是与发达国家的水平相比仍有一定差距，这其中存在的问题主要有肥效期短、养分供应不均衡、肥料养分流失严重、生产原料的主要成分绝大部分来自不可再生资源等。张志明教授几十年来将心血扑在了对肥料学的研究和推广应用上，做出了划时代的贡献。
张志明教授曾主持研制出长效碳酸氢铵、长效尿素、长效氯化铵、长效硝基复混肥、长效高氮复混肥、长效保水复混肥、有机无机复混硒肥等多种新型肥料，在我国长效肥料研究的领域里有着突出的贡献，在推广和应用免中耕农业方面占据了不可替代的重要地位。
早在1983年，张教授就已经通过废寝忘食做过的大量试验发现了继脲酶抑制剂、消化抑制剂和包被技术之后提高氮素利用率的第四条途径——氨稳定剂。在实验研究中，他对氨稳定剂做了更深一步的机理研究，发现凡是含有伯胺和仲胺基的有机化合物都可被视为氮稳定剂。这一重要发现为新型肥料的研制、碳酸氢铵和尿素肥效期延长到90-120天提供了研究基础，使我国发展低碳农业经济和粮食生产再上新台阶方面都获得了非凡的收益。
张志明教授2000年出版的专著《新型氮肥——长效碳酸氢铵》被评为“九五”国家重点图书，在书中阐述了关于氨稳定剂的理论和方法，在化肥产品中提出了应用纳米技术，并且开展了有关氢键缔合分子团簇的机理研究，对提高非酸根化肥氮素的利用率具有非常普遍的指导意义。此外他还阐述了长效碳酸氢铵生产的工艺原理，提出并建立了系统生产法的新工艺，在原有设备的基础上增加一套DCD溶解制备和加入系统，在提高产品质量的同时降低了DCD用量，突破了以往在高温季节难以投入生产的关键性技术，实现了长效碳酸氢铵的工业化生产。
应用纳米技术发展肥料科学
张志明教授是纳米增效肥料的发明人，上世纪90年代时期他就首次研究发现了氨稳定剂在化肥中呈纳米级片状、针状和微针状结晶分布，在长效碳酸氢铵形成共结晶的过程中成功运用了纳米技术，使得长效碳酸氢铵结晶具备了普通碳酸氢铵所不具备的优点，增加了热稳定性、水稳定性、氨稳定性等优势，而且得出的结晶不结硬块，将氮素利用率有效提高了10个百分点，在节肥20%-30%的条件下可使粮食作物增产10%以上。
2007年，张志明教授结识了中国著名纳米材料专家，得知中国可生产出大量纳米碳。张志明教授通过实验研究发现加入少量纳米碳粉就可以使肥料增效，从而发明了纳米碳长效环保复合肥料、纳米炭稀土增效肥料。经过5年的推广，这一技术已经广泛应用于包括水稻、小麦、甘蔗、大豆、蔬菜、水果等60余种作物的种植试验，获得了巨大的成功。使用张教授发明的增效肥的试验田，在减肥30%的条件下大田作物增产达10%-20%，蔬菜和水果类作物可增产20%-40%，这一成就开创了推广纳米增效肥料生产应用的新时代。
纳米碳在肥料中的应用是在多学科交叉的基础上进行的新探索，是利用纳米碳材料的变异特性研究开发出的新型增效肥料，开拓了纳米材料在肥料应用方面的新领域。张教授的研究成果引起了国家纳米材料学科专家和农业科学家们的极大兴趣和高度重视，被列入了国家“863”重点科研项目，为我国发展新型高效的现代农业提供了技术支持，是我国将纳米生物技术在农业上应用的良好开端。
因为张志明教授在学科研究上的突出贡献，以及研究专业方向的特殊性和重要性，国家领导人均曾有过批示：“把普通碳铵改造成长效碳铵是我国农业发展史上的一件大好事”、“应当把这项技术作为一件大事抓好”。
心血研究成绩卓著
张志明教授先后从事过土壤肥力学、土壤酶学、长效控释肥料等领域的研究，在每一个领域都耗费了不计其数的汗水和心血，并取得了令人瞩目的成就。他在1996年获得国际科技博览会金奖、1997年获得中国科学院科技进步特等奖、1998年获得国家科技进步二等奖，同年还获得了联合国科技之星奖和世界尤里卡金奖，2000年获得了化工部科技图书一等奖，2002年获得中国氮肥工业协会科技进步一等奖，共获得国内外的各类科技研究奖项二十余项。张教授曾出版3部专著，在国内外的学术刊物上发表论文90余篇，此外，他还拥有二十余项发明专利。其中，长效尿素、长效碳酸氢铵的生产技术被评为国家“九五”科技成果创亿元产值的重中之重项目。
既得的科研成果和荣誉没有令张志明教授停下研究的脚步，他对待研究的态度依旧是专注而热诚的。例如，经过了不同剂型、不同作物的大量农业试验，张教授最后在实践中选定了DCD的适宜添加量，将过去世界上推行的消化抑制剂添加量减少了七分之一，使作物增产幅度稳定在了13%以上，投入与产出的比例为1:10，实现了投入少、产出高的经济效益和社会效益。
而且，由于长效碳酸氢铵的肥效期已达到了90-120天，因此可做一次基肥施入，供肥曲线与作物生长的需肥规律基本同步，所以张教授的研究成果不仅突破了传统的施肥观念和施肥制度，更为免中耕农业、简化农业生产提供了理想的氮肥品种，为改变传统的耕作制度创造了非常优良的条件。
张志明教授在1997年9月作为特邀代表出席了比利时举办的第11界世界肥料大会，会上作的《新型氮肥——长效碳铵》学术报告引起世界各国与会代表的高度赞扬，一致认为该发明解决了提高氮素利用率、减少施肥量和防止环境污染等肥料研究领域的三大难题。因为张教授的学术成就和中国代表团的努力，为我国争取了第12界世界肥料大会的主办权。
在科研之路上坚持跋涉的同时，张教授不忘研究新型肥料和注重环境保护并行。长效碳酸氢铵在生产过程中就是二氧化碳零排放量，施入土壤后还可增加二氧化碳固定量36%，是目前减少世界温室气体排放的最理想肥料，而且比碳酸氢铵和尿素可以减少70%的氧化亚氮排放量，能延长土壤的硝态氮形成时间达15-20天，对绿色农业和农业可持续发展有着重大贡献。
张志明教授从2005年起与美国能源部和西肯塔基大学合作，成功地研究出用14C证明长效碳酸氢铵能减少温室气体CO2和N2O的排放，减排量达35%-70%，增加土壤CaCO3的永久固定量在50%-67%之间。2007年，美国华盛顿召开温室气体减排会议，张教授在会上作了关于长效碳酸氢铵温室气体减排的报告，得到大会的高度评价和认可。
农业的发展在世界上任何一个国家都是被视作国家经济发展基础的，肥料是农业发展的关键。张志明教授因为出色的科研水平和研究成果，多次与美国能源部、德国SKW化肥公司、意大利NATASIMIK化肥公司、比利时根特大学、美国西肯塔基大学等进行合作研究缓控肥料及温室气体减排等项目，为我国的农业发展和农业环境保护做出的贡献不可估量。
化学肥料的渊源和研究
自从1840年经由德国科学家李比希提出著名的植物矿质营养理论后，在半个世纪内关于化学肥料学的研究迅速发展成为有较为完善理论和技术支撑的技术系统以及产业化体系，时至今日，这一学科已成为推动世界农业生产力发展的强大动力。
张志明教授是辽宁省岫岩县人，现任中国科学院沈阳应用生态研究所研究员、中国腐植酸工业协会顾问、美国爱迪生发明中心顾问、东南大学兼职教授，是我国著名的肥料专家，享受国务院特殊津贴。他长期致力于长效肥料机理、工艺和推广应用的研究，在专业学科内花费了大量的心血，做出了突出的贡献。
伴随着农业的发展，复合肥已逐渐成为生产中的“主力军”，在世界各国都得到了重视，越来越受到农民的青睐。我国的复合肥产业近年来有较为快速的发展，但是与发达国家的水平相比仍有一定差距，这其中存在的问题主要有肥效期短、养分供应不均衡、肥料养分流失严重、生产原料的主要成分绝大部分来自不可再生资源等。张志明教授几十年来将心血扑在了对肥料学的研究和推广应用上，做出了划时代的贡献。
张志明教授曾主持研制出长效碳酸氢铵、长效尿素、长效氯化铵、长效硝基复混肥、长效高氮复混肥、长效保水复混肥、有机无机复混硒肥等多种新型肥料，在我国长效肥料研究的领域里有着突出的贡献，在推广和应用免中耕农业方面占据了不可替代的重要地位。
早在1983年，张教授就已经通过废寝忘食做过的大量试验发现了继脲酶抑制剂、消化抑制剂和包被技术之后提高氮素利用率的第四条途径——氨稳定剂。在实验研究中，他对氨稳定剂做了更深一步的机理研究，发现凡是含有伯胺和仲胺基的有机化合物都可被视为氮稳定剂。这一重要发现为新型肥料的研制、碳酸氢铵和尿素肥效期延长到90-120天提供了研究基础，使我国发展低碳农业经济和粮食生产再上新台阶方面都获得了非凡的收益。
张志明教授2000年出版的专著《新型氮肥——长效碳酸氢铵》被评为“九五”国家重点图书，在书中阐述了关于氨稳定剂的理论和方法，在化肥产品中提出了应用纳米技术，并且开展了有关氢键缔合分子团簇的机理研究，对提高非酸根化肥氮素的利用率具有非常普遍的指导意义。此外他还阐述了长效碳酸氢铵生产的工艺原理，提出并建立了系统生产法的新工艺，在原有设备的基础上增加一套DCD溶解制备和加入系统，在提高产品质量的同时降低了DCD用量，突破了以往在高温季节难以投入生产的关键性技术，实现了长效碳酸氢铵的工业化生产。
应用纳米技术发展肥料科学
张志明教授是纳米增效肥料的发明人，上世纪90年代时期他就首次研究发现了氨稳定剂在化肥中呈纳米级片状、针状和微针状结晶分布，在长效碳酸氢铵形成共结晶的过程中成功运用了纳米技术，使得长效碳酸氢铵结晶具备了普通碳酸氢铵所不具备的优点，增加了热稳定性、水稳定性、氨稳定性等优势，而且得出的结晶不结硬块，将氮素利用率有效提高了10个百分点，在节肥20%-30%的条件下可使粮食作物增产10%以上。
2007年，张志明教授结识了中国著名纳米材料专家，得知中国可生产出大量纳米碳。张志明教授通过实验研究发现加入少量纳米碳粉就可以使肥料增效，从而发明了纳米碳长效环保复合肥料、纳米炭稀土增效肥料。经过5年的推广，这一技术已经广泛应用于包括水稻、小麦、甘蔗、大豆、蔬菜、水果等60余种作物的种植试验，获得了巨大的成功。使用张教授发明的增效肥的试验田，在减肥30%的条件下大田作物增产达10%-20%，蔬菜和水果类作物可增产20%-40%，这一成就开创了推广纳米增效肥料生产应用的新时代。
纳米碳在肥料中的应用是在多学科交叉的基础上进行的新探索，是利用纳米碳材料的变异特性研究开发出的新型增效肥料，开拓了纳米材料在肥料应用方面的新领域。张教授的研究成果引起了国家纳米材料学科专家和农业科学家们的极大兴趣和高度重视，被列入了国家“863”重点科研项目，为我国发展新型高效的现代农业提供了技术支持，是我国将纳米生物技术在农业上应用的良好开端。
因为张志明教授在学科研究上的突出贡献，以及研究专业方向的特殊性和重要性，国家领导人均曾有过批示：“把普通碳铵改造成长效碳铵是我国农业发展史上的一件大好事”、“应当把这项技术作为一件大事抓好”。
心血研究成绩卓著
张志明教授先后从事过土壤肥力学、土壤酶学、长效控释肥料等领域的研究，在每一个领域都耗费了不计其数的汗水和心血，并取得了令人瞩目的成就。他在1996年获得国际科技博览会金奖、1997年获得中国科学院科技进步特等奖、1998年获得国家科技进步二等奖，同年还获得了联合国科技之星奖和世界尤里卡金奖，2000年获得了化工部科技图书一等奖，2002年获得中国氮肥工业协会科技进步一等奖，共获得国内外的各类科技研究奖项二十余项。张教授曾出版3部专著，在国内外的学术刊物上发表论文90余篇，此外，他还拥有二十余项发明专利。其中，长效尿素、长效碳酸氢铵的生产技术被评为国家“九五”科技成果创亿元产值的重中之重项目。
既得的科研成果和荣誉没有令张志明教授停下研究的脚步，他对待研究的态度依旧是专注而热诚的。例如，经过了不同剂型、不同作物的大量农业试验，张教授最后在实践中选定了DCD的适宜添加量，将过去世界上推行的消化抑制剂添加量减少了七分之一，使作物增产幅度稳定在了13%以上，投入与产出的比例为1:10，实现了投入少、产出高的经济效益和社会效益。
而且，由于长效碳酸氢铵的肥效期已达到了90-120天，因此可做一次基肥施入，供肥曲线与作物生长的需肥规律基本同步，所以张教授的研究成果不仅突破了传统的施肥观念和施肥制度，更为免中耕农业、简化农业生产提供了理想的氮肥品种，为改变传统的耕作制度创造了非常优良的条件。
张志明教授在1997年9月作为特邀代表出席了比利时举办的第11界世界肥料大会，会上作的《新型氮肥——长效碳铵》学术报告引起世界各国与会代表的高度赞扬，一致认为该发明解决了提高氮素利用率、减少施肥量和防止环境污染等肥料研究领域的三大难题。因为张教授的学术成就和中国代表团的努力，为我国争取了第12界世界肥料大会的主办权。
在科研之路上坚持跋涉的同时，张教授不忘研究新型肥料和注重环境保护并行。长效碳酸氢铵在生产过程中就是二氧化碳零排放量，施入土壤后还可增加二氧化碳固定量36%，是目前减少世界温室气体排放的最理想肥料，而且比碳酸氢铵和尿素可以减少70%的氧化亚氮排放量，能延长土壤的硝态氮形成时间达15-20天，对绿色农业和农业可持续发展有着重大贡献。
张志明教授从2005年起与美国能源部和西肯塔基大学合作，成功地研究出用14C证明长效碳酸氢铵能减少温室气体CO2和N2O的排放，减排量达35%-70%，增加土壤CaCO3的永久固定量在50%-67%之间。2007年，美国华盛顿召开温室气体减排会议，张教授在会上作了关于长效碳酸氢铵温室气体减排的报告，得到大会的高度评价和认可。
农业的发展在世界上任何一个国家都是被视作国家经济发展基础的，肥料是农业发展的关键。张志明教授因为出色的科研水平和研究成果，多次与美国能源部、德国SKW化肥公司、意大利NATASIMIK化肥公司、比利时根特大学、美国西肯塔基大学等进行合作研究缓控肥料及温室气体减排等项目，为我国的农业发展和农业环境保护做出的贡献不可估量。