包膜控释肥料在旱地农田的应用研究进展与展望

就国内外控释肥料在旱地农田中的应用效果、田间养分释放,以及高效施用做了综述,重点总结了控释肥料在不同作物上的增产效果和当前应用研究中存在的问题。施用控释肥料可以提高肥料利用率,减少氮素淋溶损失,并具有增加作物产量和改善蔬菜品质的优点,但控释肥料应用中也存在着养分在土壤中的转化和去向不明,养分释放与作物生长对应性差,忽视环境条件对养分释放影响等问题。并对今后高效施用控释肥的技术研究进行了展望。     

我国蔬菜无土栽培基质研究与应用进展

本研究从基质原料选材、前处理措施,混合基质配比、养分提供,栽培基质的科学使用等方面重点介绍了我国无土栽培基质的新研究成果和应用方法,阐述了我国蔬菜无土栽培基质的研究与应用概况及发展趋势。     

有机高聚物包膜控释肥氮释放特性的测定与农业评价

采用水浸泡法对 3种有机高聚物包膜控释肥Osmocote 、MEISTER 和山东农业大学包膜肥试样的养分溶出特征进行了系统比较测定 ,研究了 3种控释肥初期溶出率、微分溶出率和养分释放期的特征与差异 ;研究了温度对3种包膜控释肥氮素释放率与释放期的影响 ;通过土壤施用包膜控释肥的盆栽试验 ,测定水稻全生育期的吸氮量和产量。并将 2种测定方法综合分析 ,用于评价不同控释肥的作用适应性 ,为包膜控释肥的合理使用提供依据     

肥料养分控释的技术、机理和质量评价

本文从肥料养分释放与作物吸收的"供—求"平衡关系出发,阐述了养分控释的重要意义;列举了养分控释的主要技术途径及其作用机理,并从控释材料来源、设备选型、控释效果等方面对各种技术途径进行了评述;在控释肥质量评价方面,说明了引入土壤因子的重要性,认为把"肥—土"作为一个整体来考虑,有利于更客观、更合理地评价控释肥的质量。     

“宜施壮”蔬菜控释肥的配方试验初探

研发蔬菜控释肥,运用控释技术设定肥料在作物生长季节的释放模式,使养分释放与作物养分吸收同步,达到提高肥料利用率,省工、节肥、增产的目的。湖北宜施壮农业科技有限公司引进日本控释材料,开发出系列控释肥,进行多点试验、示范;经过实践获得优选配方,节肥9.8%～10.6%、增产7.2%～11.7%的效果,为广泛推广应用奠定了基础。     

不同配比的控释肥对日光温室袋培番茄基质养分及其生长、产量和品质的影响

控释肥料由于可控的释放养分,一次性使用便可以满足作物4个多月生育期间对养分的需求,实现了肥料的高效利用,在大田中得到重视和应用。在课题组前期袋培番茄营养基质研究的基础上,根据日光温室番茄养分吸收规律,在基质中添加不同用量的控释尿素和控释氯化钾,氮钾比例为1∶1.5,呈4倍关系递增,设置4个全生育期营养基质配方处理(A、B、C、D),以不施肥(CK)和常规施肥(CKT)为对照,研究了不同处理的袋培基质养分变化及其对番茄植株生长、产量和品质的影响。结果表明:随着控释肥用量的增大,番茄植株的长势与产量呈现先增加后降低的趋势,其中,处理C的应用效果最佳,基质EC值稳定,试验末期速效氮磷钾含量略低于初始值;与CK比较,处理C株高提高21.75%、茎粗提高59.46%、生物量提高75.12%、产量提高226.36%,可溶性糖、可溶性固形物含量较高,果实品质提高;与CKT相比,处理C的肥料用量少,基质养分残留少,养分损失少,产量提高24.48%,肥料利用率高。结果说明,在生产中,控释肥不仅可以提高日光温室基质袋培番茄养分利用效率,而且增加产量,实现轻简化管理。     

控释尿素配施控释氯化钾对土壤肥力和牡丹生长的影响

通过研究控释尿素和控释氯化钾配施对土壤供肥能力和牡丹生长的影响,为牡丹大范围种植中控释肥替代传统化肥提供理论依据。以农民习惯普通尿素配施氯化钾基肥加追肥2次的处理为对照,通过大田试验,研究不同用量控释尿素(135,270,405 kg/hm~2)和控释氯化钾(90,180,270 kg/hm~2)交互一次性施肥对土壤养分供应能力和"黄翠羽"品种牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)生长的影响。结果表明:25℃静水浸提条件下,控释尿素和控释肥氯化钾的累积养分释放率分别在84,112天达到80%,养分持续供应能力显著高于普通氮钾肥。等施肥量下控释肥处理较农民习惯施肥显著提高0—20 cm土层土壤硝态氮含量68.0%～157.8%,铵态氮含量46.6%和速效钾含量16.1%～122.6%;提高了牡丹株高8.6%、茎粗25.3%和单株花数25.1%。控释氮钾配施对土壤硝态氮含量、牡丹叶片净光合速率、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率具有显著交互作用。试验条件下优选的控释尿素和控释氯化钾用量分别为270,90 kg/hm~2。一次性基施控释尿素和控释氯化钾较习惯施肥省时省工,提高土壤肥力,促进牡丹生长,在牡丹种植中具有较高的推广价值。     

控释复肥对盆栽月季土壤养分和生长发育的影响研究

采用包膜控释复肥对月季进行盆栽试验,并与普通复肥进行了肥效对比。试验结果表明：控释复肥具有养分缓慢释放的特点,比普通复肥能更有效地提高土壤中有效养分的含量,有利于月季生长发育。经控释复肥处理的月季叶绿素相对含量、株高、茎粗、冠径和生长势均比普通复肥和空白有明显优势。从观赏价值来看,与普通复肥相比,控释复肥处理的月季开花早、花量多、花期长、颜色鲜艳、观赏期长。在本试验条件下,月季的控释肥最佳施肥量是纯N1.6g/盆。     

包膜控释肥料在土壤中养分释放特性的测试方法与评价

在土壤培养基础上,着重研究了包膜控释肥料养分释放率的三种测定方法以及在土壤中测得的包膜控释肥料养分释放率与在水中测得的养分释放率间的相关性。结果表明,在土壤培养中,采用肥料养分化学测定法、肥料养分称量法和土壤无机氮增量法都能直接或间接表征包膜控释肥料在土壤中的养分释放率及其相关性状。包膜控释肥料在土壤与水两种体系中所测得的养分释放率之间相关性显著,其相关关系符合一元一次线型回归方程,相关系数(r)大于0.920。     

包膜控释肥养分释放特性评价方法的研究进展

控释肥已成为国内外肥料研究的热点 ,但是评价控释肥养分释放特性的方法研究相对滞后 ,至今没有较为完善的方法和统一的测试标准。本文综述了包膜控释肥养分释放特性的现有评价方法 :水中 (或溶液 )溶出率法、土壤溶出率法、扩散率法、渗透率法、电超滤法和同位素示踪法等 ;评述了各种方法的优缺点及改进途径 ;并展望了今后评价方法的研究方向     

几种包膜缓控释肥粒养分释放特征的研究

采用水浸泡法对国内外4种包膜控释肥料的养分释放特性进行了系统的研究。结果表明,4种缓控释肥料的初期溶出率均小于12%,微分溶出率在0.4%～1.5%之间,这符合国际上公认的缓/控释肥的评价标准,初期溶出率小于15%、微分溶出率在0.25%～2.5%之间。采用水浸泡法测定包膜控释肥料养分释放特征,简便快速,检测时间短,重复次数少,养分浓度变化直接反映出包膜控释肥料的释放速率特性,还可以定量的测定其供肥性能,控释肥料有控制养分释放、延长供应时间的作用;其中腐殖酸和炭基有利于提高肥料颗粒的水稳定性,减缓养分的释放速率。     

聚乙烯包膜肥料控释膜层结构特征研究

【目的】包膜肥料控释膜层结构和孔隙性质直接影响其养分释放速率。研究包膜肥料膜层结构特征,可以明确膜层结构参数与养分释放速率的关系,揭示包膜肥料控释机制,为建立养分释放数理模型提供理论依据。【方法】以聚乙烯包膜肥料控释膜层作为研究对象,量化研究了聚乙烯喷涂控释膜层的结构特征参数。利用扫描电镜,观测了在不同放大倍数下,采用喷涂工艺制备的聚乙烯包膜肥料膜层的外表层、横断面和内表层特征;以压汞仪测定了膜上孔隙的大小和分布;采用泡点法研究了大孔隙的最大孔径。【结果】不同放大倍数下的扫描电镜观测结果表明,喷涂法制备的包膜肥料控释膜层外表面整体上光滑、平整、均匀、疏松,但局部存在少量孔隙,孔径主要分布在1000～50 nm的范围内;在放大倍数很高的情况下,整体上膜层无细微孔隙结构。控释膜层厚度约为60～100 μm,断面形貌疏松无孔。膜层内表面粗糙,高低起伏不平、犬牙交错。膜壳材料堆密度为0.4～0.8 g/mL,低于聚乙烯密度,属于疏松结构。孔隙结构分析结果表明,聚乙烯控释膜层的中值孔径为4.5～5.3 nm,与对比的聚乙烯薄膜基本一致,说明两种膜分子链间的细微结构没有差异;但是聚乙烯控释膜层中存在占比18%的直径约为1000～50 nm的较大孔,孔径小于10 nm的间隙占82%,进一步说明占比少的大孔影响控释膜层释放性能。喷涂控释膜层总孔体积在0.4686～1.2260 mL/g,平均孔径在25.1～86.8 nm范围内,孔隙率为33.0%～50.6%,显著高于拉伸工艺制备的聚乙烯薄膜。释放期在1～6个月的包膜控释肥料,最大孔径在990～480 nm的范围,随包膜肥料释放期的增加,膜孔直径逐步减小,说明包膜控释肥料养分释放速率与其最大孔径存在内在联系。【结论】综合3种方法的测定结果,聚乙烯控释膜层可以看作是膜层均匀致密且局部有孔隙,膜壳直径3 mm,膜层厚度约为50 μm,最大孔径为1 μm,平均孔径为50 nm的密闭球形壳体。最大孔是水分和养分进出膜层的主要通道,决定了包膜肥料养分释放速率的快慢。     

包膜控释肥料养分释放率快速测定方法的研究

包膜控释肥料养分释放率的快速测定是控释肥质量检测和制定评价标准的关键。快速测定方法可以在较短时间内,推测和评价控释肥料的养分释放速率的快慢及释放期的长短。本研究对4种不同包膜控释肥料在25℃温度条件下的静水释放过程进行了测定,并应用100℃快速浸提化学实测法的测定结果与之拟合,找出两者相同养分释放量的时间对应关系方程,并对方程进行了检验和评价;同时,还对100℃温度条件下快速浸提液进行了电导率法(简便方法)的测定。结果表明,4种不同包膜控释肥料的相同养分释放量与时间对应关系方程的拟合度均达到极显著水平;在100℃温度条件下,快速浸提测定法能在较短的时间内准确测定包膜控释肥料的养分释放率,释放期为36～个月的包膜控释肥,在104～8.h就可初步测定出养分释放期;在25℃释放期为6个月的控释肥,100℃快速浸提测定的养分释放期的最大误差为10.d(5.6%);100℃快速浸提电导率法亦可简便快速的测定出包膜控释肥的养分释放率,其对养分释放期为6个月的包膜控释肥料预测值的最大误差为15.d(8.3%)。     

控释肥在盆栽棉花上的肥效研究

采用包膜控释肥进行了棉花盆栽试验,并以普通复合肥作对照研究包膜控释肥对棉花的增产效应。研究结果表明,与普通复合肥相比,施用控释肥更有效提高了土壤中硝态氮和铵态氮及其速效磷、速效钾含量,经控释肥处理的棉花叶绿素相对含量、株高均比普通复合肥有明显的优势。控释肥对棉花的果枝数、桃数在各施肥水平上与普通复合肥相比不显著,包膜控释肥施用纯氮量分别在0.2,0.4 g/kg土时比相同施氮量普通复肥具有显著的增产作用,相对增产率分别为113.1%和34.5%,而且在施用量减少的情况下,仍能获得高于普通复肥的产量。控释肥比普通复肥具有控制释放,提高产量和降低施肥量的优越性。     

控/缓释肥在不同介质中的氮素释放特性及其肥效评价

以水、土壤、砂子、土壤+砂子和土壤+沸石为介质,研究了5种控/缓释肥的溶(淋)出特征。结果表明,由于性质不同,同一肥料在不同介质中的溶(淋)出率和溶(淋)出模式有很大差异。水中溶出率虽可以快速比较不同控/缓释肥的溶出速率,但用以估测肥料在田间的实际肥效,则产生较大的误差。客观、合理地评价控/缓释肥,应该在肥料 土壤 作物系统中考虑。相对而言,考虑土壤因子的土柱淋出率法较水中溶出率法更为接近田间实际。     

控释复肥在盆栽玉米上的肥效研究

本文对采用流化床包膜技术制作的控释复肥进行了玉米盆栽试验,并与普通复肥进行了肥效对比。从玉米的长势变化来看,控释复肥处理的叶绿素值、叶面积、叶数和生长势均比普通复肥有明显优势。植株的平均干重在各施肥处理上均大于普通复肥,而且在施用量减少一半以上的情况下,仍能获得高于普通复肥的生物产量。     

一次性施用控释肥对水稻根系活力及养分吸收特性的影响

采用盆栽试验,研究了一次性施用控释肥对水稻根系活力及养分吸收特性的影响。结果表明,在等养分量下,控释肥BNCRF和BRCU处理较专用肥分次施用的SNRSF处理能提高水稻生育前期、中期根系伤流强度,显著提高全生育期伤流液的氨基酸态氮输出强度;明显增加了根系总吸收面积和有效吸收面积。同时,BNCRF处理在前、中期氮、磷吸收速率显著增强,BRCU处理仅在生育中期显著提高。采用低钾控释肥BLCRF处理,水稻前期伤流强度、氨基酸态氮输出强度及吸收面积均较小,但中、后期明显增高,氮、磷吸收速率与高钾含量的SNRSF处理相当。说明一次性施用控释肥能显著增强根系活力,提高生育中期养分吸收速率,改善水稻根系生理功能。     

控释肥料的大蒜肥效研究

对控释肥料(CRFs)的大蒜肥效进行了田间试验,结果表明:控释肥料与普通肥料(OFs)相比,在肥料施用量低和中等时具有提高肥效、增加产量的作用,大蒜的生物量分别增加80.5%和51.1%,蒜苔和蒜头产量分别增加180%、100%、和69.2%、29.3%,而高用量时产量反而降低;在比普通肥料(300kg/hm2)减少一半用量的情况下,控释肥料(150kg/hm2)处理的大蒜生物量、蒜苔和蒜头产量分别增加15.6%、61.5%和11.6%。经过大蒜的整个生长季,控释肥料处理的根际土壤有效养分仍能维持较高的水平,控释肥料能显著提高大蒜体内的氮磷钾含量及肥料的养分利用率。     

包膜尿素养分释放特性测定方法的研究

分别以水、砂子、热硼酸溶液为介质,研究不同浸提方式对缓/控释肥养分溶出率的影响及两种缓/控释肥料的溶出特征。结果表明,同一种肥料在不同的介质中溶出率趋势无显著差异,以热硼酸溶液为介质,可提高检验速度,是检验长释放期控/缓释肥料产品质量的有效方法。