磷酸盐改性脲甲醛缓控释肥的制备及性能研究

[目的]脲甲醛(UF)缓释肥料的养分释放周期过长,通常会达到1～2年,不利于作物对养分充分吸收.采用磷酸盐对UF改性,以缩短UF的养分释放周期,使缓控释肥料养分释放更匹配作物生长所需规律.[方法]采用溶液聚合配合原位挤出技术,在生成UF的过程中,将磷酸盐〔磷酸二氢钙(MCP)、磷酸二氢铵(ADP)和磷矿粉(PRP)〕穿...     

蒙脱土改性尿素醛肥料的制备及性能研究

【目的】研制氮缓释性能优异且制备工艺简单的缓控释肥料。【方法】采用溶液聚合法将具有纳米层状结构的蒙脱土(MMT)穿插在含有营养元素的聚合物缓释肥料尿素醛(UF)中,制备得到一种具有插层结构的新型生物降解高分子缓控释肥料。采用FTIR、XRD对制备肥料的结构进行表征,通过SEM观察肥料的表面形貌,研究原料配比对肥料加工性能的影响,测定肥料在静水中的释放特性。【结果】随着MMT的加入,制备的缓控释肥料的动态流变性能得到极大提升;其对氮具有优异的缓释效果,在静水中培养70 d,氮的最大累积释放率为38.79%,表明通过破坏结晶性聚合物原有的晶体结构可以提高其缓释性能。【结论】研究结果对于解决目前使用最普遍的化学合成型缓释化肥尿素醛由于高结晶度而导致的缓释性能差的问题具有参考意义。     

不同组分脲甲醛缓释肥的夏玉米肥料效应研究

【目的】探究不同组分的脲甲醛缓释肥在夏玉米上的肥料效应,为制备夏玉米一次性施用的专用肥料提供理论依据,从而简化施肥步骤,节省施肥成本,提高肥料效益,减少养分损失,保护生态环境。【方法】试验以夏玉米品种郑单958为供试材料,连续2年在大田条件下,设置3种组分脲甲醛缓释肥处理(UF1、UF2、UF3)、常规施肥处理(CF)和不施肥处理(CK),研究不同组分脲甲醛对夏玉米产量、氮肥利用率、地上部氮素积累量、土壤无机态氮含量的影响。【结果】不同组分的脲甲醛肥效不同,UF1、UF2、UF3脲甲醛缓释肥均能够提高夏玉米产量及氮肥利用率,尤其以UF2效果最佳,与常规施肥处理相比,UF2处理2年平均增产7.63%,氮肥利用率提高16.43个百分点;UF1效果次之,平均增产6.53%,氮肥利用率提高12.30个百分点;UF3平均增产4.98%,氮肥利用率提高0.82个百分点。不同组分脲甲醛缓释肥其氮素释放速率也不同,与常规施肥相比,脲甲醛缓释肥处理在玉米苗期0—20 cm土层无机氮含量均较高,其中以UF2处理最高,达80.09 mg·kg~(-1);UF1次之,含量为66.47 mg·kg~(-1),UF3处理最低,为51.18 mg·kg~(-1)。大喇叭口期常规施肥处理追施60%尿素,土壤的无机态氮含量有一定地提高,灌浆期含量为27.46 mg·kg~(-1)。20—40 cm土层中,UF1、UF2在大喇叭口期到灌浆期土壤无机态氮含量较稳定,灌浆期后含量下降,其中UF1处理收获期含量低至13.40 mg·kg~(-1),比CF处理低1.05 mg·kg~(-1)。UF2处理收获期土壤无机态氮含量为14.13 mg·kg~(-1),较CF处理降低0.32 mg·kg~(-1)。而UF3收获期土壤无机态氮含量略高于其他处理,较CF高出1.51 mg·kg~(-1)。因此,一次性施用的脲甲醛缓释肥处理均可满足玉米整个生育期的养分需求。【结论】在不同组分脲甲醛缓释肥中,UF2处理获得了相对较高的产量和氮肥利用率,可作为华北平原北部中低产土壤的玉米专用缓释肥。     

氨基酸 / 脲醛缓释肥的制备及性能研究

【目的】开发一种具有多种养分、氮缓释性能优异、工艺简单、半互穿网络结构的缓释肥。【方法】利用溶液聚合配合原位挤出技术，将聚合过程和加工过程合二为一。以氨基酸原粉（AARP）和硫酸亚铁（FeSO4）为原料，将AARP和AARPFe与脲醛（UF）大分子链进行复合，形成具有半互穿网络结构的缓释肥（AARPUF和AARPFe-UF）。通过红外光谱、X射线衍射和热重对缓释肥结构进行表征分析，扫描电镜（SEM）观察其表面形貌，测定其压缩强度及在静水及土壤中的氮养分释放率，研究添加AARP和AARPFe对其缓释性能的影响，并分析性能提高原因。【结果】UF、AARP-UF和AARPFe-UF 3种缓释肥的结晶度分别为67.9%、59.2%和57.4%，压缩强度分别为1.64、3.01、4.06 MPa，在静水中的初期氮释放率分别为24.8%、18.6%和15.1%，处理90 d后土壤中氮累计释放率分别为55.9%、51.4%和46.3%。AARP和AARPFe的加入破坏了UF分子链晶体结构，形成氢键相互作用，使缓释肥结晶度降低，压缩强度提高，氮缓释性能得到明显改善。综合各项结果可知，缓释肥AARPFe...     

碱性条件下脲醛树脂胶黏剂体系竞争反应的ESI-MS研究

采用电喷雾电离质谱（ESI-MS）技术深入解析尿素-甲醛（UF）在碱性体系中化学结构的分布情况,揭示UF在碱性体系的反应规律。结果表明:1）UF碱性体系中羟甲基化结构主要有二羟甲基脲、一羟甲基脲和三羟甲基脲。其含量高低为二羟甲基脲＞一羟甲基脲＞三羟甲基脲。四羟甲基脲难以形成,但可以产生类似于四羟甲基脲的二羟甲基Uron结构。2）羟甲基脲之间发生缩合反应形成真正意义醚键结构R₁-CH₂-O-CH₂-R₂,但并不完全是半缩醛结构（R-CH₂-O-CH₂OH）,且同系物分布符合高斯分布规律。3）反应温度的升高并不能增加羟甲基脲的缩合程度,缩聚物的形成、分布及含量与反应历程有关。该研究工作的开展为UF碱性反应历程的解析提供有效的数据和理论支撑,同时也拓展了ESI-MS在UF体系的结构和反应历程上的应用。     

影响木质-橡胶环保复合材料甲醛释放量的因子分析

【目的】制备环保低毒的木质-橡胶环保复合材料。【方法】采用Design-expert的响应曲面试验分析法分析异氰酸酯(PMDI)、脲醛胶(UF)及木刨花与橡胶颗粒质量比(W/R)对木质-橡胶复合材料甲醛释放量的影响,并对这3个因子的影响机理进行探讨。【结果】W/R和UF对甲醛释放量影响极显著,PMDI对甲醛释放量有一定的影响;建立了PMDI、UF和W/R对甲醛释放量影响的数学拟合方程;得到了制备木质-橡胶环保复合材料的最佳优化方案:异氰酸酯施胶量为5.966%,脲醛胶施胶量为10.004%,木刨花与橡胶颗粒质量比为60/40,在此优化条件下,甲醛释放量为71.15 mg/kg。【结论】PMDI与UF混合胶粘剂可以成功地胶结木刨花和废旧轮胎橡胶颗粒制造低毒环保的复合材料。     

含多种营养元素的高分子缓释化肥制备及应用效果研究

【目的】研制制备简单、效果优良且含多种营养元素的缓释肥料。【方法】在前期开发的含氮磷钾生物降解高分子缓释肥PSRF的基础上引入硅酸钠,制备了含有氮、磷、钾和硅元素的高分子缓释硅肥(Si-PSRF)。通过FTIR、XRD、TG等表征手段结合番茄盆栽试验,研究了硅酸钠的引入对Si-PSRF的组成结构、元素缓释性能和番茄产量的影响。【结果】结构表征表明,Si-PSRF包含的硅酸凝胶和较多短链PSRF影响了肥料养分释放特性;番茄盆栽试验表明,与PSRF处理相比,Si-PSRF处理的氮、磷利用效率和番茄产量分别提升了185.65%、128.57%和24.01%。【结论】在PSRF中引入硅酸钠可提高番茄植株对营养元素的吸收利用率,提高番茄产量,适合在实际农业活动中作为肥料使用。     

脲甲醛基缓控释肥料的养分释放与淋溶损失规律

【目的】探明不同缓控释肥料的氮（N）、磷（P）释放及淋溶损失规律,为缓释肥料在农业上的应用及解决缓释肥料养分利用率低问题提供参考。【方法】通过淋溶损失试验研究含氮磷钾脲甲醛基缓控释肥料（PSRF）、含氮磷钾硅脲甲醛基缓控释肥料（GSRFEx）、具有吸水保水功能的含氮磷钾脲甲醛基半互穿聚合物网状缓控释肥料（SI-PSRF/SAPCS）、含氮脲甲醛缓控释肥料（S-UF）及含氮磷钾硫包衣尿素复混肥（S-CRF）共5种缓控释肥料的氮（N）、磷（P）释放及淋溶损失。【结果】在5种缓控释肥料中,热稳定性SI-PSRF/SAPCS最高,S-CRF相对较低;S-CRF的N累积释放率及最终N累积淋溶损失占累积释放的比率最高,分别为40.19%和47.23%;所有缓控释肥料的P累积释放率过高,为86.64%～97.46%,但最终P累积淋溶损失占累积释放的比率在10%左右。【结论】5种缓控释肥料最终N累积淋溶损失率控制在10%左右最佳;4种缓控释肥料最终P累积淋溶损失率在10%左右,淋失率较低,释放出的磷大部分被固定在土壤中。     

淀粉-碱木素改性酚醛树脂的粘接性能及固化动力学研究

利用淀粉和碱木素改性酚醛树脂, 讨论了各种因素对该胶黏剂所压制的胶合板的胶合强度、甲醛释放量的影响;并采用差示扫描量热(DSC)法探讨了淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应过程,运用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到其固化反应活化能,并通过Crane法得到了反应级数。结果表明:该胶所压制的胶合板的胶合强度达到国家一类胶标准要求,甲醛释放量达到国家E1级标准要求; 当碱木素用量为质量分数18.00%、羟甲基化产物加入量为质量分数12.00%时,所压制的胶合板的胶合强度最大(其值为1.22 MPa);而当碱木素用量为质量分数18.00%,羟甲基化产物加入量为质量分数9.00%时,胶合板的甲醛释放量最小(其值为0.32 mg·L-1)。2种方法计算得到活化能的大小顺序是一致的,高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂在固化过程中具有的活化能比低质量分数羟甲基的酚醛树脂的要高,意味着高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂固化时需要较多热量,所以不宜添加过多羟甲基化产物。反应级数为小数(0.69~0.86),说明淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应是一个复杂反应。     

新型酚醛树脂改性大豆蛋白胶的研究（Ⅱ）

为了降低大豆蛋白胶的固化温度,提高交联剂改性豆胶的效率,减少交联剂的用量,最终降低豆胶成本,以分离大豆蛋白(SPI)降解液改性的酚醛树脂作为交联剂,使用前将其与大豆胶直接混合。通过核磁共振(¹³C-NMR)、差式扫描量热分析（DSC）改性前后酚醛树脂的结构变化和固化性能。结果表明,较普通酚醛树脂,以SPI降解液改性的酚醛树脂作为豆胶的交联剂,豆胶胶合板干、湿剪切强度明显提高,增幅分别为36.49%和22.03%;¹³C-NMR分析表明,SPI降解液改性的酚醛树脂体系羟甲基含量提高近27%。游离甲醛及甲醛聚合物含量降低近2.18倍,为后期豆胶的低毒或无毒化提供可能;DSC测试结果表明,以SPI降解液改性的酚醛树脂作为豆胶的交联剂,可以降低豆胶的固化温度,交联反应更容易。     

在设施农业条件下缓释肥养分释放与土壤水分状况之间的关系

[目的]探索缓释肥在设施农业条件下养分释放与土壤水分状况之间的关系。[方法]通过控制土壤水分含量,定期检测缓释肥肥效的释放速度。[结果]缓释肥养分的释放受土壤相对含水量的影响,风干土样的有效氮含量由最初的28.80 mg/kg增加到试验结束时的43.08 mg/kg,而土壤相对含水量为100%的土样中的有效氮含量由最初的36.90 mg/kg增加到试验结束时的249.58 mg/kg,但有效磷和速效钾的释放量随含水量的增加效果不如有效氮显著。[结论]随着土壤相对含水量的升高,缓释肥的养分释放速度提高。     

吲哚美辛缓释胶囊制备的处方研究

制备了吲哚美辛缓释胶襄,并考察了其释药机理及影响释药因素。结果表明：微晶纤维素的用量是影响微丸质量的主要因素,包衣材料乙基纤维素与聚丙烯酸树脂Ⅱ号的比例及包衣增重是影响药物释放的主要因素。吲哚美辛缓释胶襄制备工艺稳定,能够达到12h平稳释药。     

聚合物包膜缓／控释肥料的研究进展

缓／控释肥料是近年来国内外的研究热点,尤其是以聚合物为主要包膜材料的缓／控释肥逐渐占据了缓／控释肥料市场的主导地位。为了使人们更为全面地了解聚合物包膜缓／控释肥料并正确的加以应用,我们系统总结了如下内容：不同类型的聚合物包膜材料;聚合物包膜缓／控释肥在国内外的发展状况;聚合物包膜缓／控释肥料的养分释放特征;针对其养分释放特征的评价方法;并展望了聚合物包膜缓／控释肥料的发展前景。     

包膜工艺对商品有机肥养分释放动态的影响

[目的]了解包膜对有机肥养分释放动态的影响,提高肥料利用率。[方法]设置有机肥料包膜与不包膜两个处理,研究包膜工艺对商品有机肥养分释放和渗漏的影响。[结果]未包膜有机肥土壤渗漏液中硝态氮日累积含量第3天左右急剧增加,第8天后趋于平稳,总体上高于包膜处理。包膜有机肥处理土壤渗漏液中硝态氮日累积含量在第3天、第11天均明显增加。未包膜有机肥处理土壤渗漏液中铵态氮、无机磷的日累积含量与包膜有机肥处理相差不大。包膜有机肥处理与未包膜有机肥处理前8 d的土壤渗漏液中钾日累积含量显著增加,10 d后无明显差异,但都显著高于空白处理。[结论]包膜有机肥与未包膜有机肥在养分释放特性上存在差异,包膜处理一定程度上增强了有机肥的缓释性能。     

控释肥料的研究及其进展

综述了控释肥料的发展历程，对研制控释肥料的三大环节进行重点论述，物理阻隔法、合成难溶性肥料和添加生物抑制剂(或促进剂)改良常规肥料是主要的控释方法；涉及控释材料和生产工艺的主要是物理阻隔法，其材料范围正在迅速扩展，其生产工艺发展的主流是对现有工艺的改造。对控释肥料养分释放的测定方法、释放机理和及其影响因素作了简要阐述，并指出研究中存在的问题和最新进展。     

植物油包膜控释尿素在香蕉各生育时期土壤中的释放特性

【目的】探讨香蕉4个不同生育时期施用的植物油包膜控释尿素（PCU）在土壤中的养分释放特征曲线和静水培养中特征曲线的差异,为应用静水溶出率法简单而准确地预测香蕉生长期PCU在土壤中的供肥速度和数量提供依据。【方法】采用田间土壤培养法测定PCU的养分累积释放率及肥效期,以静水培养为对照,研究香蕉4个生育时期内控释尿素的养分释放特性。【结果】除攻蕾期外,大田苗期、旺盛生长期、幼果期土壤中PCU的养分释放曲线不同于静水的,均由静水的“S”型变为“抛物线”型,且前42 d供肥量大,而攻蕾期的供肥量较小,后期则相反;同一PCU的初期溶出率、微分溶出率、28 d累积释放率于各生育时期土壤中的测定值均大于静水的测定结果。其中,初期溶出率大小依次为旺盛生长期＞幼果期≥大田苗期＞攻蕾期;微分溶出率表现为大田苗期＞幼果期＞攻蕾期=旺盛生长期;28 d累积释放率则为幼果期＞大田苗期=旺盛生长期＞攻蕾期;与静水法测定结果相比,大田苗期和旺盛生长期土壤中PCU的肥效期分别延长了18 d和35 d,而攻蕾期和幼果期的分别缩短了10 d和30 d。【结论】同种控释尿素,施用于香蕉不同的生育时期,相同时间内的供肥速度、供肥量不等。较静水培养法测定结果,分别在大田苗期、旺盛生长期、幼果期施用的PCU前期的供肥量大,而后期的供肥量较小;在攻蕾期施用的PCU前期供肥量小,后期的供肥量较大。     

啶虫脒/羧甲基壳聚糖缓释微球性能研究

[目的]探索啶虫脒/羧甲基壳聚糖缓释微球的最佳制备条件。[方法]以啶虫脒为囊心药物,以羧甲基壳聚糖-阿拉伯胶-明胶作为载体材料,采用锐孔法制备啶虫脒缓释凝胶微球,以包封率为参考指标,通过正交试验探究啶虫脒缓释微球的最佳制备条件,并探讨壳聚糖缓释微球对啶虫脒的缓释性能。[结果]啶虫脒缓释微球的最佳制备条件为：25 g/L羧甲基壳聚糖、羧甲基壳聚糖-啶虫脒的浓度比为2∶1、1.5%氯化钙、戊二醛浓度为5%。所制备的啶虫脒/羧甲基壳聚糖-阿拉伯胶-明胶缓释凝胶微球的包封率达48.56%,并具有很好的缓释性能,缓释时间达60 h以上。[结论]制得的羧甲基壳聚糖-阿拉伯胶-明胶微球对啶虫脒有控制释放的作用。     

生物可降解型自控缓释尿素养分释放规律的研究

以4种生物可降解型自控缓释尿素（CU1、CU2、CU3、CU4）为研究材料,通过静水释放试验模拟研究了4种肥料在常温条件下的养分释放规律,采用静水释放试验研究了不同温度对CU4养分释放的影响以及采用土壤培养的方法研究了不同土壤含水量对CU4养分释放的影响。结果表明,CU1和CU2养分累积释放曲线呈倒＂L＂形,CU3和CU4养分累积释放曲线呈＂S＂形,这与非生物可降解型聚合物包膜尿素养分累积释放曲线相同。4种肥料的初溶出率为0.07%-8.77%,微分溶出率除CU1外,均低于4%,其中CU4初溶出率最低,控释效果最好,约控释85天。升高温度将增大养分释放速率,缩短控释时间,降低土壤含水量能够降低养分释放速率和养分释放总量,但不管是升温还是降低土壤含水量均不改变肥料养分累积释放曲线类型。     

6株硅酸盐细菌解磷解钾活性的研究

[目的]筛选高效解钾释磷硅酸盐细菌。[方法]用无氮培养基筛选分离硅酸盐细菌并加以鉴定,采用钼蓝比色法测定发酵液中磷含量,采用原子吸收法测定发酵液中钾离子含量,并提取发酵液多糖进行红外光谱分析。[结果]共分离6株DMS1～6号菌,各菌株均能在无氮培养基上较好生长,其中筛出的DMS6号菌释磷能力较高,DMS3号菌、DMS4号菌解钾能力较高。提取多糖红外光谱分析认为,含有极少量的-COOH。[结论]解磷能力强的是DMS6号菌,解钾能力较高的是DMS3号菌、DMS4号菌。多糖不一定是解钾长石的主要因素。     

运输过程及密封剂添加量对缓控释复合肥氮素释放率的影响

缓控释复合肥产品生产出来后要经过很多中间环节才能在田间施用,其中的运输环节有可能对控释肥的释放率产生影响。本试验选用两种密封剂产品,在生产过程中分别添加0、2‰、4‰、6‰、8‰、10‰的浓度,在运输途中重要的三个环节,测定每个环节的控释复合肥氮素释放率的变化。测定结果表明:两种密封剂处理的产品,氮素释放率随着密封剂浓度的升高逐渐减小,而运输途中的各个环节对氮素释放率均有一定影响,尤以运至田间地头的影响最大,用A喷涂的产品运至用户阶段比到分销商阶段平均升高6.2%,而运到田间地头阶段比运至用户阶段平均升高11.2%;而用B喷涂的产品分别升高6.9%和18.7%。综合考虑用密封剂A浓度在6‰～8‰时效果最佳。