绿色木质素/环氧树脂基双层包膜尿素的研制及对香蕉幼苗生长的影响

将木质素天然材料作为制备包膜尿素的膜层原料,并成功构建无溶剂木质素基包膜尿素的制备工艺体系。以木质素、辛酸亚锡、六亚甲基异氰酸酯和聚乙二醇为原料,通过调控—NCO/—OH的摩尔比和液固比研制木质素基膜材,以此研制包膜尿素的内层包膜材料。在此基础上,将环氧树脂基包膜液作为外层包膜材料喷涂在木质素基包膜尿素颗粒表面,通过重复喷涂固化数次,即可得到不同包膜率的绿色木质素/环氧树脂基双层包膜尿素。通过调控—NCO/—OH的摩尔比、液固比和包膜率来探究包膜尿素的最佳工艺条件。同时,通过静水培养试验测试其累积氮素释放率,选择最优氮素释放性能的包膜尿素,评估其表面形貌和抗压性能之间的差异。最后,通过香蕉盆栽试验评估包膜尿素的肥效。结果表明,膜材水接触角与—NCO/—OH摩尔比和液固比呈正相关。在—NCO/—OH摩尔比为1.50、液固比为3.19和包膜率为6.99%的条件下包膜尿素的氮素释放性能最优,其28 d的累积氮素释放率为62.26%。与常规尿素相比,该研究制备的包膜尿素有效提高了香蕉幼苗的株高、茎粗、鲜重、干重多项指标,同时提高了肥料的氮素利用率。     

包膜缓释尿素对小白菜生理特性的影响

以粉煤灰和超微细磷矿粉为包膜材料,自制2种不同涂层厚度的包膜缓释尿素,研究2种不同膜材料缓释尿素对小白菜生理特性的影响.试验结果表明:与普通肥料相比,自制包膜尿素对小白菜生物量、光合蒸腾速率、全氮、全磷、全钾、POD、SOD、CAT活性均具有显著的改善作用,其他指标与普通肥料的相比差异不显著.不同涂层厚度之间差异显著,其中以30%粉煤灰包膜尿素及25%和30%的超微细磷矿粉包膜尿素对小白菜的效果最好.     

包膜尿素与普通尿素掺混施用方式对土壤脲酶及春玉米生长的影响

采用大田试验,以不施氮为对照,采用释放期为60 d的包膜控释尿素(30%)与普通尿素(70%)掺混,研究了其不同施用方式(侧施、底施、分层施)对土壤脲酶及春玉米叶片净光合速率、保护酶活性的影响。结果表明:相同施氮水平下,底施处理0~40 cm土壤脲酶活性显著高于侧施和CK,尤其是在春玉米抽雄、灌浆期,但底施与分层施处理间没有显著差异。其中0~20 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为4.03%、55.94%和58.01%;20~40 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为3.77%、57.07%和67.37%。各处理植株和籽粒全氮含量变化趋势也基本一致,均表现为底施分层施侧施CK。采用底施处理在抽雄与灌浆期较分层施、侧施和CK叶片净光合速率平均值分别高3.61%、11.42%和33.43%,同时底施还提高了叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性。与分层施、侧施、CK相比,采用包膜尿素与普通尿素掺混底施春玉米产量分别增加0.42%、5.81%、49.23%。采用包膜控释尿素与普通尿素掺混底施效果明显且减少成本,是适宜北京地区推广的施用方式。     

双层和夹层包膜工艺对水基树脂包膜材料控释性能的影响

为了优化水基树脂的包膜控释性能,该文以脂溶性树脂为配合包膜材料,利用底喷风动流化床制造多层包膜控释尿素,并通过包膜控释尿素养分释放率的测定评价双层和夹层包膜工艺对水基树脂包膜材料控释性能的影响.研究结果表明:两种工艺相比,夹层包膜工艺能显著延长包膜控释尿素的肥效期,其肥效期是双层包膜工艺的5倍.在夹层包膜工艺中,内保护层厚度在5～15 g/m2的范围内对包膜控释尿素的肥效期无明显影响,50 g/m2水基树脂控释层和10g/m2脂溶性树脂外保护层夹层控释尿素的肥效期均约为260 d.但是,夹层包膜控释尿素的养分释放模式与内保护层厚度有关,内保护层厚度达到10 g/m2以上时,养分释放模式由抛物线型变成了S型.综上可知,脂溶性树脂内保护层较适宜的厚度为5～10 g/m2,采用夹层包膜工艺能更好的发挥水基树脂的控释性能.     

麦饭石混合物包膜尿素的肥效及成膜理化特征研究

以麦饭石和有机粘结剂为包膜材料,采用开放式旋转包膜工艺,制得麦饭石混合物包膜尿素(简称包膜尿素)。盆栽试验结果表明,施用包膜尿素玉米生物量显著高于尿素对照,氮素利用率提高13～32个百分点;应用红外光谱对包膜尿素膜层结构的研究结果看出,膜层结构发生较大的变化,出现了新基团并发生了峰形变化;通过电镜扫描技术对膜结构的研究结果显示,麦饭石包膜前后的结构差异明显,包膜前为分散的单个颗粒,而包膜后是固体粉末颗粒间紧密排列并通过液体胶联的多层堆叠而形成包膜层,这些变化是麦饭石包膜尿素的膜层结构紧密而使其控释性能增强的原因。     

可生物降解树脂包膜尿素的研制及性能

以聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）两种可生物降解树脂作为包膜材料,研制不同PPC/PBS组方包膜溶液,铺膜后初步确定两种材料混合的最佳比例;采用流化喷涂分别制备包膜尿素。通过分光光度法研究不同肥料的初期溶出率,采用扫描电镜观察包膜结构。结果表明,PPC与PBS的质量比在7∶5时,材料之间融合较好,质地较柔软,适合作为肥料包膜材料。实验证明此包膜材料在尿素表面能够形成细腻光滑致密的膜,可以适应尿素颗粒表面的外形轮廓而将其紧密覆盖。尿素包膜后,对尿素氮的释放有明显的控释作用,且在一定范围内,减少包膜所用时间或增加树脂用量都能增强控释效果。     

不同粒径生物炭包膜尿素缓释肥性能及缓释效果

为探究生物炭粉包膜处理对尿素缓释效果的影响,该研究以不同粒径稻壳生物炭粉为包膜材料,对尿素颗粒进行不同层数包膜处理,分别制备了3种生物炭包膜尿素缓释肥C_1(0.15 mm生物炭粉包膜)、C_2(内层0.15 mm,外层0.25 mm生物炭粉包膜)和C_3(内层0.15 mm,中层0.25 mm,外层0.425 mm生物炭粉包膜),并对生物炭包膜尿素缓释肥性能及缓释效果进行了分析研究。研究结果表明3种生物炭包膜缓释肥粒径主要分布在2.90～4.80 mm,随着包膜层数的增加,包膜缓释肥粒径随之增大,C_2和C_3粒径显著高于C_1(P0.05)。C_1、C_2和C_3的抗压强度为20.40～48.00 N,满足工业生产需求。与C_1和C_2相比,C_3颗粒表面较光滑,切面具有致密且孔隙结构丰富的层状结构,吸水倍率最小(1.69),耐水性也显著优于C_1与C_2(P0.05),氮元素缓释效果优于C_1与C_2。综上可以看出,3层包膜尿素缓释肥膜壳强度高于单层和双层包膜尿素缓释肥,通过控制不同膜层生物炭的孔隙结构和孔径,减缓水分的渗入及养分的流出过程,缓释效果突出,为生物炭包膜缓释肥的开发应用提供一个新技术路径。     

控释肥及硫膜对土壤性质和水稻生长发育的影响

采用盆栽试验的方法研究了不同硫包膜尿素用量及不同外加硫膜用量对土壤性质及水稻产量和品质的影响.结果表明:适量硫膜可改善土壤中Ca,Mg的活化程度.而过量硫膜则会抑制其活化.硫膜明显增加了土壤中水溶性SO2-4的积累.所有试验处理中,以硫包膜尿素高量处理最佳,其水稻产量最高,比无氮处理增产73.01%,较等氮量普通尿素处理增产11.89%;并且该处理的水稻籽粒粗蛋白质含量最高,达8.91%.硫包膜尿素处理低量、中量和高量的氮素利用率分别高出普通尿素处理9.42%,8.59%和21.19%.适量硫膜可提高水稻对氮肥的氮素吸收利用率,增加水稻产量;而施用过量硫膜则导致氮素利用率相对降低和产量下降.     

保水剂包膜尿素的特征与性能

保水肥料是缓/控释肥料研究的新方向,本文利用聚合化学反应制备出了一种保水剂包膜尿素肥料,并对该肥料的包膜特征、养分控释性能及其对土壤水分的影响进行了研究。结果表明:保水剂包膜尿素的实际包膜量低于设计包膜量,一般低10%～12%。扫描电镜成像图显示:保水剂包膜尿素包膜上存在纤维网状孔隙,膜厚度为0.15～0.25mm。7d水溶出率的实验结果表明,保水剂包膜尿素养分控释效果低于塑料包膜尿素,保水剂包膜尿素的养分缓释作用主要来自包膜对尿素的吸附作用。保水剂包膜尿素处理土壤的土壤水分脱水曲线测定结果说明,保水剂包膜尿素可提高土壤水分含量,增加土壤水分的有效性,改善土壤的保水、释水性能。因此,保水剂包膜尿素肥料是具有开发应用前景的新型缓/控释肥料。     

聚苯乙烯包膜尿素的缓释效果研究

采用实验室不同温度水培和淋洗试验,研究了膜材料比例、膜厚度、堵孔材料加入量以及尿素颗粒大小与包膜尿素养分释放的关系,温度对养分释放的影响,以确定不同释放速率系列包膜尿素配方。结果表明,膜材料增加、膜厚度增加,包膜尿素养分释放速率降低;单用网孔状膜材料包裹尿素,养分释放速率过快,肥料氮从土壤淋出量大,不可能用于水田作物;加入堵孔材料2%后,30℃水中养分释放期超过70 d,膜材料抗水性、耐挤压性好;在温度低于30℃条件下,温度对养分释放影响不大,温度高于45℃影响膜稳定性。     

甩盘滚筒式花生种子机械化包衣工艺参数优化

针对花生种子机械化包衣工艺参数研究严重缺失,包衣合格率差、破损率高的问题,该文利用甩盘滚筒式包衣试验台,运用单因素和中心组合试验设计理论开展种药比、种衣剂稀释比(稀释用水与药质量之比)、包衣滚筒转速对包衣合格率及破损率的影响规律研究及工艺参数优化。首先开展单因素试验确定各影响因素对包衣合格率及破损率的影响规律及各因素二次回归试验编码0水平值,随后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验并用Design-Expert进行数据处理,建立包衣合格率、破损率回归数学模型并进行方差分析。分析得出对影响包衣合格率的主次因素依次为:种药比包衣滚筒转速种衣剂稀释比;影响破损率的主次因素依次为:包衣滚筒转速种衣剂稀释比种药比。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对包衣合格率、破损率的影响,并对回归模型进行多目标优化,得出甩盘滚筒式包衣试验台最佳工艺参数组合为:种药比31.73 g/mL,种衣剂稀释比4.76,包衣滚筒转速18.32 r/min。此时,包衣合格率最高、破损率最低,其值分别为97.35%、0.37%。将优化参数在5BY-500-J型包衣设备上开展生产验证,包衣合格率达97.05%、破损率0.40%,达到了较为理想的效果。该研究可为甩盘式花生种子包衣机工艺参数优化提供参考。     

Whey protein coating efficiency on surfactant-modified hydrophobic surfaces

Whey protein oxygen-barrier coatings on peanuts are not effective, due to incomplete peanut-surface coverage, as well as some cracking and flaking of the coating. Addition of sorbitan laurate (Span 20) in the whey protein coating solution up to the critical micelle concentration (cmc) of 0.05% (w/w) significantly improved coating coverage to 88% of the peanut surface. Increasing the Span 20 concentration in the coating solution to 3 times the cmc (0.15% w/w) produced a substantial increase in peanut surface energy (>70 dyn/cm), indicating adsorption of the surfactant to the peanut surface. With this level of Span 20, the whey protein coating coverage on peanuts increased to 95%. These results suggest that a concentration of surfactant above the cmc in the coating solution is required for formation of self-assembled structures of surfactant molecules on peanut surfaces, which significantly increases the hydrophilicity, and thus coatability, of peanut surfaces.     

涂层强化齿轮传动抗胶合机理分析与试验

为提高农机装备传动齿轮于润滑条件恶劣、变速、重载工况下的抗胶合承载性能,该研究将表面涂层强化技术应用于啮合齿面。首先,基于齿轮啮合原理、摩擦学、热力学等理论,建立涂层与齿轮接触特性、胶合承载能力关系数学模型,分析不同膜基弹性模量比下系统应力场的分布特点,阐明齿面摩擦系数对油膜厚度、瞬时接触温度的影响规律,为择取齿面抗胶合涂层提供理论参考。由此进一步对标准钢球表面分别沉积含钨ta-C和a-C:H碳膜,通过四球法评价涂层材料摩擦学性能,并在FZG(Forschungsstelle für Zahnr?der und Getriebesysteme)传动试验台上对两种涂层齿轮进行耐胶合试验。结果表明：与无涂层齿轮相比,碳膜摩擦副跑合性更好,其中a-C:H涂层的sp² C-C键含量高于ta-C,具有更低的摩擦系数(0.055～0.058);ta-C涂层齿轮抗胶合承载能力提高了2个FZG载荷级,a-C:H涂层齿轮至少提升了4个载荷级;ta-C齿面展现为涂层剥落后的磨粒磨损和黏着磨损;且无涂层齿面与ta-C齿面均显示出热胶合与微点蚀损伤竞争性关系,并兼存齿面塑性变形;而a-C...     

膜特性对包膜控释肥养分控释性能的影响

为了研究膜特性对包膜控释肥养分控释性能的影响,该文通过膜的拉伸试验、扫描电镜和养分水中溶出率法对P1和P2树脂膜（不同包膜比率,不同添加剂含量）的机械性质、微观结构和养分控释特性进行了研究,结果表明,P1树脂膜机械性能较差,易发生龟裂现象,且通透性较大;P2树脂膜机械性能较好,但通透性较差;仅通过改变包膜比率不能达到改变两种膜的控释性能的目的。在不同包膜比率两种膜中分别添加适量的高分子疏水物质和可降解改性淀粉,可明显改善膜壳的机械性质、微观结构并起到了对养分释放速率的调控作用。两种膜材料包膜的控释肥料的控释性能均可通过改变各自的包膜比率和添加物的比例来调控,其关系可用函数关系模拟,且拟合度均达到显著水平。     

中草药淀粉壳聚糖复合膜对椪柑的保鲜效果

为探讨可食性涂膜保鲜剂取代化学保鲜和套袋保鲜椪柑的可能性,研究了中草药淀粉壳聚糖复合涂膜剂对椪柑果实保鲜效果及衰老生理的影响。结果表明：复合涂膜可以明显降低椪柑贮藏期间病害指数,保持较高的好果率,其效果与化学保鲜无明显差异,但显著高于单一套袋处理,贮藏第90?d时,其好果率和病情指数分别是单一套袋的1.2倍和50.0%;复合涂膜能减少维生素C、可滴定酸的损失。与单一套袋相比,复合涂膜明显提高过氧化氢酶活性,降低过氧化物酶和多酚氧化酶活性,抑制丙二醛积累,在贮藏第90?d时,过氧化氢酶是单一套袋的2.2倍,过氧化物酶、多酚氧化酶和丙二醛含量分别是单一套袋的60.9%、80.7%和76.7%。在贮藏期间除过氧化物酶外,复合涂膜过氧化氢酶、多酚氧化酶和丙二醛含量与化学保鲜相比无明显差异。通过成本核算,处理1?kg椪柑需0.16元。由此可知,中草药淀粉壳聚糖复合涂膜在抗病和防止果实衰老方面已达到化学保鲜效果,并在品质方面明显优于化学保鲜,成本低且安全,可以替代椪柑果实的化学保鲜和套袋。     

小粒牧草种子丸粒化包衣数值模拟与试验

针对小粒牧草种子丸粒化包衣时包衣质量不高、丸化合格率较低等问题,该研究采用理论方法,分析种粉颗粒在包衣锅内的运动过程、受力情况,构建种粉颗粒与包衣锅相互作用力学模型,获取影响种子包衣质量的主要因素。利用EDEM软件模拟包衣设备中不同结构参数下物料混合情况,探究结构参数对种粉混合效果的影响,以粉料的变异系数为评价指标,以包衣机甩盘直径、包衣机边缘倾角和包衣机转速为影响因素开展优化试验,得到最优参数组合为包衣机甩盘直径309.9 mm、包衣机边缘倾角61.9°和包衣机转速10.1 r/s。利用搭建的物理试验平台进行种子丸粒化包衣验证试验,结构参数优化后的包衣锅物理试验平均丸化合格率得到提升。进一步优化种子丸粒化包衣质量,探究粘结过程中粉料、药液对丸粒化包衣的影响。对丸粒化包衣机进行工艺参数正交试验,得到最佳工艺参数组合为单次供粉量为10 g、单次供液量为15 mL和包衣时长为7 min。在最优工作结构参数与工艺参数组合下,种子丸粒化包衣试验质量较高,研究结果可为其他不规则种子包衣提供参考。     

Phosphorus seed coating as starter fertilization for spring malting barley

Abstract

Experiments were conducted with malting barley (Hordeum vulgare L.) cultivars in 2003 and 2004 in central, western and southern Lithuania to test phosphorus (P) availability at early seedling growth stage with P seed coating. Phosphorus seed coating resulted in alteration to plant stand structure traits. Despite the fact that seedling emergence sometimes decreased, the number of total and productive stems, number of grains per ear and 1000-grain weight increased. The positive effect of P seed coating on grain yield was revealed when the growth conditions during post-anthesis were favourable for exploiting the potential that was obtained during the pre-anthesis phase. In our experiment favourable conditions were considered those that generated a grain yield over 6 t ha^?1. According to path coefficients analyses the significant positive effect of P seed coating on malting barley yield increase was related to seed weight increase. Although P seed coating slightly increased single grain N concentration and thus grain protein concentration, grain protein concentration ranged from 8.6% to 10.2% and met the quality standard requirements for malting barley in all trials and treatments.     

宽幅薄膜高真空卷绕蒸发式镀膜机的研究与设计

为满足农产品及食品深加工中1500 mm幅宽以上的聚脂薄膜(PET)、定向聚丙烯薄膜(OPP)、聚丙烯流涎薄膜(CPP)、聚乙烯薄膜(PVC)的真空镀铝，针对国内卷绕蒸发式真空镀膜机设备存在的工艺参数多、工艺重复性差、操作复杂、产品质量不稳定、设备故障率高等问题,采用高真空技术研制了宽幅卷绕蒸发式高真空镀膜机。测试分析表明，该机上室和下室的极限真空度分别达到了9.0×10^-2 Pa和6.7×10^-2 Pa，恢复真空时间小于8 min，镀膜厚度600～700?，并具有卷取性能好、镀膜幅度宽、镀膜速度快、跑偏量小、镀膜层牢固、均匀等特点，为食品和农产品深加工提供了一种新型的卷绕蒸发式高真空镀膜机。     

磷酸铁盐涂层: 控制黄铁矿氧化的新手段

A novel coating technique was develped for controlling pyrite oxidation .The technique involved leaching pyrite particles with a solution containing low concentrations of phosphate and hydrogen peroxide.During the leaching rpocess,the iron released from pyrite by hydrogen proxide was precipitated by phosphate as a ferric phosphate coating .This coating was shown to be able to effectively prevent pyirte from oxidation and it could be established at the expense of only surface portions of pyrite.The emergence of this technique could provide a unique potential route for abating acid mine draingage and reclaiming sulfide-containing degraded mining land.