折光率法在控释尿素释放率和肥效期检测中的应用

【目的】以尿素测定标准化学方法,即对二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法检验折光率法测定控释尿素养分释放率及肥效期的准确性和可靠性,为折光率法应用于快速准确评价控释尿素肥效期提供理论依据。【方法】以3种肥效期的控释尿素PCU1、PCU2和PCU3为材料,采用25℃恒温静水培养控释尿素,分别用PDAB比色法和折光率法测定尿素释放率和肥效期,并对2种方法的测定结果进行相关分析和校验研究,评价25℃下折光率法测定控释尿素养分释放率和肥效期的准确性和可靠性。【结果】折光率法测得的不同肥效期控释尿素释放特征曲线与PD-AB比色法的测定结果几乎重合,说明折光率法不会改变控释尿素的累积释放规律。2种方法测得的控释尿素释放曲线Richards方程的拟合特征参数No、k、ti无差异,释放率测定结果呈极显著线性正相关,相关系数均为0.999,标准误分别为0.09,0.16和0.10,二者之间无统计差异。当养分累积释放率为80%时,3种控释尿素PCU1、PCU2和PCU3的肥效期分别仅相差0.97,3.14,8.96d。【结论】折光率法测定控释尿素养分释放率和肥效期的准确度和精度高,适用于检测不同肥效期控释尿素的养分释放率和肥效期,可用于评价控释尿素的控释性能。     

核芯肥料、包膜厚度对控释肥养分释放性能的影响

【目的】探索核芯肥料、包膜厚度与包膜完整性、控释肥养分释放特性的关系,为控释肥的研制提供理论依据。【方法】采用常温静水培养方法,测定供试控释肥的肥效期,研究核芯肥料(均衡型(F1,15-15-15),高钾型(F2,13-10-21))和包膜厚度(110(C1),130(C2)g/m2)对包膜完整性、控释肥养分释放性能的影响。【结果】采用相同包膜厚度、包膜材料和包膜工艺制造的均衡型控释肥初期溶出率明显低于高钾型控释肥。针对同一核芯、包膜厚度不同的控释肥而言,在包膜厚度为110～130g/m2时,随着包膜厚度的增加,控释肥的初期溶出率降低,肥效期延长。而在同一包膜厚度下,核芯肥料不同时,控释肥的养分释放模式不同,肥效期存在着明显差别。当包膜厚度为110g/m2时,均衡型控释肥(F1C1)和高钾型控释肥(F2C1)的肥效期相等,均为3.5个月;当包膜厚度为130g/m2时,均衡型控释肥(F1C2)的肥效期为9.5个月,高钾型控释肥(F2C2)的肥效期仅为6.5个月,即均衡型控释肥的控释效果明显优于高钾型控释肥。【结论】在一定包膜厚度下,采用表面圆润平整的均衡型核芯肥料有利于制造包膜完整、肥效期长的控释肥。     

Richards方程在描述包膜控释肥料氮素释放特征中的运用

【目的】筛选适合于描述控释肥料氮素释放特征的数学模型,为以数学模型预测预报控释肥料供肥特征提供理论依据。【方法】运用Richards,Logistic和Bertalanffy方程拟合在(25±0.5)℃恒温条件下包膜控释肥料在静态水中的氮素累积释放曲线。【结果】结果表明Richards函数能较好地拟合不同形状的氮素养分累积释放曲线,其拟合度优于通用的Bertalanffy和Logistic方程。3种方程中,Richards方程的特征参数更能精确地描述包膜控释肥料氮素释放特征,能反映出氮素养分最大释放速率出现的时间、累积释放曲线的形状等。【结论】Richards方程可用于拟合S型、抛物线型和双抛物线型3种类型的养分释放曲线;增加包膜厚度能降低控释肥料氮素养分在水中前期的溶出率,同时推迟最大养分释放速率出现的时间。     

温度对几种有机高聚物包膜控释肥磷素释放特性的影响

采用静水浸泡法研究了20℃、30℃、40℃和50℃等不同温度对3种有机高聚物包膜控释肥磷素溶出特征的影响,并对不同包膜控释肥磷素的初级溶出率、微分溶出率、7 d溶出率和养分释放期进行了比较.结果表明,温度是影响有机高聚物包膜控释肥养分释放的重要因素.CCRF、JCRF和ACRF等3种包膜控释肥的磷素释放速率均随着温度的升高而加快,且有机高聚物包膜控释肥的养分释放速率与受温度的影响程度以及与肥料的包膜材料有较大关系.     

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。     

几种有机高聚物包膜肥料养分释放速率研究

采用水浸泡法对三种有机高聚物包膜控释肥Osmocote、Meister和国内包膜肥试样的养分释放速率进行了比较.研究了30℃下三种控释肥料N、水溶性P2O5、水溶性K2O的累积溶出率差异,研究了不同温度对3种包膜控释肥养分释放速率的影响.结果表明,随着温度的升高,3种包膜控释肥的养分释放速率明显加快,但同一肥料三种养分的释放速率不一致,肥料仅标明一种元素的释放期不合规范;选取适当的膜材料是有机高聚物包膜控释肥控制养分释放速率的关键.     

膜厚度对聚合物包膜复合肥养分释放特征的影响

试验采用水溶出率实测法研究了自行研制的控释肥料养分释放的特性.以养分释放速率和释放期为主要指标评价了膜厚度对调节控释肥养分释放特性的影响.试验结果表明,聚合物包膜后的复合肥能明显克服未包膜复合肥的"破裂释放"模式的缺点,使养分释放更加平缓; 聚合物包膜的膜厚度对肥料的养分释放期起决定性作用,养分初期溶出率随着膜厚度的增加而降低,养分释放期相对延长; 通过调节膜材料厚度可以研制出释放期不同的控释肥料.     

包膜控释肥料的综合评价体系

缓释性能的测定方法包膜肥料缓释性能是评价一个缓/控释肥料的质量和决定其有效施用的重要因素。世界各国在发展这类肥料时,都要同时建立实验室的测定方法和相应的检测标准,用于企业生产上的检测,以随时检验肥料产品是否符合标准。目前国内外常见的测定释放率的方法综述如下:水溶出法。用水浸泡包膜肥,是测定包膜控释肥养分释放特性的常用方法。养分化学测定法。将包膜肥料在特定温度(20℃-30℃)的水中浸泡,定期测定养分元素的溶出率。即可获得每天的平均溶出率。重量差减法。称量水浸泡前后肥料的重量之差,获得总释放量和计算出释放率。该方法适合于包膜尿素但不适合于包膜复肥。目前国际上,一般都采用水溶出率法测定包膜控释肥料的养分释放速率与释放期。该法具有简便、快速、重复性较好的优点。土壤溶出法。以土壤作为肥料释放的介质测定其养分的释放率,更接近于农业实际,又名土壤培养法。常用的土壤培养法有两种测定方法:重量法。称取一定量的土壤与定量肥料样品混合,放入尼龙袋中,调节含水量,密封,置于一定温度下(如:25℃)培养。定期取样,将肥料与土壤分离后,用称重法测定颗粒肥料的减少量,计算出肥料的释放率。这种方法比较简便,对大颗粒包膜尿素有较好的再现性,...     

包膜尿素养分溶出规律及其对玉米产量的影响

控释肥料是指采用聚合物包膜,定量控制养分释放数量和释放期,使养分供应与作物各生育期需肥规律吻合的新型化学肥料。施用控释肥料是提高化肥利用效率和减轻环境污染的有效途径之一,也是发展现代农业、实施可持续发展战略的必然要求。包膜尿素是目前应用较为广泛的控释肥料,约占总控释肥料的一半以上,其养分释放率和释放期以及养分释放与作物对养分吸收的同步性对其养分利用率有重要影响。对包膜尿素养分释放特性的研究是目前研究的热点。本文采用水中溶出法和土壤培养法研究了温度和土壤水分对包膜尿素养分溶出特性的影响,并通过大田试验研究了包膜尿素在提高玉米产量方面的效果,为包膜尿素的合理施     

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。     

Study on the Rapid Method to Predict Longevity of Controlled Release Fertilizer Coated by Water Soluble Resin

The study discussed the rapid method to test and predict the longevity of controlled release fertilizers （CRFs） coated by water soluble resin by using the short-term leaching under higher temperature. Pure water dissolving incubation and higher temperature leaching were used to study the patterns of the nutrient release of the CRFs. The correlation analysis between the days at 25℃ and the hours at 80℃ of Trincote 1 and Trincote 2 for the same cumulative release rates were conducted. Patterns of cumulative nutrient release curve followed one factor quadratic regression equation at each given temperatures, and each of relative coefficient was bigger than 0.995. As the temperature increased, nutrients release of the CRFs increased. The longevity of resin coated CRFs were predicted by use of both the cumulative nutrients release equation at 80℃ and the regression equation of release time needed for the same cumulative release rates between 25 and 80℃. There were only 0.3-6.9% relative errors between the tested longevity and predicted one. In conclusion, the longevity of resin coated CRFs could be predicted more quickly and precisely by use of the higher temperature short-term leaching method than that of the traditional differential release rate. The longevity of resin coated CRF could be rapidly and precisely predicted in a few hours by application of the higher temperature shortterm leaching method.     

混料设计法在控释肥配比中的应用研究

采用混料试验设计,探讨了包含多种供肥速度的速度复合型控释肥和单一供肥速度的单一速度型控释肥的养分释放速率。结果表明:(1)单一速度型控释肥(FP2,FP5和FP9)在养分快速释放期内,养分释放速率基本保持不变,其顺序为FP2>FP5>FP9;而对于速度复合型控释肥处理,其释放速率不是单一、固定不变的。(2)在培养-淋溶期间,对养分累积释放率≥30.0%的单一速度型控释肥料因子优化组合进行频数统计,发现控释肥FP2,FP5和FP9的混料比例分别为37.61%～45.02%,32.68%～40.83%和21.85%～23.94%。(3)模拟各肥料处理养分累积释放率的Richards函数方程的复相关系数均达到极显著水平,表明使用Richards方程能够准确地描述和预测养分的释放速率。     

控释肥对苹果幼树生长发育的影响

试验研究了控释肥对苹果幼树土壤有机质和pH值、叶片矿质元素和叶绿素含量以及新梢生长量的影响.结果表明,施肥降低了果园土壤的pH值和有机质含量,施用控释肥果园的pH值要高于普通复合肥,不同控释肥处理差异不明显;控释肥提高了叶片N、P和K的含量,控释肥CRF1处理的叶片N、P、K含量比普通复合肥处理分别高出7.6％、3.3％和11.4％;CRF1控释肥提高了苹果叶片中Ca、Mg、Cu和Mn的含量,降低了Fe和Zn的含量;控释肥处理明显提高了叶片叶绿素含量,不同控释肥处理之间差异不明显.     

缓/控释复合肥料不同形态氮素释放特性研究

【目的】探讨缓/控释复合肥料不同形态氮素养分（NH4+-N、NO3－-N、Urea-N、DON和Total N）在不同介质中释放的动力学特性及生物效应。【方法】采用水中溶出法、土壤恒温培养法和盆栽生物试验。【结果】不同培养介质中，缓/控释复合肥5种形态氮素养分的累积释放量随时间的动态变化可用一级动力学方程Nt=N0(1-e-kt）、Elvoich方程qt=a+blnt、抛物线扩散方程qt=a+bt0.5表征，并以一级动力学方程拟合效果最好（r＝0.9569**～0.9999**），E1ovich方程次之（r＝0.7705**～0.9933**）。缓释复合肥料不同形态氮素最大释放量（N0值）与其氮素累积释放量的变化规律一致，在水中以Total N＞DON＞Urea-N＞NH4+-N＞NO3--N，在土壤中则以Total N＞NH4+-N＞DON＞Urea-N＞NO3--N。以水为介质时，缓释复合肥料不同形态氮素释放速率常数（k值和b值）的变化序列均以Total N＞DON＞NH4+-N＞NO3--N；以土壤为介质时，k值大小为Urea-N＞DON＞NH4+-N＞Total N＞NO3--N，b值则为Total N＞NH4+-N＞DON＞NO3--N＞Urea-N。与普通复合肥料相比，缓/控释复合肥的氮素利用效率（NUE）、氮素农学效率（NAE）及氮素生理效率（NPE）分别提高了11.4%、8.32 kg·kg-1和5.17 kg·kg-1。相关分析发现，5种形态氮素养分占总氮量的比值（Nx/NT）与水稻不同生育期吸收氮素养分之间呈显著或极显著正相关。【结论】定量描述氮素养分释放的动力学方程中以一级动力学方程评价更具有实效性。与普通复合肥料以单一尿素态氮养分为主相比较，缓/控释复合肥料的不同形态氮养分更有利于水稻对氮素的吸收利用。     

不同造粒工艺的肥芯-包膜微结构特征与缓/控释性能的研究

【目的】从控释肥的肥芯研究及评价入手，提高产品控释性能。【方法】应用扫描电镜对4种不同造粒工艺的肥芯及其包膜缓/控释肥的膜结构特征进行分析，并结合2种肥芯的包膜缓/控释肥氮素淋溶特性分析了不同造粒工艺对缓/控释性能的影响。【结果】油冷复肥颗粒外表面最光滑，转鼓复肥颗粒外表面最粗糙且多孔，高塔复肥和圆盘复肥颗粒外表面居中；油冷复肥核芯紧实度最优，转鼓复肥紧实度最差，高塔复肥和圆盘复肥核芯紧实度居中；油冷芯肥的膜-芯接触最紧实，转鼓芯肥的膜-芯有明显空隙，而高塔芯肥和圆盘芯肥则居中。土柱淋溶试验表明，油冷核心缓/控释肥的氮累积溶出率远低于转鼓核芯缓/控释肥。【结论】产品控释性能与其膜-芯结构的差异有密切关系，本论文研究和发现了控释肥肥芯对控释肥养分控释效果改善的贡献。     

莴苣种子贮存最适含水量与贮藏寿命研究

含水量为9．9％～1．6％的莴苣种子,密闭包装后于50、35、20℃保存,定期检测种子生活力和活力,并计算种子贮藏寿命。结果表明,莴苣种子在50,35、20℃贮藏,最适含水量分别为2．0％-3．0％、1．9％-4．0％和1．9％-6．4％。种子最适含水量随着贮藏温度的升高而降低。随着贮藏温度的降低,种子寿命不断延长,在50～20℃的范围内,每降低15℃,种子寿命延长10．2倍。随着种子含水量的降低,种子寿命不断延长,每降低1％的含水量,种子寿命延长1．2倍。种子含水量与贮藏寿命成对数回归关系,关系式为Y=b＋mlnX,其中Y为含水量（％）,b,m为常数,x为种子寿命（d）。     

全豆豆腐中腐败菌分离、鉴定及货架期研究

全豆豆腐是保留大豆中营养物质的新型豆腐,研究全豆豆腐中腐败菌及货架期,可提高农产品利用效率。文章对全豆豆腐中腐败菌16S r DNA作序列分析,利用Logistic方程和Modified Gompertz方程拟合腐败菌生长动力学曲线,在一级模型基础上,采用延滞期模型和平方根模型分析温度对腐败菌延滞期(Lag time)和最大比生长速率(μmax)影响,采用一级模型研究并评估全豆填充豆腐货架期。结果表明,全豆豆腐中腐败菌经鉴定为Bacillus cereus和Bacillus subtilis。15~30℃下,Modified Gompertz模型拟合精度高于Logistic模型。豆腐贮藏温度由30℃降至15℃,腐败菌最大比生长速率(μmax)降低,延滞期(Lag time)增大。Modified Gompertz方程延滞期模型和平方根模型拟合度(R2)依次为0.98和0.99,拟合精度高于Logistic方程,相对误差低于Logistic方程。15℃下Logistic方程和Modified Gompertz方程计算实际货架期为41.38和40.73 h,10℃下Modified Gompertz方程预测全豆豆腐货架期为143.96 h(5.99 d)。结果表明,Modified Gompertz方程更适用于全豆填充豆腐货架期预测。     

控释肥肥效期对裸地和栽培香蕉土壤N_2O减排效果的影响

【目的】研究不同肥效期的控释肥对裸地和栽培作物土壤N_2O减排效果的影响,为进一步研究大田条件下的减排效果提供参考。【方法】通过盆栽试验,采用静态箱法和气相色谱分析技术,对比研究了1、3、5个月3个肥效期的植物油包膜控释肥(CRF 1Mon、CRF 3Mon和CRF 5Mon)及其核心复合肥分别在裸地和栽培香蕉土壤中的N_2O日排放通量和累积排放量。【结果】控释肥肥效期显著影响N_2O排放峰数量、最大排放峰通量、累积排放量及增温潜势。裸地时,CRF 1Mon、CRF 3Mon和CRF 5Mon排放峰数量分别为5、3和3个,出峰时间均为监测的中后期,最大排放峰通量为CRF 1MonCRF 3MonCRF 5Mon,CRF 3Mon和CRF 5Mon的累积排放量显著低于CRF1Mon;栽培香蕉时,仅CRF 1Mon和CRF 3Mon在监测前期有明显的N_2O排放峰,分别为1和3个,累积排放量为CRF 1MonCRF 3MonCRF 5Mon。施用肥效期长的控释肥对栽培香蕉土壤的N_2O减排效果优于裸地,裸地时累积排放量降幅为24.06%~52.81%,栽培香蕉土壤的累积排放量降幅为54.22%~75.34%。【结论】施用肥效期长的控释肥以及栽培作物是减少土壤N_2O排放、降低温室效应的有效措施。     

离子交换树脂膜吸附控释肥钾素养分的动力学特征

 在土柱淋溶-培养条件下，以离子交换树脂膜模拟作物根系吸收，研究了几种速度复合型控释肥钾素释放动力学特性。结果表明，树脂膜对各控释肥处理累积吸附K2O净量的大小顺序为：FT1>FT4>FT2=FT7>FT5> FT6=FT3。在试验前期，树脂膜每周吸附钾的净量与其相应的淋溶量间呈显著正相关；而在试验后期，每两周吸附量与其相应的淋溶量之间相关性不显著，树脂膜在第3周和第7周吸附养分净量较大。各处理的Richards 函数M值均很接近，且大于实测值；k值范围为0.1130～0.2722，可以准确地反映出不同控释肥养分释放速率的差异；而各处理Logistic函数中M值差异较大，且均小于实测值；k值范围为0.5066～0.6006，差异不大，难以准确地反映控释肥养分释放速率。因此，Richards 函数比Logistic函数能更准确地描述和预测树脂膜对不同控释肥养分释放动力学特性。     

硝基控释肥对马铃薯生长、产量及品质的影响

通过田间小区试验,研究硝基控释肥中不同硝态氮含量对马铃薯生长发育、产量及品质的影响。结果表明,与农民习惯施肥及普通控释肥相比,硝基控释肥能明显促进马铃薯生长发育、叶片SPAD值及干物质量累积,从而提高了马铃薯大薯率、单株薯重和经济产量。其中以4%硝态氮含量的硝基控释肥处理马铃薯各项指标最好,其产量较农民习惯施肥和普通控释肥分别提高了12.5%、6.8%。此外,施用硝基控释肥可以改善马铃薯块茎品质,增加块茎中淀粉、粗蛋白、还原糖、VC含量,对硝酸盐含量的影响不显著。