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。     

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。     

包膜控释肥料氮素释放动力学研究

采用7d静置法和土壤培养试验,对聚合物包膜控释肥料养分释放动态进行了研究。结果表明,供试的7种包膜肥料初期溶出率均小于12%,微分溶出率为0.26%～2.49%;培养期间,7种肥料配比的养分释放曲线斜率均随时间的延长而逐渐下降;养分释放曲线根据其斜率可分为3组:2种控释肥单施或配合施用的最低,单施尿素的最高,尿素与控释肥配合施用的居中;各处理的氮释放动力学方程均达到显著或极显著水平,可用一级动力学方程描述其养分释放特性;速率常数k既可反映控释肥料氮素释放速率的快慢,又可描述肥料的配比效应。与控释肥单施或其配合施用相比,尿素与控释肥配比施用,氮素释放速率增加了65.4%～164.5%,释放期缩短了11～44d。     

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.     

包膜控释尿素保肥供肥效果及其机理的研究

采用电导法和好气培养连续取样法探讨包膜控释尿素保肥供肥效果及其机理 ,探讨评价包膜控释供肥速度的方法。结果表明 ,在恒温条件下培养 42 d,包膜型控释尿素在土壤中确有控制养分释放、延长供氮时间的作用 ,与对照相比供氮时间可延长 30 d以上。即将尿素包膜制成控释肥料 ,可以明显抑制尿素的水解 ,从而起到保肥的效果。试验结束时 ,土壤残留肥料中的含氮量为肥料含氮总量的 2 1%。结果还证明 ,用电导法和土壤培养法得到的控释尿素的供氮曲线具有一致的变化规律 ,故可以用电导法简单、快速测定控释肥料的供氮速度 ,评价包膜控释肥的肥效。     

不同花卉专用控释肥对白掌生长的影响

研究不同花卉专用控释肥对白掌生长的影响,为白掌栽培生产筛选合适的花卉专用控释肥,为我国花卉生产提供科学依据.以白掌品种"美酒"为供试作物,5种不同花卉专用控释肥为供试肥料,通过盆栽试验,研究不同花卉专用控释肥对白掌生长和整体品质的影响,施用控释肥((15-10-12+2MgO+TE)控释期210～240 d)白掌株高、冠幅、EC值、分枝数、整体品质、鲜重等多方面表现突出.在出货期间,花卉专用控释肥((15-10-12+2MgO+TE)控释期210～240 d)比施用等养分水溶肥料处理(CK)分别提高7.78％、29.91％、185.0％、21.2％、27.0％;花卉专用控释肥((15-10-12+2MgO+TE)控释期210～240 d)的养分释放速率能够与白掌需肥规律同步,能够促进白掌对营养物质的吸收,从而提高肥料利用率.花卉专用控释肥((15-10-12+2MgO+TE)控释期210～240 d)可作为白掌的推荐用肥.     

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。     

包膜控释肥施用配套措施

包膜控释肥是通过包膜预先设定肥料使其养分释放速度与作物养分吸收进程相同步,从而达到提高肥效（肥料利用率）的一类肥料。它能延缓最初养分的释放,延长植物对肥料有效养分吸收利用的有效期和设定养分持续有效释放时间。由于包膜控释肥独特的功能,所以在施用上必须采取相应的配套措施。     

水稻专用控释BB肥增产效应的研究

应用测土诊断计量平衡施肥原理，制成水稻专用I型和Ⅱ型控释BB肥。结果表明，控释B具有养分释放的平衡性和缓释性，可实现水稻整个生育期一次性施肥技术，植株N、K含量增加明显，水稻分蘖数、有效穗、每穗实粒数、结实率等显著提高。与常规施肥技术比较，施用I型控释BB肥早稻增产9．0％－14．6％，晚稻增产4．3％－9．2％，肥料养分效率可提高53．29％－79．47％；施用Ⅱ型控释BB肥早稻增产7．5％－12．1％，晚稻产量略有增加，肥料养分效率可提高17．41％－25．07％。     

控释肥料（CRF）与控释肥包（CRFP）供氮动力学研究

采用好气培养 -间隙淋洗法 ,在恒温条件下培养 12周 ,研究控释肥料与控释肥包在土壤中的供氮情况。结果表明 ,控释肥料与控释肥包在土壤中的供氮规律可用一级动力学方程描述 ,拟合方程的 r达极显著水平。 6个处理的供氮速度常数 k分别为 0 .3148,0 .2 5 3 1,0 .2 46 9,0 .386 5 ,0 .32 3 3,0 .313 2 ,最大供氮量分别为12 0 4,2 2 0 0 ,2 12 5 ,140 0 ,16 70和 16 0 0 m g/ kg,半时值 t1 / 2 分别为 2 .2 0 ,2 .74,2 .81,1.79,2 .14和 2 .2 1周。控释肥料可使供氮半时值延长 3d,加控释肥包后半时值又比无控释肥包的增长 3～ 4d。尿素包膜制成控释肥料、制作肥包均可以明显延长其供氮时间。     

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.     

水溶性树脂包膜控释肥料肥效期快速检测方法研究

 【目的】探索和建立80℃高温下的快速检测方法（高温短期淋洗法），预测水溶性树脂包膜控释肥料在25℃常温下的肥效期。【方法】采用常温静水溶出试验和高温淋洗的方法，并对常温25℃与高温80℃下供试肥料达到相同养分释放率所需时间进行相关分析。【结果】树脂包膜控释肥料累积释放曲线都呈二次曲线，相关系数r均大于0.995。随着温度的升高供试控释肥料养分释放加快。利用常温25℃与高温80℃高温短期淋洗达到相同养分释放率所需时间的回归方程，并结合80℃的释放曲线方程，可以快速而准确地预测这种包膜控释肥料在常温下养分释放率达到75%所需要的时间，即肥效期。两种树脂包膜控释肥料Trincote 1和Trincote 2肥效期的预测值与实测值相对误差只有0.3%～6.9%。【结论】采用高温短期淋洗法可以在数小时内比较准确、迅速地预测控释肥料的肥效期，与传统的静水溶出率法或土柱淋溶法相比，结果更准确，而且大大缩短了检测时间。该方法可作为树脂包膜控释肥料肥效期或养分释放期的快速检测方法。     

控释肥对苹果生长发育和果实品质的影响

为了探讨苹果生长发育和果实品质对控释肥的响应机制,以苹果专用控释肥为试材,设计不同养分含量处理,研究控释肥对苹果叶片矿质元素、叶绿素、新梢生长量和果实品质的影响。结果表明,相比普通复合肥,控释肥提高叶片N、P、K、Ca和Mg的含量(分别提高4.4%、26.5%、27.2%、4.2%和6.5%),降低Zn含量(降幅为70.2%),不同处理Fe、Cu和Mn含量的变化有差异;控释肥增加新梢生长量,提高叶片叶绿素含量;果实硬度、可溶性糖含量以及维生素C含量分别提高10.4%、11.5%和73.3%,单果质量和可滴定酸降低,对果形指数影响不大;不同控释肥处理下的大部分测定指标差异明显。可见,控释肥促进苹果的生长发育和果实品质的提高。     

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。     

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.     

玻璃基质缓释肥料的养分淋溶特性研究

以自制的玻璃基质缓释肥料为供试材料,采用土壤淋溶方法,研究玻璃缓释肥料在土壤中的养分释放规律。结果表明:培养28d后玻璃肥料的氮、钾累积释放率分别为普通肥料的81.34%和75.32%(P<0.01),极大的减少了养分淋溶损失。玻璃肥料在淋溶的中后期仍有一定的氮、钾释放速率和释放量,减少了养分损失率,有效地延长了氮、钾养分供应期,具有明显的缓释效果。     

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。     

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。