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。     

包膜氮肥养分释放研究

通过溶出率试验和淋溶试验对研制的2种包膜肥料ZP1，ZP2的氮素释放特征进行了研究，结果表明，ZP1的初期溶出率和养分平均释放速率均高于ZP2，包膜肥料的养分释放符合缓释／控释肥料的基本要求；ZP1有一个养分释放高峰，ZP2有两个释放高峰，2种类型肥料的养分累积释放量均符合一级动力学方程。     

不同控释尿素的氮素释放特性及在甘蔗上的应用研究

采用大田试验与土壤中同步埋人肥包的方法,研究了不同控释尿素的氮素释放特性及在甘蔗上的应用效果。结果显示,树脂类包膜尿素养分释放过程用Elovich方程拟合效果较好（r=0.9796＊＊～0．9944＊＊）,该类肥料在释放前期养分释放强度大,但后期供肥能力略显不足,采用复合包膜对后期供肥有一定的作用;硫磺类包膜尿素的养分释放过程用抛物线扩散方程拟合效果较好（r=0．9914＊＊～0．9973＊＊）,该类肥料在释放期内均能平稳供应养分,但单独施用难以满足甘蔗生长前期的养分需求;与普通尿素相比,施用控释尿素能使甘蔗增产5．00％～11．45％,氮素利用率提高7．50％～8．23％。生产上应结合不同控释尿素的养分释放特性及甘蔗生长需肥特点,按一定比例配施混合包膜尿素,实现养分供求平衡,达到控释肥料“减量、方便、高效”的施用目的。     

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。     

粒径、包膜厚度及淋溶模式对控释肥氮素释放特性的影响

【目的】为正确评价包膜控释肥养分释放机理及降低控释肥制造成本提供理论依据。【方法】采用培养土柱淋溶试验,探讨粒径(D1=2.5~3 mm、D2=4~5 mm)、包膜厚度(CTh1=50 g/m2、CTh2=70 g/m2)以及淋溶模式(干湿交替淋溶、常规间歇淋溶)对控释肥氮素释放特性的影响。【结果】在常规间歇淋溶模式下,粒径大小对控释肥氮素累积释放率无明显影响。而同一粒径下,包膜厚度对控释肥氮素累积释放率有影响,培养5~54 d,包膜厚度小(50 g/m2)的控释肥氮素累积释放率基本上明显大于包膜厚度大(70 g/m2)的控释肥,前者平均是后者的1.25倍。淋溶模式影响控释肥氮素累积释放率,常规间歇淋溶模式下控释肥氮素累积释放率大于干湿淋溶交替模式,前者平均是后者的1.26倍。【结论】当粒径对控释肥氮素释放特性无明显影响时,可采用大粒径核芯代替小粒径核芯制造相同厚度的控释肥,既可以达到相似的肥效,又降低了控释肥的生产成本。     

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。     

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.     

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。     

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。     

缓控释肥应用知类型

正广义上的缓释肥料包括了缓释肥与控释肥两大类型。缓释肥:通过化学的和生物的因素使肥料中的养分释放速率变慢。主要为缓效氮肥,也叫长效氮肥,一般在水中的溶解度很小。施入土壤后,在化学和生物因素的作用下,肥料逐渐分解,氮素缓慢释放,满足作物整个生长期对氮的需求。控释肥:通过外表包膜的方式把水溶性肥料包在膜内使养分     

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。     

包膜控释肥料在水旱2种模式下的释放率研究

比较了包膜控释肥料在水旱2种模拟形式下的释放率变化情况。结果表明：在同等条件下,包膜控释肥料在水田的养分累计释放率大于旱田。包膜控释肥料前期的释放速率是水田明显高于旱田,而后期的释放速率则为旱田略高于水田。土壤物理形态的差异对包膜控释肥料的养分释放有很大影响。     

Release Characteristics of Different N Forms in an Uncoated Slow/Controlled Release Compound Fertilizer

This study examined the release characteristics of different N forms in an uncoated slow/controlled-release compound fertilizer （UCRF） and the N uptake and N-use efficiency by rice plants. Water dissolution, soil leaching, and pot experiments were employed. The dynamics of N release from the UCRF could be quantitatively described by three equations： the first-order kinetics equation [N1=N0 （1-e^-kt）], Elovich equation （N1=a ＋ blnt）, and parabola equation （N1=a ＋ bt^0.5）, with the best fitting by the first-order kinetics equation for different N （r= 0.9569^＊＊-0.9999^＊＊）. The release potentials （No values estimated by the first-order kinetics equation） of different N in the UCRF decreased in the order of total N 〉 DON 〉 urea-N 〉 NH4^＋-N 〉 NO3^-N in water, and total N 〉 NH4^＋-N 〉 DON 〉 urea-N 〉 NO3^--N in soil, respectively, being in accordance with cumulative amounts of N release. The constants of N release rate （k values and b values） for different N forms were in decreasing order of total N 〉 DON 〉 NH4^＋-N 〉 NO3^--N in water, whereas the k values were urea- N 〉DON 〉 NH4^＋-N 〉 total N 〉 NO3^--N, and the b values were total N 〉 NH4^＋-N 〉 DON 〉 NO3^--N 〉 urea-N in soil. Compared with a common compound fertilizer, the N-use efficiency, N-agronomy efficiency, and N-physiological efficiency of the UCRF were increased by 11.4%, 8.32 kg kg^-1, and 5.17 kg kg^-1, respectively. The ratios of different N to total N in the UCRF showed significant correlation with N uptake by rice plants. The findings showed that the first-order kinetics equation [Nt=N0 （l-e^kt）] could be used to describe the release characteristics of different N forms in the fertilizer. The UCRF containing different N forms was more effective in facilitating N uptake by rice compared with the common compound fertilizer containing single urea-N form.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

多元复合药物缓释载体研究进展

单一聚合物作为缓释药物载体时,由于自身的某些缺点而影响了药物的缓释效果,从而限制了其在实际生产中的应用。因此,可将2种或多种聚合物复合在一起,充分发挥几种聚合物的优点,有效扩大聚合物缓释载体的适用范围。在介绍缓控释药物常用载体材料的基础上,重点对二元和三元复合药物缓释载体材料进行了综述。     

包膜控释肥料养分释放速率测定方法的研究

用直径２ｃｍ、长１０ｃｍ的陶土滤管置于内径３．５ｃｍ、高２０ｃｍ的有机玻璃管中,制成一个封闭式的自动连续过滤装置。将一定量被测肥料置于该装置中,使上端进水,下端收集滤液,装置中溶液体积保持相对平衡,不同时间检测滤液中养分的浓度变化,即可得到时间与养分释放速率的相关曲线。这种方法可望在短时间内完成定量检测包膜化肥质量。