几种聚合材料包膜尿素的研制及评价方法研究

为研究尿素养分释放特性,以有机物质(淀粉A/聚乙烯醇V)为基底材料,无机非金属矿物(硅藻土G/膨润土P/沸石粉F)为改性材料制备复合材料并包膜尿素,测定了包膜尿素的成粒率及抗压强度,采用水中溶出率法与土壤培养法探讨了包膜肥料养分的释放规律,并对两种方法的测定结果进行比较。研究结果表明:包膜尿素各粒径颗粒成粒率差异显著,3种包膜尿素中粒径3~4 mm颗粒成粒效果最好,均在60%左右,成粒效果及抗压强度均表现为AVGUAVPUAVFU,说明粘结性能表现为AVGAVPAVF。包膜肥料在水、土两介质中的养分释放率与释放期均有所不同,AVFU在水中的初期溶出率高达30%,7 d累积释放率高达75.02%,释放期仅约为11 d;AVGU与AVPU氮素释放缓释性能显著,其初期溶出率仅为12%~15%,7 d累积释放率为42.24%~58.36%,释放期约为36~44 d;而在相同培养时间内土壤中养分溶出率仅为水中的26%~57%,但释放期增长到了42~112 d。在聚乙烯醇-淀粉聚合物的基础上添加改性剂能够对膜材料的耐水性能以及缓释效果有不同程度的优化,膜材料的吸水特性很好地保证肥料养分的缓慢释放,更好地为植物的生长提供养分。     

不同固化期对包膜肥料养分释放速率的影响

以自然资源“桐油”为包膜材料(从油桐果实中提取),生产包膜肥料,采用室外盆栽试验方法,研究了不同固化时间对包膜肥料养分释放速率的影响。结果表明,2003年7月测定包膜尿素初溶出率为12.6%,2004年4月测定其初溶出率为0%。根据LOGISTIC生长曲线模型进行模拟,2003年7月测定值模拟后,其最大养分释放量为98.8%;2004年4月测定,其最大养分释放量为98.4%。固化期为3个月时,肥料的养分释放期为41.8d,其日释放速率为0.11;固化期为12个月时,肥料的养分释放期为218.5d,其日释放速率为0.021。说明以桐油为包膜材料的包膜尿素,具有良好的缓释性,在生产应用中,要严格注意包膜肥料的生产日期。     

不同类型包膜控释尿素养分释放规律的比较

[目的]为包膜控释尿素在不同类型土壤中的应用提供参考。[方法]以硫包膜与树脂包膜控释尿素为材料,比较研究了它们在壤土与黏土中养分释放的规律。[结果]硫包膜尿素前期（10 d之前）养分释放速率显著高于树脂包膜尿素,而后期（30 d之后）养分释放速率则低于树脂包膜尿素,可见树脂包膜的控释效果较硫包膜好。2种包膜尿素在壤土中的养分释放速率均高于黏土,说明土壤类型对包膜控释肥料的养分释放有显著影响。[结论]树脂包膜尿素适于壤土和黏土类型中施用,硫包膜尿素较适于在黏土类型中施用。     

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,...     

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。     

工业木质素包膜缓释尿素释放规律的研究(英文)

为了探明工业木质素包膜缓释肥料的养分释放规律,以及温度、pH和后熟期对于包膜尿素养分释放的影响,进行了一系列的试验。实验结果表明:包膜尿素养分释放曲线呈"S"型,28 d养分释放率达到73.77%,养分微分溶出率为1.83%,理论释放时间为50.25 d。当温度对于养分的释放影响是十分显著的。当培养温度由25℃提高到40℃时,养分的初期溶出率由8.03%提升到16.24%,微分溶出率由1.83%变为1.88%,理论养分释放期由51.25 d缩短至45.55 d。H+和OH-的存在均会促进养分的释放。当室温放置时间为30 d内时,肥料的缓释性能是最佳的。     

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     

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。     

不同氮肥形态桐油包膜复合肥料缓释性能比较研究

采用重量法和电导率法研究了自制硝酸铵基和尿素基桐油包膜复合肥料在蒸馏水中的养分释放规律,同时还利用土壤盆栽试验研究了包膜肥料用于烟草栽培中的肥料缓释效应.结果表明:对肥料实施包膜处理可以获得一定的缓释性能;浸泡实验中,未包膜与包膜率为9.37%的硝基复合肥相比,前者24 h养分释放达51.96%,养分累计释放80%的周期为17 d,而后者则分别达到32.05%和156 d;土壤盆栽试验中,施用氮素水平为1.2 g/盆、包膜率为14.53%的商品烟草复合肥,烟株干重大于等氮养分的未包膜肥料,氮素、磷素和钾素的利用率分别比后者高出10.76%、5.28%和8.61%;施用硝基复合肥的处理,烟株干重比相近养分配比和包膜率的尿基复合肥高出0.034 kg.株-1、氮素利用率高出28.40%.就不同形式的氮肥而言,硝铵态氮对烟株生物学性状及氮素利用率的效应最佳,酰胺态氮较差,硝态氮和铵态氮利于烟株吸收而酰胺态氮肥不适宜作为烟草种植的主要氮源.     

控释配方肥

广义的控释肥料包括能延长养分释放期的缓释肥料,而确切意义的控释肥料是指那些养分释放速率能与作物不同生长阶段养分需求量相一致或基本一致的肥料。国外的控释肥料范围包括包膜与包囊肥料,例如日本将聚乙烯包膜尿素称为包膜肥料,泰国将天然橡胶乳汁与尿素混炼,埃及将丁苯橡胶硝酸混炼称为包囊肥料。这种采用物理的方法,在肥料中加入难溶性网状结构物质混合后形成、借助于填充基质延缓水溶性肥料养分释放的包膜或包囊肥料均为控释肥料。针对国外控释肥料的弊端,我省对控释配方肥的包膜或包囊材料进行了技术革新,即根据不同土壤、不同作物…     

不同土壤环境因素对复合改性矿物包膜尿素氮素释放的影响

在室内模拟4种不同的土壤环境因素(含水量、温度、质地、微生物),研究其对3种复合改性矿物包膜尿素(M、L、H)氮素释放的影响。结果表明,土壤质地和土壤含水量为田间持水量的35%~100%时,对3种复合改性矿物包膜尿素的氮素释放无显著性差异,说明土壤质地和水分条件不是影响复合改性矿物包膜尿素氮素释放的主要因素。但土壤温度和土壤微生物对3种复合改性矿物包膜尿素的氮素释放影响显著,培养温度由25℃升高到35℃,其氮素累积释放率分别增加27.65%,10.16%和20.32%;与不灭菌处理相比,土壤灭菌时其氮素累积释放率分别降低43.28%,45.16%和28.27%。说明在适合的水分和温度条件下,土壤中的微生物种类及其活性对复合改性矿物包膜尿素的氮素释放具有很大的影响。     

包膜尿素掺混肥料在露地西蓝花上一次性底施的应用效果

为探索包膜尿素掺混肥料在露地西蓝花规模化生产中的应用潜力,提高西蓝花大规模生产中轻简化施肥水平,对比研究了包膜尿素掺混肥料一次性底施和常规施肥方式下,西蓝花的产出(综合采收指数和产量)、品质(硝酸盐和维生素C含量)、成本、净经济效益以及不同生育期土壤耕层硝态氮供应和植株养分吸收量变化。结果表明,包膜尿素(释放期60天)与磷酸二铵、硫酸钾掺混一次性底施,西蓝花综合采收指数为54.67,亩产量为1.65 t,较常规施肥增加3.96%;硝酸盐含量为634.52 mg/kg,较常规施肥降低2.14%;维生素C含量为335.45 mg/kg;亩节省追肥用工成本180元,亩增加肥料成本32.73元,综合亩节本147.27元,亩增加净经济效益373.2元,增幅12.28%;苗期和莲座期耕层土壤硝态氮含量分别是常规施肥方式的2.7倍和3.2倍;苗期、莲座期和花球采收期植株的养分吸收量与常规施肥方式无差异。综上,包膜尿素掺混肥一次性底施,可稳定西蓝花产量和品质,保障不同生育期土壤的氮素供应和植株的养分吸收,节本增效效果显著,在露地西蓝花规模化生产中具有较大的推广应用价值。     

两种缓控释尿素缓释特性比较分析

通过静水溶出率法比较了两种缓控释尿素的缓控特性。结果表明,两种不同缓控释尿素的初期养分释放率、养分释放期以及养分释放期内日平均释放速率均存在差异。A型缓控释尿素溶解速率慢,释放周期长,其养分释放期可达43 d,其释放速率在60 d之内均呈上升趋势;B型缓控释尿素溶解速率快,释放周期短,养分释放期为28 d,其在35 d前释放速率较快,35 d已累积释放84.63%,后期尿素释放较少,释放速率趋于平缓。     

包膜缓释肥料养分释放特性评价及快速测定方法研究

不同缓释肥料养分释放期有较大差异,一般为2~9个月或更长,因此建立一个快速测定和评价其养分释放期的方法和手段尤为重要。根据菲克定律和质量守恒定律结合数学与物理计算方法建立了快速预测包膜肥料缓释过程的数学模型,该模型也提供了一种解决扩散类机制过程的处理方法。同时,本研究还对3种不同包膜缓释肥料利用25℃浸提法进行测定,应用100℃快速浸提法测定的结果与之拟合,并对拟合方程进行评价和检验。在此基础上,还对100℃快速浸提液进行了电导率法的测定。结果表明:(1)该模型能有效地预测出在扩散机制下包膜缓释肥的养分释放情况,拟合相关系数R~2分别为0.9997、0.9978和0.9994。(2)3种不同包膜的缓释肥料在100℃的快速浸提结果与25℃浸提结果的拟合回归方程的拟合度均达到极显著水平,在25℃释放期为2~6个月的包膜缓释肥在100℃下快速浸提只需8~48 h就可初步测定出养分释放期;在25℃释放期为2个月的缓释肥料,100℃快速测定的养分释放期最大误差为3 d(1.12%);缓释期为6个月的最大误差为8 d(4.44%)。(3)100℃电导率法能在较短时间内准确预测出缓释肥料的养分释放率,其对释放期为6个月的包膜肥料预测值最大误差为10 d(5.60%)。     

高聚物包膜尿素的氮素释放特性及其评价方法

采用水浸法和土壤培养法测定了高聚物包膜尿素肥料的氮素释放特性，并用相关分析确定2种方法的应用范围；通过盆栽试验评价了包膜尿素氮素释放特性与水稻需肥规律的吻合性。结果表明：1)水浸法可用于高聚物为主要膜材料的包膜尿素氮素释放特性的评价；2)土壤培养法可用于评价包膜肥料的实际释放特性；3)自行研制的包膜尿素CH50和CH51在水中的释放曲线分别符合对数方程和乘幂方程，而日本出品的包膜尿素(LPS)的氮素释放曲线为S型；4)LPS在水浸法和土壤培养法中的氮素释放过程可分3阶段即延迟释放阶段(迟释期)、快速释放阶段和缓速释放阶段，而CH50和CH51两种肥料的氮素释放没有明显的阶段区分；5)盆栽试验证明LPS的养分释放特征更接近于水稻的需肥规律。     

非水溶性材料包膜缓释氮肥的养分释放特性及其对小青菜产量的影响

为了研究自制的非水溶性材料包膜缓释氮肥的养分释放规律及其对小青菜产量的影响,采用浸泡试验分析了3种非水溶性材料包膜缓释氮肥(缓释肥料A、缓释肥料B、缓释肥料C)的养分释放规律,同时利用盆栽试验研究了其对小青菜产量的影响。结果表明:非水溶性包膜肥料具有较好的缓释性能,当缓释氮肥包膜率为6%～8%时,通过浸泡试验测得的135 d氮养分累积释放量为32.2%～63.5%;盆栽试验结果表明,施用了3种缓释氮肥的小青菜地上部产量均高于不施氮肥对照,增产幅度为244.90%～406.58%,均略高于施用普通大颗粒尿素的产量;其中缓释肥C处理小青菜产量高,小青菜硝酸盐含量和土壤硝态氮含量低。     

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。     

2种常用肥料在马铃薯种植条件下肥力转化速率研究

[目的]研究2种肥料在土壤中的转化时间,从而判断养分供给时间和能力,为确定科学施肥时间提供数据支持。[方法]以马铃薯生产中常用的2种肥料为处理,分别是硫酸钾、磷酸二铵。并设置3个土壤含水量处理,分别为25%、35%、45%。设定取样时间,测定肥料剩余量并计算肥料的溶解量和溶解率。[结果]磷酸二铵和硫酸钾分别在施肥后第5天和第56天时溶解量超过或接近50%,可将其标定最佳养分吸收期。磷酸二铵施入21 d后,肥料不再转化,整体上随着土壤水分含量的提高,磷酸二铵溶解能力增强,养分供应能力变大,但持续供养能力变弱。试验周期内硫酸钾养分释放比较平均,在土壤含水量25%和35%条件下,施肥后28 d内为养分高效供应期,28 d后养分供应趋于稳定。在土壤含水量45%条件下,施肥后49 d内为养分高效供应期。整体上看,含水量45%更有利于硫酸钾高效供养时间的延长。[结论]可将磷酸二铵和硫酸钾的溶解能力作为肥料养分供应的指标,但只能应用于矿质元素类肥料,因有机肥料溶解后还涉及矿质化过程,对有机类肥料不具备指导意义。     

土壤中控释肥氮素释放的测定及其应用

试验采用肥包埋置法测定了硫包膜尿素(SCU)、树脂包膜硫衣尿素(PSCU)及树脂包膜尿素(PCU)在玉米和小麦种植期内土壤中的氮素释放规律,并利用测得的数据,结合他人在作物需肥方面的研究,分析了控释氮肥的释放与作物需肥间的拟合度。结果表明:PSCU、PCU与SCU三种肥料在土壤中与在静水中的氮素累计释放曲线相比,氮素释放明显滞后且呈现前慢后快的释放现象;而在小麦种植期土壤中的氮素累计释放曲线更接近于直线,即各阶段释放率较为平均。在生产应用中依此分析肥料氮素释放与作物需肥的拟合程度,结果表明三种肥料中,PSCU的氮素释放与玉米需肥的拟合效果最好,PCU的氮素释放与小麦需肥拟合效果最好,建议玉米、小麦生产中优选的控释肥品种分别为PSCU和PCU,并且注意在基施控释肥的基础上适当追施氮肥。     

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.