控释肥的物理-生化复合控释技术及其效果研究

为突破采用单一技术手段生产控释肥的技术常规,探索物理-生化复合控释手段在包膜控释肥生产中应用的可行性,在包膜材料中加入具有脲酶抑制和硝化抑制功能的氨氧化木素AOL制得包膜尿素(PAU),以单一物理控释包膜尿素(PRU)为对照,对两者的控释性能、控释机理和肥效进行了比较研究.包膜尿素在水中溶出率的测定结果表明:PAU的水中初次溶出率和微分溶出率均高于PRU;2种包膜尿素在土壤中溶出的氮素转化动态变化试验结果显示,从膜中溶出的AOL对土壤中尿素的水解以及铵态氮的转化具有明显的抑制作用,表现为加入PAU的处理在培养期间土壤铵态氮和硝态氮所占比例较低.玉米盆栽试验结果显示,与普通尿素相比,供试2种包膜尿素处理均能显著提高作物生物量和当造氮肥利用率,PAU处理两造累积生物量较PRu处理提高15.35%,第1造氮肥利用率提高13.6个百分点.盆栽玉米收获后土壤残留矿质氮分析结果表明,PAU处理土壤残留矿质氮中铵态氮含量明显高于PRU处理,而硝态氮则明显低于PRU.物理-生化复合控释手段在包膜控释肥生产技术开发中的应用为提高产品控释性能、降低生产成本提供了一条新的技术途径.     

聚合物包膜肥料的控释性研究

以废旧的聚苯乙烯泡沫塑料为膜材料,用乙酸乙酯、乙酸乙酯和甲苯两种体系的溶剂进行溶解,制备了6种包膜肥料。从水中溶出率法和土壤淋溶法的结果看,制备的包膜肥料均显示了良好的控释性,且均以10%的包膜量为最佳。     

包膜控释尿素对超级水稻产量和氮肥利用率的影响

以两系超级杂交稻88s/0293为试材,通过田间小区试验研究了包膜控释尿素对其产量和氮肥利用率的影响。结果表明,树脂包膜控释尿素处理比普通尿素处理显著提高了水稻产量和氮肥利用率。氮肥用量为180 kg/hm2时,树脂包膜控释尿素与普通尿素按1∶1掺混基施处理水稻增产效果最好。氮肥用量减少30%时,树脂包膜控释尿素基施处理氮肥利用率比其他处理高5.0~23.0个百分点。     

介孔膜控释尿素的大田试验与综合评价

传统化肥与施肥已经引起全世界范围内化肥的严重浪费和对环境的严重污染,推广应用新型控释肥料成为化肥工业发展的既定方向.本文对以天然原料制备的介孔膜控释尿素进行了增产和节肥的田间试验和统计分析,结果表明,我国最新研制的包膜控释尿素增产率达到18%以上,节肥率20%以上.在和普通尿素同等施肥量的基础上,平均增产为44kg/667m2.在考虑肥料、佣工、产量、收益等综合指标的情况下,相比普通尿素多收益785.831元/hm2.所试验的控释尿素成本远远低于国内外同类产品,为全国性的推广使用奠定了基础.     

介孔膜控释尿素的制备与性能评价

为了解决传统施肥对环境的污染和化肥严重浪费的问题,采用天然植物油脂和天然硅酸盐为主要原料制备了环保、廉价、高效的新型包膜控释尿素,通过添加各种控释添加剂来调节包膜中纳米孔道和界面的表面张力、疏水性质,从而调节和控制肥料养分的释放速度和规律,以满足作物生长的营养需求。以紫外分光光度法对控释尿素的释放规律进行了测定,结合大田试验考查了控释尿素的增产、节肥效果。结果表明,控释尿素达到了欧洲、日本等国控释肥标准,相比传统尿素其增率可达18％,节肥率达到20％以上,成本远远低于现有控释肥料,有很好的推广前景。     

蓖麻油基聚氨酯包膜缓释肥的制备及控释性能研究

以天然植物油多元醇蓖麻油为基础,合成的聚氨酯制备肥料包膜材料,可以在一定程度上缓解使用石油基产品造成的环境污染和能源匮乏问题。本研究探讨了异氰酸酯种类以及蓖麻油羟基与异氰酸酯基团摩尔比对聚氨酯包膜材料力学性能、交联密度和水接触角的影响;采用转鼓式包衣机构建植物油基聚氨酯缓控释肥料,分析其缓控性能和耐受性能,揭示其水分触发式缓控释对应规律及调控机理。结果表明,以多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PMDI）为原料,且蓖麻油羟基与异氰酸酯基团摩尔比为1.0∶1.2时,所得聚氨酯交联密度、刚性、疏水性和抵抗水渗透能力较强,养分初期释放率不足1.5%,养分释放期长达140 d,缓释效果较好。     

硫包膜和树脂包膜控释尿素混施对土壤氮素代谢及番茄品质的影响

在日光温室盆栽条件下,研究尿素（U）、硫包膜控释尿素（SCU,控释期4个月）和树脂包膜控释尿素（RCU,控释期6个月）混施（各提供一半氮素）在同等氮素及减氮30%和50%条件下,对土壤氮素代谢及番茄品质的影响。结果表明,所有取样时期,番茄植株干物质质量、土壤碱解氮含量及酶活性均随氮素用量减少而降低。同等氮素条件下,定植30 d后,硫包膜和树脂包膜控释尿素混施处理下,番茄植株干物质质量、土壤碱解氮含量、土壤脲酶和硝酸还原酶活性均低于尿素处理;定植60 d和90 d后,硫包膜和树脂包膜控释尿素混施处理下,其上述指标均高于尿素,定植60 d后,在减氮30%条件下,其番茄植株干物质质量、土壤碱解氮含量、土壤脲酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性与100%尿素用量处理无显著差异;且所有取样时期,硫包膜和树脂包膜控释尿素混施处理下,其土壤亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性均高于尿素处理。同等氮素条件下,硫包膜和树脂包膜控释尿素混施能有效降低番茄果实中硝酸盐含量,提高其维生素C含量和糖酸比,说明能改善番茄果实品质。     

β-环糊精-尿素缓控释肥料的制备及应用性能研究

[目的]主要探讨将β-环糊精-（β-CD）用于制备尿素缓控释肥料的可行性.[方法]以β-CD为主体分子,以尿素为客体分子制备环糊精包合物肥料,并且进行红外光谱和溶出度试验.[结果]红外光谱证实了β-CD对尿素的包合作用;当尿素与β-CD的摩尔比为1∶1时,纯水中尿素的初期溶出率为14.37％,微分溶出率为2.37％,28 d累积溶出率为42.57％;包合物中尿素的初期溶出率、微分溶出率和28 d累积溶出率均随本底浓度增大而减小.[结论]包合物对尿素具有缓控释作用.     

不同膜材料控释氮肥对玉米产量的影响

为使控释氮肥大面积推广应用,在黑龙江省黑土区对不同包膜材料的控释氮肥在玉米生产上的应用效果进行了研究。结果表明：各施用控释尿素处理,在株高、穗长、轴粗、百粒重和产量等指标上,均比施用普通尿素处理有不同程度增加,增产幅度为3.23%~8.33%。不同膜材料控释氮肥处理间产量差异不显著。     

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。