淀粉-聚乙烯醇包膜复合肥的评价方法研究

以淀粉和聚乙烯醇(PVA)为主要原料制备膜材料并包膜颗粒复合肥,通过膜吸水性和肥料抗压碎力试验筛选适合的原料比例制备不同粒径的供试肥料。采用水中溶出率与土壤培养两种测试方法研究了其氮素养分的释放规律,并对两种方法的测定结果进行了比较、分析与评价。结果表明:淀粉与PVA比例合适就会提高膜材料的耐水性和包膜肥料的抗压碎力。超过最佳配比量后的淀粉要比同质量PVA更耐水、更能提高肥料的抗压碎力。自制包膜处理土壤培养法中养分释放率普遍是水溶法中的1/3~1/4,这与介质环境和试验方法的差异有关。调节好淀粉与PVA用量比例或增加膜厚度会使养分释放更趋近于Logistic植物营养生长曲线,同时也使得水、土两介质中测定结果的相关性更好。受多种因素影响,用水溶法现有的一些指标评价包膜肥缓释性能带来误差较大,缓释肥料在水溶法中的释放规律不能真实的反映出其在土壤中的释放性能,对用淀粉、聚乙烯醇这类亲水材料包膜的肥料而言更是如此。     

聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

为解决传统肥料养分利用率低,以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题,该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材,通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO₂ 3种不同的方式,制备了3种膜：PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO₂膜,此外,制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率（Q）、生物降解性（De）、养分渗透系数（Ps）等表征,结果表明：CS的添加提升了膜的生物降解率,GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率,而纳米SiO₂的添加对膜的生物降解性影响不大,总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性（77 d内的生物降解率在30%～60%）;相比于PVA膜,PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO₂膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%;相比于PVA/CS膜,PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO₂膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%,说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO₂的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素（PCU）颗粒（PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO₂）,分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为,结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d;氮素释放行为符合一级动力学模型,释放速率常数（k）依次减小,分别为0.3 654、0.2 333、0.1 127、0.0 926,且与膜的养分渗透系数（P_s）呈线性关系,相关系数（R²）为0.9 991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料,并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备,更方便和有效地指导PCU的施用。     

高聚物土壤结构改良剂的研究Ⅰ.淀粉接枝共聚物改良赤红壤的研究

以天然或合成的聚合物作为土壤结构改良剂在近年来引起了人们的关注[1～3]，聚合物土壤结构改良剂通过其带功能基团的分子和分散土壤颗粒之间以缠绕、包裹、贯穿、吸附乃至形成化学键等方式创建和稳定水稳性团粒结构，在提高土壤物理肥力，改善土壤保肥性、保水性、改良盐碱土以及特别在抑制水土流失方面具有重要作用[4]。     

疏水增强型淀粉/PVA生物降解膜的性能

以烷基烯酮二聚体为疏水化组分,环氧改性聚酰胺为增强交联组分制备了疏水增强型淀粉/聚乙烯醇膜。动态接触角和吸水率测试表明,烷基烯酮二聚体能大幅度提高膜的疏水性能,较佳的烷基烯酮二聚体含量为3.30%,疏水增强型淀粉/聚乙烯醇膜接触角可达90°,吸水率低至15.44%。环氧改性聚酰胺能明显改善膜的拉伸强度,但环氧改性聚酰胺含量过高对断裂伸长率不利。X-射线衍射表明烷基烯酮二聚体的内增塑作用和环氧改性聚酰胺的交联特性可增加膜的相容性。生物降解测试显示,疏水增强型淀粉/聚乙烯醇膜具有一定的生物降解性,但环氧改性聚酰胺使膜的生物降解性能下降。     

纳米SiO2–聚乙烯醇–γ聚谷氨酸复合膜材料制备及其性能研究

【目的】聚乙烯醇 (polyvinyl alcohol,PVA) 作为缓释肥包膜材料具有价格低廉、透性好、环保、少残留的优点,但耐水性能差,制成包膜肥料进入土壤后缓释效果不持久。γ聚谷氨酸 (γ-PGA) 是一种原料易得的肥料增效剂,利用纳米二氧化硅 (nano-SiO₂) 和γ-PGA对聚合物PVA进行改性,并用改性后的PVA制备了缓释材料,优化nano-SiO₂、γ-PGA和戊二醛的配比参数。【方法】试验采用三因素三水平L₉(33) 正交设计,三因素三水平是PVA浓度 (因素A) 4%、6%、8%,γ-PGA与PVA的质量配比 (因素B) 0.8∶3、1∶3、1.2∶3,戊二醛占PVA与γ-PGA体积之和比例 (因素C) 0.1%、0.2%、0.3%,以不添加戊二醛的9个处理做对照。用有机高分子聚合法制备复合膜,分析了不同原料配比制备的膜材料的吸水性和渗透性能,找出最优原料配比。在此基础上,在上述包膜材料中分别加入5、10和20 g/kg的nano-SiO₂和少量无水乙醇制成复合膜,测定复合膜材料的吸水率、渗透率,分析了膜的红外光谱特征和表面微观结构变化,探讨其改性成膜机理。【结果】加入交联剂戊二醛后,复合膜材料的吸水率和渗透率均显著降低。当PVA浓度为4%,γ-PGA与PVA质量比为1.2∶3,戊二醛体积分数为0.3%时,复合膜材料的吸水率最低,为118%,铵离子和水的渗透率分别比对照降低了46.8%和23.0%。添加nano-SiO₂后,各处理膜的吸水率均随nano-SiO₂添加量的增加呈现先升高后降低的变化,当添加量为20 g/kg时,复合膜材料吸水率和NH₄+渗透率最低,与不加nano-SiO₂相比,复合膜材料吸水率和NH₄+渗透率分别降低了6.8%～38.2%和23.8%～53.2%,而水渗透率增加了38.4%～67.7%。红外分析光谱结果表明,PVA和γ-PGA反应生成醚键;添加nano-SiO₂处理的―OH伸缩振动峰变宽,透过率增加,并且出现了Si―O―Si摇摆振动和反对称伸缩振动;同时,从官能团特征看出复合膜中仍存在未反应的γ-PGA。扫描电镜结果显示纳米SiO₂–聚乙烯醇–γ聚谷氨酸复合膜材料的表面更光滑,致密均一,这可能是包膜材料能减缓氮素释放的主要原因。【结论】nano-SiO₂与PVA、γ-PGA、戊二醛分子结合生成的交联纳米复合膜材料亲水基团数目减少,膜材料吸水率降低,提高了包膜材料的缓释性能,更适用于颗粒肥料包膜。膜材料中存在的游离γ-PGA可以继续发挥肥料增效剂的作用。     

松香甘油酯包膜材料对尿素缓释性的影响

该文以松香甘油酯为包膜材料,生产包膜尿素,并利用盆栽土壤试验法,研究以松香甘油酯为包膜材料的包膜尿素缓释性能。结果表明：C=5%其初溶出率均为12.9%。用LOGISTIC生长曲线模型进行模拟,得到涂层覆盖率C=5%时,其最大养分释放量为96%,养分释放期为146 d;涂层覆盖率C=8.1%时,其最大养分释放量为97%,养分释放期为194 d,这表明：控制涂层覆盖率,可控制肥料释放周期;松香甘油酯为包膜材料的选用开辟了新的途径。     

桐油包膜尿素的制备及其肥料缓释效应研究

以桐油为主要成膜材料对尿素实施了包膜处理，研究了桐油、桐油/改性树脂混合物及其与无机调理剂的混合物的粘度和粘度指数，对包膜尿素的表面形貌、包膜尿素的缓释性及其在黑麦草种植中的肥料效应进行了研究，以确定最佳的包膜工艺条件。实验结果表明：采用桐油和E₁或E₃无机调理剂的混合物，在包膜率9%～15%之间制得的桐油包膜尿素的养分释放期为24～62 d，能为黑麦草生长提供较长时间的养分供给并延长其绿色期。     

压片法和熔融盐法制备沸石氮肥的养分释放特性

不同沸石分别与硝酸铵混合压片和硝酸铵熔融盐反应制备沸石氮肥，利用水冲洗和土壤淋溶法对它们的释放特性进行初步评价和比较。发现熔融盐反应制备的沸石氮肥比用压片法制备的沸石氮肥具有更强的抗水冲洗和土壤盐溶液溶解能力，在平稳释放的过程中负载硝酸铵的量也较高。他们以较低的浓度平稳释放，具有一定缓慢释放的效果。     

纳米材料胶结包膜型缓/控释肥料对作物产量和品质的影响

为了对纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料的缓/控释性能进行准确的评价,以3年6季作物定位施肥试验为基础,对冬小麦和夏玉米的产量及部分品质进行了监测。结果表明,与等量氮磷钾化肥配施相比,4种纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料不同程度地提高了小麦和玉米子粒产量和蛋白质产量,但蛋白质含量增加不显著,可溶性总糖含量反而降低。纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料对提高冬小麦的产量和品质有一定的促进作用,但不同肥料促进作用大小不同。     

Effect of polyolefin resin coated slow release iron fertilizer and its methods of application on rice production in calcareous soil

Experiment was carried out to evaluate the, efficiency of different iron sources including polyolefin resin coated slow release Fe fertilizer (PRCCFe) and its methods of application on the performance of rice var. Swarna during rainy seasons of 2001 and 2002 under calcareous soil at Research Farm, Institute of Agricultural Sciences, Banaras Hindu University, Varanasi, India. The pots were filled with 10 kg calcareous soil having high CaCO₃ (36.32%) and low iron contents (1.45 pp—less than critical limit). The experimental treatments comprised five iron sources (NPK + 100% pyrite, NPK + 100% polyolefin resin coated slow release Fe (PRCSRFe), NPK + 50% pyrite + 50% PRCSRFe, NPK + 75% pyrite + 25% PCRSRFe, and NPK + 25% pyrite + 75% PCRSRFe and two methods of application (uniform and co-situs) including one control (NPK only). These 11 treatment combinations were laid out in Completely Randomized Block Design (CRBD) replicated thrice. The two methods of iron application did not differ significantly with respect to crop yield though higher yield was recorded with co-situs application. Among the Fe sources, application of iron 75% through to + 25% through polyolefin resin coated slow release Fe fertilizer produced the highest grain yield.     

包膜缓释尿素与普通尿素配施对双季超级稻产量及氮肥利用的影响

以双季超级稻为材料,研究了不同包膜缓释尿素与普通尿素配施组合对其产量和氮肥利用等生物学性状的影响,结果表明:在全氮(早稻180 kg·hm-2,晚稻225 kg·hm-2)模式下,与全施普通尿素处理相比,全施包膜缓释尿素的处理双季超级稻的穗数降低,但每穗粒数和结实率显著提高,最终提高产量,提高了氮肥利用效率;节氮模式(早稻144 kg·hm-2,晚稻180 kg·hm-2)下,不同比例包膜缓释尿素与普通尿素组合的产量和氮肥利用效率均显著高于全氮模式;3种配比组合中以包膜缓释尿素∶普通尿素=3∶7组合的产量最高,氮肥吸收利用程度最高,应用效果最好。     

松香凹凸棒石粘土包膜尿素的制备及缓释性能的研究

矿物和有机物复合包膜有利于提高肥料的利用效率.以松香的无水乙醇溶液为粘结剂,凹凸棒石粘土作为内包层,石蜡作为外层,采用熔融喷雾包膜的方法制备一种缓释包膜尿素.通过扫描电镜( SEM)分析得出,尿素内部形成一层以松香和凹凸棒石粘土为内包层的均匀膜,根据水浸泡试验和抗压强度测定表明,添加凹凸棒石粘土增加了包膜层的强度,松香...