包膜控释肥养分释放特性评价方法的研究进展

控释肥已成为国内外肥料研究的热点 ,但是评价控释肥养分释放特性的方法研究相对滞后 ,至今没有较为完善的方法和统一的测试标准。本文综述了包膜控释肥养分释放特性的现有评价方法 :水中 (或溶液 )溶出率法、土壤溶出率法、扩散率法、渗透率法、电超滤法和同位素示踪法等 ;评述了各种方法的优缺点及改进途径 ;并展望了今后评价方法的研究方向     

控释肥、普通肥分层施肥对氮磷钾养分迁移的影响

为了研究不同分层施肥对养分迁移的影响,通过土柱淋洗试验,以混施(肥料撒施后翻耕)为对照,设置不施肥、普通尿素和控释尿素分别与磷钾肥掺混后进行1层(深度5cm)、2层(5,10cm)、3层(5,10,15cm)施肥处理,研究不同分层施肥处理对养分淋洗总量、肥料养分淋洗率的影响。结果表明,普通肥分层施肥的无机氮淋洗总量显著低于对照,其中3层施肥处理最低,且显著低于其他各处理;控释肥各分层施肥处理无机氮淋洗量总体低于控释肥混施,但未达显著水平;各分层施肥处理对有效磷的总淋洗量无显著影响;普通肥3层施肥处理速效钾淋洗总量最高,且显著高于普通肥混施,而控释肥分层施肥中速效钾淋洗总量也是以3层施肥处理最高,且显著高于控释肥1层施肥。不同分层施肥对肥料养分淋洗率表现出较大差异,普通肥混施处理氮淋洗率为9.9%,普通肥1层、2层、3层处理淋洗率分别为6.31%,4.91%,2.70%,分层施肥各处理淋洗率均显著低于混施处理,控释肥混施处理淋洗量为3.28%,控释肥1层、2层、3层处理淋洗率分别为1.48%,2.00%,2.63%,分层施肥处理淋洗率均低于混施处理,但未达显著水平;普通肥分层施肥处理磷肥损失率为0.03%~0.05%,而控释肥分层施肥处理磷肥损失率为0.07%~0.08%,均未达显著水平;普通肥分层施肥处理中混施钾肥淋洗率为0.35%,1层、2层、3层施肥处理淋洗率分别为0.40%,0.49%,0.55%,其中3层处理淋洗率显著高于混施处理,控释肥混施处理钾肥淋洗量为0.24%,1层、2层、3层施肥处理淋洗率分别为0.20%,0.27%,0.37%,其中控释肥3层淋洗率显著高于混施处理。各处理pH总体为7.22~8.24,各次淋洗各处理间pH无显著差异,各处理电导率随着淋洗的进行出现显著的下降,第1次淋洗普通肥各处理电导率为7547.00~9360.00μS/cm,控释肥各处理电导率为5570.00~9370.00μS/cm,至第4次则分别下降为1985.67~2470.00μS/cm与1804.67~2576.67μS/cm。综上,普通尿素分层施肥无机氮淋洗总量显著低于肥料混施,以3层施肥最低;控释尿素各分层施肥无机氮淋洗量总体低于肥料混施,但差异不显著;各分层施肥对磷素总淋洗量无显著影响;普通肥3层施肥速效钾淋洗总量显著高于肥料混施;随着淋洗次数的增多,各处理淋溶液电导率均出现显著的下降,pH则不同程度上升。     

膜特性对包膜控释肥养分控释性能的影响

为了研究膜特性对包膜控释肥养分控释性能的影响,该文通过膜的拉伸试验、扫描电镜和养分水中溶出率法对P1和P2树脂膜（不同包膜比率,不同添加剂含量）的机械性质、微观结构和养分控释特性进行了研究,结果表明,P1树脂膜机械性能较差,易发生龟裂现象,且通透性较大;P2树脂膜机械性能较好,但通透性较差;仅通过改变包膜比率不能达到改变两种膜的控释性能的目的。在不同包膜比率两种膜中分别添加适量的高分子疏水物质和可降解改性淀粉,可明显改善膜壳的机械性质、微观结构并起到了对养分释放速率的调控作用。两种膜材料包膜的控释肥料的控释性能均可通过改变各自的包膜比率和添加物的比例来调控,其关系可用函数关系模拟,且拟合度均达到显著水平。     

控释尿素减施对双季稻田土壤剖面养分分布特征的影响

为探讨双季稻田控释尿素施用对养分在土壤剖面的垂直分布与迁移的影响,通过长期田间定位试验,研究比较普通尿素(U)和控释尿素(CRU)减施稻田剖面的养分累积和分布。结果表明:随着土层深度的增加,土壤全氮、NO_3~-—N、有机质、全磷、速效磷和全钾含量呈下降趋势,NH_4~+—N含量先下降后升高,速效钾含量呈上升趋势,土壤pH升高且趋于稳定。施肥会降低0—20cm土层pH和速效钾含量。与U处理相比,0—20cm土层CRU处理全氮含量提高7.72%~19.45%,且随着施N量的增加呈上升趋势;40—60cm土层CRU处理NH_4~+—N含量降低6.99%~19.23%。施用CRU可以有效降低土层NH_4~+—N向下淋溶,提高0—40cm土层全氮和NO_3~-—N含量,避免土壤N素流失。施用CRU对不同深度土层有机质、速效磷、全磷、速效钾、全钾和pH的影响不显著,但减量过大会导致有机质降低。CRU减量10%~20%处理显著提高双季稻成熟期N、P、K的吸收量。相关分析表明,不同用量控释尿素处理早、晚稻成熟期N、P、K吸收量与籽粒产量均呈显著正相关。总之,CRU处理有效地控制N素向下淋溶,减少因N肥施用带来的潜在面源污染,而CRU减施可更好地维持和提高土壤的养分水平和肥力,促进养分累积,实现生态与经济效益的双赢。     

接触施用包膜控释肥对玉米产量、根系分布和土壤残留无机氮的影响

采用田间小区试验,研究了习惯施肥与接触施用包膜控释肥料对夏玉米生长、产量、根系分布和土壤无机氮残留的影响。结果表明,接触施用包膜控释肥料没有抑制玉米的出苗和幼苗生长;减氮1/3的控释肥处理(N 120kg/hm2)与习惯施肥处理(N180 kg/hm2)的玉米产量没有差异。在0—30 cm土层,与对照和习惯施肥处理相比,接触施用控释肥增加了距茎基部0—10 cm区域内玉米根长密度的分布,占总根长的59%~64%;玉米收获后,减量控释肥处理土壤剖面各个土层Nmin含量与对照相比无显著增加,习惯施肥和全量控释肥处理(N 180 kg/hm2)在60—90、90—120 cm土层的Nmin累积显著高于对照。综合考虑玉米生长、产量以及根系分布和氮素淋失风险,本试验条件下,接触施用控释肥N120 kg/hm2是夏玉米季较为理想的选择。     

新型大球包膜控释肥在土壤中的淋溶特征

通过土柱淋溶模拟试验研究果树专用新型大球包膜控释肥在土体中的淋溶特征以及对土壤淋滤液pH、EC变化和N、P、K、Mg等养分淋失的影响.结果表明,新型大球包膜控释肥处理淋滤液pH值显著高于未包膜肥料处理,但与不施肥处理和其他2种控释肥处理差异不显著.在整个淋溶过程中,新型大球包膜控释肥处理淋滤液EC值和淋滤液中无机态氮、水溶性磷、水溶性钾含量在淋溶前期显著低于速效肥料处理,但在淋溶后期显著高于其他2种控释肥处理.新型大球包膜控释肥无机态氮、水溶性磷和水溶性钾的淋溶损失率分别为38.72％,1.91％和24.76％.新型大球包膜控释肥与未包膜肥料相比显著减少了养分的淋溶损失,降低了施肥对地下水质的影响.     

包膜控释肥料养分释放率快速测定方法的研究

包膜控释肥料养分释放率的快速测定是控释肥质量检测和制定评价标准的关键。快速测定方法可以在较短时间内,推测和评价控释肥料的养分释放速率的快慢及释放期的长短。本研究对4种不同包膜控释肥料在25℃温度条件下的静水释放过程进行了测定,并应用100℃快速浸提化学实测法的测定结果与之拟合,找出两者相同养分释放量的时间对应关系方程,并对方程进行了检验和评价;同时,还对100℃温度条件下快速浸提液进行了电导率法(简便方法)的测定。结果表明,4种不同包膜控释肥料的相同养分释放量与时间对应关系方程的拟合度均达到极显著水平;在100℃温度条件下,快速浸提测定法能在较短的时间内准确测定包膜控释肥料的养分释放率,释放期为36～个月的包膜控释肥,在104～8.h就可初步测定出养分释放期;在25℃释放期为6个月的控释肥,100℃快速浸提测定的养分释放期的最大误差为10.d(5.6%);100℃快速浸提电导率法亦可简便快速的测定出包膜控释肥的养分释放率,其对养分释放期为6个月的包膜控释肥料预测值的最大误差为15.d(8.3%)。     

不同包膜控释肥施用对轮作作物养分利用效率的影响

为揭示不同包膜控释肥对轮作作物氮、硫养分利用效率的差异,在池栽条件下,连续2年选用控释掺混肥(SCU+PCU)、硫加树脂包膜控释氮肥(PSCU)和树脂包膜控释氮肥(PCU)在夏玉米-冬小麦体系中,研究不同包膜控释肥对轮作作物籽粒产量的差异及与氮素利用效率和硫素利用效率的关系。结果表明:施用控释掺混肥和PSCU均可明显促进作物生长,增加植株对氮和硫的吸收,使作物氮素利用效率与硫素利用效率协同提高,在保持植株一定氮素和硫素积累量的基础上,通过提高氮素和硫素的收获指数促进籽粒产量的增加,夏玉米季SCU+PCU,PSCU,处理的氮肥利用率均高于Urea处理分别为19.6%,15.65%,实现作物对氮素的高效利用。     

马铃薯玉米套作下控释肥对土壤养分垂直分布及养分利用率的影响

通过马铃薯玉米套作田间小区试验,研究了控释肥对土壤养分垂直分布及养分利用率的影响。结果表明,与普通肥料相比,两种控释氮肥提高了耕层土壤速效氮含量,显著降低了氮素淋失,使耕层以下土层的硝态氮含量平均减少28.60%,氮肥表观利用率平均提高了16.32%,也在一定程度上抑制了磷、钾的淋失,分别平均减少5.72%和7.03%,使磷、钾的利用率分别平均提高8.67%和10.01%。控释肥减量处理（80%常规量）与常规量控释肥处理相比,没有显著降低耕层土壤养分含量,并使耕层以下速效养分含量降低,养分利用率提高,其中硝态氮含量减少14.36%,氮肥表观利用率提高了10.22%,因此该处理为本试验中的最优处理。     

长期施用控释掺混尿素对麦田土壤酶活性及养分的影响

为探究秸秆还田条件下长期施用控释掺混尿素对土壤酶活性及养分状况的影响。基于自2008年开始的长期定位施肥田间试验,于2021年小麦返青期、挑旗期、灌浆期和成熟期采集0—20 cm土壤样品,以不施氮肥为对照,研究秸秆还田条件下控释掺混尿素(CRF)和普通尿素(BBF)2种氮肥类型及不施氮(N 0 kg/hm²)、减量(N 120 kg/hm²,N1)、常量(N 240 kg/hm²,N2)和增量(N 360 kg/hm²,N3)4个施氮水平对麦季土壤酶活性及土壤养分的影响,并对指标进行相关性分析。结果表明：相同施氮水平下的控释掺混尿素处理较普通尿素处理土壤蔗糖酶活性提高9.6%～21.0%,纤维素酶活性提高9.0%～31.5%。在小麦返青期和成熟期,控释掺混尿素处理的土壤硝态氮含量显著高于普通尿素处理,提高23.2%～145.0%。在返青期,CRF2处理土壤铵态氮含量较BBF2处理显著提高148.0%;成熟期,各施氮水平的控释掺混尿素处理的土壤铵态氮含量均显著高于普通尿素处理。CRF1和CRF2处理的...     

钙镁肥对水稻和小龙虾产量、品质及土壤养分状况的影响

  目的  探讨施用钙镁肥对稻田综合种养的稻虾品质及土壤养分的影响,以期为稻虾综合种养专用肥研发和高效种养技术模式提供支撑。  方法  共设5个处理,常规施肥（FP）、添加不同用量钙镁肥处理（OPT1, OPT2, OPT3）和控释肥处理（OPT4）,其中OPT1 ~ OPT3钙镁总用量参考普通稻田钙镁的用量,分别为50.4,45.0和54.9 kg hm?2。  结果  与FP相比,在常规施肥中添加适量钙镁肥不能显著提高稻虾产量,不同处理条件下,水稻和小龙虾的产量分别为4176.11 ~ 4567.38 kg hm?2和1740 ~ 2055 kg hm?2。施用钙镁肥能显著提高稻米和小龙虾品质,其中OPT3稻米垩白度和垩白粒率分别降低了71.43%,50.74%（P < 0.05）,胶稠度和蛋白质分别显著增加了9.21%和11.6%（P < 0.05）;同时,小龙虾镁、蛋白质和氨基酸含量分别显著增加了11.63%、15.42%和8.57%（P < 0.05）。另外,施用钙镁肥能显著提高土壤交换性钙含量,以OPT3最高,可达3.19 cmol kg?1,比FP提高29.15%。  结论  施用适量钙镁肥不能显著提高稻虾产量,但对稻虾的品质有显著影响,以OPT3效果最佳,其钙镁总用量为54.9 kg hm?2。     

沼液化肥配施对红壤旱地土壤养分和花生产量的影响

通过沼液化肥配施定位实验,研究等氮量条件下沼液替代化肥的不同比例(沼液全氮分别占总N 0%、15%、30%、45%、100%)对红壤旱地土壤养分库和花生产量的影响。结果表明,沼液施用2年后,花生平均产量显著增加,较无肥和单施化肥处理分别增产33.15%~48.29%和10.24%~22.77%,其中30%处理达到最高(3 332 kg hm~(~(-2))),较其他处理显著增产4.0%~48.3%。同时土壤有机质(OM)、活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)也发生了显著变化,30%处理较其他处理表现为显著增加。可见沼液化肥均衡配施在提高土壤有机质含量的同时显著改善了有机质质量。同时较不施肥和单施化肥处理,30%处理显著提高了土壤全氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、有效磷和速效钾含量。对花生产量与土壤各养分指标进行Pearson相关分析,发现相关系数最高的是有效磷(0.956**),表明有效磷是当前红壤旱地花生持续高产的首要限制因子。作物产量与LOM显著正相关(0.826*),而与OM无显著相关性。同时,LOM与OM(0.920**)、全氮(0.894*)、全磷(0.867*)、有效磷(0.872*)和速效钾(0.821*)均呈极显著或显著正相关,而OM除与LOM达到显著相关外,仅与全氮(0.922**)和有效磷(0.862*)呈极显著或显著正相关。这表明LOM较OM更能客观反映土壤质量的变化,应成为土壤施肥的良好评价指标。本实验条件下,红壤旱地花生产区沼液化肥均衡配施(30%)既显著提高花生产量、减少化肥使用量,又可以提高土壤养分库,增加土壤有机质和活性有机质含量,应成为红壤旱地地区花生增产和地力培肥的有效途径。     

控释氮肥减量对糜子产量、氮素利用及土壤氮含量的影响

针对黄土高原旱作区糜子生产中氮肥种类单一、肥料利用效率低的问题,本试验以当地习惯施氮尿素N 120kg/hm²(TN)为对照,设置控释氮肥N 120kg/hm²(T1)、108kg/hm²(T2)、96kg/hm²(T3)、84kg/hm²(T4)、72kg/hm²(T5)和不施肥(T0)七个处理,探究不同控释氮肥处理下土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量的变化规律,分析糜子成熟期氮素积累分配、氮素利用效率及产量对控释氮肥的响应,以期为建立旱地糜子控释氮肥一次性基施轻简栽培技术提供支撑。结果表明：与施用尿素相比,等量控释氮肥可以提高糜子抽穗期和成熟期土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量分别达0.38%~5.51%、1.76%~7.63%、5.41%~11.80%和4.04%~14.77%,其中硝态氮和铵态氮含量两年均显著高于TN,随着控释氮肥减量糜子田各形态氮素均呈降低趋势,减氮量达20%以上时土壤硝态氮和铵态氮含量均显著低于TN处理。施用控释氮肥可以提高糜子成熟期氮素积累量1.97%~3.21%,增加糜子氮素向籽粒中的分配比例0.55%~1.18%,控释氮肥减量20%以上时糜子氮素积累量显著低于尿素全量基施处理。与普通尿素相比,控释氮肥提高了糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率,增幅分别为3.29%~4.59%、3.88%~4.14%和5.01%~7.63%,其中氮肥偏生产力处理间差异达显著水平,随着控释氮肥减量糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均呈上升趋势。施用控释氮肥通过增加单位面积穗数和穗重显著提高了糜子产量两年分别达3.88%和4.47%,控释氮肥减量20%以下时糜子产量与尿素差异不显著。相关性分析结果表明,糜子氮素积累量与产量呈极显著正相关,氮素利用效率指标与土壤硝态氮含量相关性最强。综上所述,施用控释氮肥较尿素可显著提高糜子生育中后期土壤供氮能力,促进糜子对氮素的吸收利用进而增加产量,且在适量减氮20%时并未显著降低糜子产量,因此控释氮肥在糜子生产中有较大的应用前景及减氮潜力。     

生物炭对砂质潮土养分及玉米产量的影响

为了探索生物炭对砂质潮土中低产田的改良效果,采用田间小区试验,设三个生物炭梯度8 thm-2、16 thm-2和32 t hm-2,研究了生物炭施用对砂质潮土养分,微生物数量及玉米产量的影响。结果表明:施生物炭后土壤含水量显著高于空白对照(P0.05),其中以32 thm-2施用量含水量最高,最高比不施生物炭对照(CK)高5.4%。施用生物炭显著增加了土壤pH值,施用量越大pH增加值越高,开花期后pH开始缓慢下降;施用生物炭土壤铵态氮含量总体变化不明显,硝态氮含量显著低于CK,施用量越高,硝态氮含量越低;施生物炭明显提高了土壤中速效钾含量(P0.05),而对速效磷影响较小,后期有降低土壤速效磷的趋势;各梯度施用生物炭对试验土壤细菌数量没有显著影响(P0.05),较大施用量16 t hm-2和32 t hm-2显著提高了真菌数量(P0.05)。施用生物炭16 thm-2和32 thm-2可显著提高玉米地上部干物质积累量和产量,二者之间差异不显著(P0.05)。     

控释肥对土壤全氮含量及夏玉米产量品质的影响

以常规施肥法为对照,探讨了不同控释肥对土壤、夏玉米植株全氮含量和玉米产量及品质的影响.结果表明:与常规施肥技术相比,3种控释肥均能有效协调吐丝至成熟期各项指标,土壤全氮含量增幅在12.92%～83.06%;叶片和茎鞘全氮含量分别增加0.50%～10.69%和1.09%～41.92%;叶片和茎鞘生物产量分别增加5.03%～61.97%和5.64%～30.32%;归一化植被指数(NDVI)提高0.51%～5.35%,表现为控释肥的氮素释放模式与夏玉米需氮规律基本一致;玉米产量增幅在3.38%～13.36%,并能有效提高籽粒蛋白质和氨基酸含量.其中以硫加树脂包膜尿素控释肥的调控效果最好.     

控释肥对马铃薯生长及土壤酶活性的影响

通过马铃薯田间试验,研究了控释肥对马铃薯生长和土壤酶活性的影响。结果表明,与普通肥料相比,控释肥有利于提高马铃薯的株高、茎粗和叶绿素含量,分别提高5.94%,9.04%,5.55%,且控释肥减量20%仍不影响其促进作用。施用控释肥和普通化肥都可以促进土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,但控释肥平均比普通肥料的促进作用分别提高10.2%和14.62%,控释肥显著优于普通肥料;控释肥可促进脲酶活性,平均提高15.7%,而普通肥料会对其产生抑制;控释肥处理会对土壤过氧化氢酶活性造成一定的抑制作用,使其活性平均降低11.13%。与其他控释肥处理相比,控释肥减量20%,对脲酶活性的促进作用减小了9.41%,对酸性磷酸酶的促进作用减小了9.02%,对蔗糖酶的促进作用增加了5.56%,对过氧化氢酶的抑制作用降低了5.2%。     

普通肥、控释掺混肥分层施肥对小麦生长的影响

为了研究不同层次施肥对土壤养分及作物生长的影响,通过小麦盆栽试验,以农民习惯施肥(普通肥撒施后翻耕)为对照,设置不施肥、控释掺混肥混施、普通肥1层施肥加追肥、普通肥和控释掺混肥各1层(深度5cm)、2层(5,10cm)、3层(5,10,15cm)施肥处理,筛选出普通肥、控释掺混肥各自最优的施肥层次,为田间分层施肥特别是目前农业推广的种肥同播技术提供支持。结果表明:与对照相比,普通肥1层、2层施肥处理显著增产14.02%和15.83%;普通肥两层施肥处理小麦生物量显著增加13.44%;控释掺混肥2层、3层施肥相比控释掺混肥混施处理显著增产7.47%和5.55%,小麦生物量差异不显著。小麦各个生长期的氮素供应普通肥以1层施肥或2层施肥为好,而控释掺混肥以2层施肥或3层施肥为好;不同处理的土壤有效磷、速效钾含量差异不显著。普通肥分层施肥处理氮肥利用率比对照分别提高44.4%,40.7%和62.9%,磷肥利用率分别提高35.7%,64.3%和42.8%,钾肥利用率分别提高16.7%,33.3%和53.3%,差异均达显著水平;而控释掺混肥各处理氮、钾肥利用率差异不显著,磷肥利用率则分别显著提高35.0%,30.0%和35.0%。在农业生产中,建议普通肥以2层(深度5,10cm)施肥,控释掺混肥以2层(5,10cm)或3层(5,10,15cm)施肥的方式进行施肥。     

生物质炭与氮肥配施对土壤养分和谷子生长的影响

为探寻生物质炭与氮肥配施对谷子生长及土壤的影响,本研究以晋谷21为试材,采用盆栽试验,完全随机设计,研究了生物质炭(CO,0 g·kg-1;C1,20 g·kg-1;C2,40 g·kg-1)与氮肥(NO,0g·kg-1;N1,0.133 g·kg-1;N2,0.266 g·kg-1)配施对土壤养分、谷子根系形态、光合...     

控施肥料对黄河三角洲盐碱土区苜蓿草地产量及土壤养分的影响

采用田间随机区组试验方法,对黄河三角洲盐碱垦殖区苜蓿草地进行施肥处理,以期获得肥料类型对苜蓿产量的影响效应和土壤养分变化情况,为黄河三角洲退化苜蓿草地恢复和延缓衰退提出科学依据,对维护黄河三角洲苜蓿草地功能和周边环境具有重要的生态学意义。结果表明:不同类型肥料的输入均能显著提高苜蓿产量,平均增产幅度为19%,对于不同类型肥料,速效肥短期内可以取得较好的苜蓿生物学产量;但从周年生产来看,控释肥I(AF)和控释肥Ⅱ(BF)均可以促进分枝数量、根系长度、体积和干重增加,而控释肥Ⅱ(BF)表现为增产效果最好,比对照增产22%,控释肥I(AF)与速效肥(HF)差异显著(P0.05)。不同类型肥料对土壤营养特性作用效果不同,施肥区0-20 cm深度的速效磷和速效钾含量普遍比对照区高1.5～3.0倍,这也是施肥区域苜蓿总产量提高的物质基础,说明在黄河三角洲地区,合理的施肥措施可以促进苜蓿产量的提高和土壤养分的变化,牧草的增产为草地恢复和延缓衰退奠定了基础。