羟甲基交联碱木质素锰肥的锰离子缓释动力学研究

为改善中国北方土壤缺锰的问题,该文以麦草碱木质素为原料制备了羟甲基碱木质素（HMAL）;以物理混合的方式添加硫酸锰,以甲醛、尿素作为交联剂使HMAL发生缩合交联制备了羟甲基交联碱木质素锰肥（CHMAL-Mn）。CHMAL-Mn肥产率为93.7%,CHMAL-Mn肥的锰离子的饱和负载量为48 mg/g;其红外光谱表明甲醛成功交联羟甲基碱木质。以7种常见动力学和概率分布的数学模型对CHMAL-Mn肥的锰离子累积释放率的动力学试验数据的进行拟合,以R2、均方误差(e)、精确因子(Af)和偏差因子(Bf)的算数平均值比较模型拟合有效性。结果表明：对CHMAL-Mn肥的锰离子累积释放率的动力学试验数据拟合性最好的模型是Ritger-Peppa模型,其R2、e、Af和Bf的平均值分别为0.9443、0.0083、0.0223和0.0003。当CHMAL-Mn肥的锰负载量为12 mg/g时,拟合模型的缓释指数n<0.45,锰离子缓释行为以Fick扩散为主。当CHMAL-Mn肥的锰负载量大于24 mg/g时,拟合模型的缓释指数0.45≤n≤0.89,缓释机理为非Fick扩散与骨架溶蚀协同作用。当CHMAL-Mn肥的锰负载量达到饱和值48 mg/g时,拟合模型的缓释指数n为0.811,该模型预测CHMAL-Mn肥对锰离子累积缓释率的极大值为79.28%,预测缓释时间为95.92 h;模型拟合准确率为96.57%。该研究为可大幅提高碱木质对肥料锰肥的负载量,为碱木质素的综合利用和促进碱木质素在现代农业可降解缓/控释载体领域的应用提供了参考。     

包膜缓释铁肥防治花生缺铁黄化的效果研究

采用盆栽试验方法,研究了包膜缓释铁肥防治花生黄化的效果。结果表明,施用包膜缓释铁肥后,花生产量处理间差异达极显著水平,并影响花生体内活性铁和叶片中叶绿素含量。花生荚果产量与苗期新叶活性铁、叶绿素含量和开花下针期活性铁和叶绿素含量呈显著或极显著正相关。     

淀粉接枝聚丙烯酸钠高吸水树脂的电子束法制备及结构表征

本文将电子束辐照技术和功能材料制备技术相结合,采用10 Me V电子束辐照法引发糊化的木薯淀粉与部分中和的丙烯酸单体进行接枝共聚反应,并采用N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出一种淀粉接枝聚丙烯酸钠系高吸水树脂,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)技术对木薯淀粉和共聚产物的官能团结构和表面形态进行验证。采用正交试验设计方法分析单体/淀粉比、辐照剂量、交联剂/单体比以及单体中和度对该反应接枝参数以及吸水性能的影响,4种因素的变化均可引起共聚产物的吸水能力变化,影响显著性次序为:单体中和度单体/淀粉比交联剂/单体比辐照剂量。获得最佳吸水性能的反应条件为:AA/St=3.5 g·g-1,MBA/AA=5 mmol·mol-1,辐照剂量D=6k Gy,中和度为70%,上述条件下获得共聚产物的吸水倍数为435 g·g-1。本文为采用电子束法制备高吸水材料提供了科学依据与技术支持。     

含氮、磷包膜缓释肥的制备及其缓释性能研究

采用红外光谱(FTIR)对以尿素、甲醛和磷酸一铵为原料,制备了以磷酸一铵为核心,脲醛肥为膜材料,同时含有氮、磷两种营养元素的包膜缓释肥的结构进行了研究。通过其在土壤中的养分释放特性表明,在土壤中,氮元素的缓释期为100 d,磷元素的缓释期为30 d;而在水中,氮元素在100 d时只释放了70%,磷元素在10 d时则达到100%。说明作为膜材料的缓释肥通过聚合物降解的化学过程,使氮元素获得了明显的缓释效果;作为核心的磷酸一铵,受包膜的物理保护,其分子中的磷元素也获得了一定的缓释效果。     

改性聚丙烯酸酯制备包膜缓释肥性能研究

为制备一种可以用于水稻种肥同播的缓控释肥料,试验以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要材料,并使用少量的羧甲基纤维素(CMC)和纳米SiO₂改性材料,制备改性聚丙烯酸酯乳液包裹肥料以达到缓释效果。选用25℃静水溶出率法,结合红外、电子显微镜等分析技术,探索了不同的原料配比和3种包膜量(10%、15%、20%)制备的改性聚丙烯酸酯缓释肥在水中的养分释放规律。结果表明：在CMC质量占固含量(BA+MMA)的5%且包膜量为20%时缓释效果最好,其在第1和28 d的累积养分释放率分别为0.5%和63.8%,低于15%和80%的限值。使用此规格的自制缓释肥进行了盆栽试验,比较了在不同施肥量和施肥方式下盆面水中全氮、全磷的含量以及水稻生长状况的差异。研究表明,缓释肥施用量为传统施肥量的70%时,相较于传统施肥方式,分别降低56.4%和88.9%的全氮和全磷流失的同时也保证了水稻的产量。     

掺玉米秸秆脲醛缩合物的制备及缓释性能研究

以尿素和甲醛为原料,玉米秸秆粉末为填料,制备出低成本脲醛缓释化肥。获得了适宜的合成工艺参数:尿素和甲醛配比为1.4∶1(m∶m),加入玉米秸秆粉末量为尿素质量的20%;加成反应温度为75~80℃,pH值为8.5~9.0,反应时间为90 min,缩合反应温度为80℃,pH值为4.5~5.0,反应时间为30~45 min。以水溶液和模拟土壤法对合成得到的脲醛缩合物进行了尿素缓释性能测定,结果表明,在优化条件下合成得到的缓释化肥,其7 d水中溶出率低于25%,7 d土壤中溶出率低于20%。     

钙镁型秸秆生物炭肥缓释性能及其对玉米生长的影响

化肥的一次施用量过大造成面源污染,给生态环境带来了诸多负面影响,功能化生物炭是构建化肥缓释的重要材料,是生物炭基缓释肥开发的一条途径。该研究以玉米秸秆为炭原料,鸡蛋壳为钙原料,基于热解转化技术耦合氮磷的同步富集制备钙镁型秸秆生物炭肥(Ca/Mg-BCF)。通过温度和pH值对Ca/Mg-BCF缓释性能的影响试验、缓释动力学和淋溶模拟试验等,研究了Ca/Mg-BCF的缓释性能;结合表征技术,初步揭示其缓释氮磷的机理;利用盆栽试验考察了该炭肥与传统化肥对玉米生长影响。结果表明:Ca/Mg-BCF对N和P的缓释作用明显优于化肥(CF),Ca/Mg-BCF对N和P的释放率(5.90%和8.68%)在缓释48 h后,分别比CF降低了88.10个百分点和74.22个百分点;淋溶试验证明,Ca/Mg-BCF对N和P的累积释放率呈现缓慢增长的趋势;Ca/Mg-BCF对养分的释放受温度(10～40℃)的影响较小,其对N和P的释放分别在pH值为1～7和3～10之间较为平稳。Ca/Mg-BCF对N和P的缓释性能,主要受多种作用协同控制,包括鸟粪石等晶体的溶解速率、磷酸根的再沉淀、静电吸引以及生物炭的限域效应等...     

木质素改性产物对钾肥的缓释作用与作物吸钾量的影响

利用木质素改性产物作为肥料添加剂 ,与氯化钾复混制成木质素钾肥 ,通过土柱淋溶与盆栽试验 ,验证木质素对钾肥的缓释作用与作物对钾肥利用情况。结果表明 ,木质素不仅可以减少钾肥流失 ,而且可以促进番茄与玉米生长 ,提高作物对钾的吸收。木质素来源于造纸废液 ,作为钾肥的缓释材料 ,其资源环保意义重大。     

聚丙烯酸钠农用高吸水树脂的辐射制备与性能测试

本文提出了一种特殊的丙烯酸 (钠 )水溶液辐射聚合方法制备高吸水树脂 :丙烯酸水溶液与有机溶剂形成稳定的O W乳化体系 ,将该乳化体系按常规方式进行辐射聚合。小试结果表明 ,该聚合方式具有工艺简单、生产成本低、利于规模化生产等优点 ,克服了单纯水溶液聚合反应热难以排除、干燥十分困难的缺点。在常温常压下 ,该树脂可吸蒸馏水 1 2 0 0ml g,吸自来水 5 60ml g,吸 0 9%NaCl水溶液 1 2 0ml g ;且吸液速度快 ,1min内可达饱和吸水量 ;压力及常温下常压且保水性能优良 ;完全能够满足农业抗旱保水的需要。     

液态缓释复配肥在日光温室蔬菜上的应用研究

节能日光温室蔬菜生产中,在农民自己施肥的基础上,于茄子、黄瓜采收前距离植株10 cm处,打直径为5~7 cm的孔,茄子地适宜孔深为40 cm,黄瓜地适宜孔深为20 cm,灌施液态缓释复配肥,间隔20 d时间灌施1次,连续灌施3次,茄子以每次每株灌施800 mL为宜,其增产率为35.8%。黄瓜每次每株灌施500 mL为宜,增产率为17.2%。茄子高效益期的产量占总计产时段产量的58.3%,而产值占总计产时段产值的71.5%。黄瓜高效益期的产量占总计产时段产量的64.3%,产值占总计产时段产值的86.5%。     

木质素吸附缓释性质及在肥料中的应用

综述了木质素的吸附缓释性质,介绍了其作为载体基质材料在肥料中的应用开发研究进展情况,为工业木质素的综合利用和解决造纸行业及由于普通肥料流失所带来的环境污染问题提供了一条新的途径。     

玉米秸秆基纤维素保水缓释肥制备及应用

为解决农业生产中秸秆废弃物不合理的使用导致资源浪费和农业污染问题,探讨秸秆基纤维素保水缓释肥的生产成本、在农业上应用的可行性,对秸秆基保水缓释肥的特性及性能进行了试验研究。以玉米秸秆为主要原料,利用硝酸-水溶液一步提取玉米秸秆纤维素,采用溶液聚合法将玉米秸秆纤维素与丙烯酸、丙烯酰胺单体进行接枝共聚反应,并利用半互穿网络技术制备具有保水功能的缓释肥(MS-CPPC),引入聚磷酸铵作为氮、磷营养物质。运用正交试验对制备条件进行优化,并利用扫描电镜(scanning electron microscopy)、红外光谱(flourier transform infrared spectroscopy)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy)、热重分析技术(thermo gravimetric analysis)对制备的产品进行表征;研究了MS-CPPC的吸水性以及在水和土壤中的氮磷缓释性。结果表明,制备的最优工艺为:纤维素与丙烯酸质量比为1:6、交联剂与纤维素质量比为1:20、引发剂与纤维素质量比为5:1、聚乙烯醇共聚物与纤维素质量比为5:2。该保水缓释肥有良好的吸水性,吸水率为443.2 g/g;混施到土壤中对水分入渗率和累积入渗量都有明显的促进作用,在实际应用中可以防止土壤表层滞水;同时,该产品具有氮磷缓释特性,24 h和30 d的氮、磷累计释放量分别为14.69%、13.01%和67.11%,55.74%,氮磷释放性能符合符合缓释肥料国家标准;土柱试验表明,添加MS-CPPC可以显著减少氮磷淋溶损失。利用玉米秸秆制备的保水性缓释肥具有制造成本低、环境友好等特点,并且可以实现秸秆资源高效利用。     

Development of slow release Zn fertilizer using nano-zeolite as carrier

Zinc (Zn) use efficiency hardly exceeds 2–3% and major portion of added Zn gets fixed in the soil. In order to improve the Zn use efficiency by crops, a laboratory study was undertaken at the Department of Nano Science and Technology, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, India, to develop Zn fertilizer using nano-zeolite as a substrate. The natural zeolite (clinoptilolite) was ball milled to achieve nano-dimension (90–110 nm) and fortified with Zn by loading Zinc sulphate (ZnSO₄). The zeolite was characterized before and after loading of Zn using particle size analyzer, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Raman Spectroscopy, X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscope and Transmission Electron Microscope. The data clearly indicated that the nano-zeolite was loaded successfully loaded with Zn to the tune of 14% and Zn presence in the substrate was confirmed by Energy dispersive X-ray spectroscopy and Atomic Force Microscopy. After the synthesis, sorption and desorption pattern of Zn of the nano-zeolite was examined using a percolation reactor. The results showed that Zn release from the nano-zeolite substrate has prolonged for a period of 1,176 hrs, while the Zn release from the ordinary ZnSO₄ ceased to exist within 216 hrs. The data suggest that the nano-sized zeolite is capable of retaining Zn and slowly release into the soil solution, which may be served as a slow release Zn fertilizer and improve use efficiency by crops.     

喷施不同铁肥对草莓铁养分吸收和品质的影响

以草莓"甜查理"为试材,研究叶面喷施硫酸亚铁、EDTA-Fe和小分子有机螯合铁3种铁肥对草莓生长发育、品质和铁养分吸收的影响。结果表明:1)喷施3种铁肥均能提高叶片活性铁含量、SPAD值以及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性。其中,喷施小分子有机螯合铁处理的效果明显优于硫酸亚铁和EDTA-Fe处理,较清水对照分别显著提高76.44%、6.25%、180.00%和61.72%;2)与对照相比,施用小分子有机螯合铁和EDTA-Fe的草莓果品铁含量分别显著提高35.46%和27.79%,而喷施硫酸亚铁处理对其影响不显著。同时,喷施小分子有机螯合铁果实的糖酸比和可溶性固形物最高,较对照分别提高了18.70%和30.89%,差异显著;3)相关分析结果表明,叶片活性铁含量均与SPAD值、过氧化氢酶及过氧化物酶活性呈极显著线性正相关,果实铁含量与糖酸比呈显著线性正相关。因此,喷施铁肥可提高草莓叶片相关酶的活性和铁养分含量,促进其生长发育,并在一定程度上调控草莓果实铁元素的累积,同时改善果实品质,3种铁肥中以小分子有机螯合铁肥在草莓上应用效果最佳。     

树干高压注射铁肥矫正苹果失绿症及其机理

利用N-Fe、邻二氮杂菲铁和.59Fe作为铁源,以3-8年生富士／八棱海棠为试材进行主干强力高压注射试验。结果表明,铁肥树干强力高压注射,主要以二价铁(Fe2+)沿中央木质部的导管运输,大部分向下运输,使铁在根中大量贮存;向上运输较少,运输速度为每小时数百厘米,矫正缺铁失绿症的速度比根系输液慢,但由于根中贮存大量的铁,持效期较长。主干强力高压注射产生肥害的机理是先使吸收根中毒,然后导致叶片枯萎,提高注射部位,提高注射液浓度和减少注射的用药量,可以防止或减轻肥害的产生。     

复合营养长效保肥保水剂应用及其缓释节肥效果

为探索保水剂与肥料复配混合后的缓释节水效果。该文应用整体法将N、P、K 3种植物必需的营养物质与保水剂进行复合自制复合营养长效保肥保水剂（简称复合保水剂）,并采用盆栽对比方法,通过观测植株生长指标与植株N、P、K含量、植株含水量试验了这种复合保水剂应用效果。结果显示：复合保水剂、保水剂、混合肥料与对照之间对一年生黑麦草出苗率的影响差异不显著;复合保水剂处理与对照处理相比提高株高达12%～47%,提高生物量达1.3～5.6倍;复合保水剂显著的提高植物体内水分含量及水势;与同营养型肥料配方处理的生物量比平均高出3.88倍;复合保水剂与同营养型的混合肥料处理相比,提高N元素表观利用率可提高0.2～1.9倍,P元素表观利用率可提高0.23～2倍,但是K元素表观利用率则减少了33%～200%。复合保水剂对黑麦草出苗率没有影响;复合保水剂处理可以显著增加黑麦草的苗期生长量;复合保水剂处理可显著提高黑麦草的N、K利用率,复合保水剂可以减少肥料的使用量,并能大幅度提高其利用率,用整体法制备复合保水剂的方法可行,可以起到保水保肥的效果。     

化肥和缓释复合肥对中性和微碱性土壤表面电化学性质的影响

为揭示缓控释肥料养分缓释或控释对土壤表面电化学性质的作用规律,该研究采用室内恒温培养和田间试验,探讨缓释复合肥、化肥和普通复合肥对室内恒温培养和田间试验中性和微碱性土壤表面电位、表面电荷密度、比表面积和表面电荷数量的影响。结果表明:1)室内恒温培养下,等养分3种肥料以缓释复合肥较化肥处理增加中性土表面电位、表面电荷密度和表面电荷数量,而对于比表面积,各施肥处理较不施肥处理呈显著增加(P0.05),增幅为34.2%~81.2%,且随着缓释复合肥施用量增加中性土表面电荷密度和比表面积呈增加趋势;2)根据培养土壤表面电化学性质与其理化性质的相关分析可知,土壤表面电荷密度和比表面积均分别与土壤p H值和有机质呈正相关;3)田间条件下,中性土壤表面电位值、表面电荷密度和表面电荷数量以缓释复合肥大于化肥,微碱性土壤表面电荷密度以缓释复合肥显著高于化肥和普通复合肥(黑圣长茄土壤增幅为7.9%和6.5%,竹茄土壤增幅为12.9%和5.3%),且表面电荷数量以缓释复合肥高于化肥;4)田间土壤表面电化学各指标与茄子产量均呈显著或极显著正相关。缓释复合肥匀速释放多种形态氮素和丰富的有机质,其适宜的养分含量和比例成为稳定土壤表面电化学性质的物质基础,最终提高土壤保肥供肥特性,可实现生长期较长作物的营养需要。     

腐植酸肥与菌肥配施对果园土壤性质及葡萄产量、品质的影响

旨在探讨不同腐植酸肥和菌肥配施对"克瑞森"葡萄产量和品质的影响,为葡萄园的科学合理施肥提供可靠的依据。研究了两种不同腐植酸肥和菌肥在5种梯度配比下对葡萄产量和品质及果园土壤理化性质的影响。结果表明:1)不同腐植酸肥和复合微生物菌剂配施提高了土壤有机质含量,降低了土壤p H值,增加了土壤中有效养分含量;2)腐植酸肥处理"克瑞森"葡萄果实糖酸比较对照高,果面色泽鲜红,且糖酸比越大,果面色泽越暗且红色越深;3)施用腐植酸肥和菌肥处理葡萄单果重普遍偏高,产量也较高;尤其T5处理,从单粒重、穗重、产量上来看都明显高于其他处理,且果实含糖量能达到23.2%,糖酸比26.4∶1,与其他处理之间差异显著。综合上述结果,采用腐植酸肥和复合微生物菌剂混合处理可得到较高的产量和良好的果实品质,可考虑大范围推广。