纳米材料胶结包膜型缓/控释肥料的特性及对作物氮素利用率与氮素损失的影响

通过冬小麦－夏玉米轮作下3年6季的田间试验,研究纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料对氮素利用率和硝态氮淋溶损失的影响。结果表明,与普通氮磷钾化肥配施相比,4种纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料提高小麦对氮素的利用率2.80～23.38个百分点,玉米对氮素的利用率1.01～21.63个百分点。在0―80 cm土层,PS、BC208和306处理下土壤硝态氮含量高于普通氮磷钾化肥配施处理,而F208处理低于普通氮磷钾化肥配施处理;在80―160 cm土层,均低于普通氮磷钾化肥配施处理;在接近地下水水位土层（140―160 cm）,减少硝态氮1.61～2.42 mg/kg。4种纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料损失出土壤－作物系统的氮素比普通氮磷钾化肥配施处理减少2.00～24.90个百分点。结果表明,纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料能有效的提高氮素利用率和减少硝态氮的淋溶损失。     

缓/控释肥对小麦增产与提高氮肥利用率的效果研究

以不施氮肥、尿素基施和尿素基追比5∶5等3个处理做对照,对3种包膜缓/控释肥处理冬小麦产量、产量相关因子、不同时期植株含氮量及肥料利用率进行了分析比较。结果表明,缓/控释肥处理的以上几个指标均接近于尿素基追比5∶5处理。与尿素基施相比,包膜缓/控释肥增产10.03%~11.17%,有效穗数和穗粒数增加,返青-拔节期植株含氮量明显提高,氮肥利用率提高了6.18%~11.57%。3种缓/控释肥相比较,产量、产量因子、植株含氮量及肥料利用率没有显著性差异。     

缓/控释肥对小麦增产与提高氮肥利用率的效果研究

以不施氮肥、尿素基施和尿素基追比5:5等3个处理做对照,对3种包膜缓/控释肥处理冬小麦产量、产量相关因子、不同时期植株含氮量及肥料利用率进行了分析比较。结果表明,缓/控肥处理的以上几个指标均接近于尿素基追比5:5处理。与尿素基施相比,包膜缓/控释肥增产10.03%～11.17%,有效穗数和穗粒数增加,返青-拔节期植株含氮量明显提高,氮肥利用率提高了6.18%～11.57%。3种缓/控释肥相比较,产量、产量因子、植株含氮量及肥料利用率没有显著性差异。     

聚合物/膨润土复合控释材料的应用研究

用聚合物/膨润土复合材料与肥料混合制备混合型缓/控释肥和用复合材料包裹尿素制备包膜型缓/控释肥进行盆栽试验。结果表明,聚合物和膨润土都具有控释作用,二者复合具有更好的控释效果。几种混合型缓/控释肥处理的玉米生物量均较对照有显著提高,以添加含膨润土0.5倍(相对于聚合物质量)的复合材料配制的缓/控释肥效果最好。几种包膜型缓/控释肥处理的玉米生物量较对照有所提高,差异达显著水平,以含膨润土2倍的复合材料制备的缓/控释肥效果最好。     

华北小麦-玉米轮作区缓控释肥应用效果分析

田间试验以常规施肥为对照,分析了华北平原北部小麦-玉米轮作区缓控释肥不同配比和用量土壤硝态氮含量和产量性状的变化。结果表明,常规用量分次施肥（100%UD）处理,土壤中NO-3-N含量在小麦生育后期仍然维持较高的水平,并且穗数、千粒重以及产量相对较高; 缓控释肥处理土壤中硝态氮（NO-3-N）含量与100%UD相比处于较低的水平,但产量无显著差异。玉米生长季缓控释肥表现出了明显优势,肥料利用率提高,玉米穗秃尖长度减小; 其中减少20%用量的缓控释肥处理（80%SCR）产量显著高于常规施肥处理,增产达到18.3 %。缓控释肥缓慢释放的特性有利于被作物及时充分吸收,减少了在土壤中因淋失而造成浪费的机会,从而使得肥料利用率提高。从小麦、玉米两季的变化情况来看,还需要进一步优化肥料在不同生长季之间的配置,使缓控释肥料发挥其最大潜力,实现小麦玉米产量双高产和经济效益、环境效益同步提高。     

4种不同材料包膜尿素对油菜的生长效应

通过盆栽试验研究了自制的4种不同材料包膜尿素对油菜生长效应及品质效应的影响,重点从土壤脲酶活性、油菜产量、品质及肥料利用率等方面对不同包膜肥料进行了评价。选出了一种控释效果较好的包膜肥FSU-4,其一次施用能满足油菜整个生育时期对养分的需求,使油菜生物产量比施用尿素提高70.8%,Vc含量提高7.8%,叶绿素含量提高46.1%,而硝酸盐含量则下降46.0%。施用包膜肥FSU-4比施用尿素N肥利用率提高36%,可有效减少N的损失。研究表明,在油菜生长前期包膜肥对脲酶有抑制,后期则有促进作用,其机理有待进一步深入研究。     

缓/控释氮素肥料玉米苗期养分释放特点

采用盆栽试验．模拟田间生态环境．研究施用不同种缓／控释氮素肥料玉米苗期土壤尿素态氮、硝态氮、铵态氮和速效态氮含量，分析比较其在玉米苗期氮素养分释放特点。研究表明，在玉米苗期，施用醋酸酯淀粉包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料。土壤中尿素态氮和铵态氮的积累量最多．分别为21．72mg／kg和48．31mg／kg；醋酸酯淀粉包膜尿素肥料，硝态氮和速效氮含量最多．分别为102．90mg／kg和135．25mg／kg；丙烯酸树脂包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料，尿素自膜内迁移到土壤中的量较少，硝态氮和速效态氮含量最少。分别为53．74mg／kg和93．70mg／kg。包膜与脲酶抑制剂nBPT相结合的缓／控释肥料，对减少土壤石硝态氮的生成效果最为明显．明显优于其他缓／控释肥料．丙烯酸树脂包膜nBPT涂层尿素肥料控释效果最好。     

连续施用控释尿素对玉米效应的研究

利用田间试验研究了包膜控释尿素连续施用对玉米叶片叶绿素、千粒重、产量、养分吸收和肥料利用率的影响。结果显示,与普通尿素相比,包膜控释尿素在相同用量情况下,对玉米生长关键时期的叶片叶绿素含量、籽粒千粒重、产量有明显的促进作用;在小麦、玉米两季连续减少20%~40%用量情况下,玉米产量和各项生育指标没有明显下降;在60%8、0%和100%用量条件下,控释肥氮利用率分别提高9.35%、3.31%和3.81%。     

保水缓/控释肥料的研究进展

肥料与保水剂复合一体化使用是水肥调控的重要技术，是肥料研究的国际前沿。该文主要对保水剂与化肥的复合方式与工艺，保水剂与肥料养分相互作用及其研究方法，以及保水及保水肥料应用的水肥效应方面的进展进行综述，并指出了保水缓/控释肥料研究存在的问题和今后努力的方向。保水剂与肥料可以通过物理混合(吸附或造粒)、包膜或化学合成3种方式结合为材料与功能复合一体化的保水缓/控释肥料，包膜和化学合成是高养分含量保水缓/控释肥料制备的先进工艺。肥料或盐影响保水剂的吸水膨胀及吸附作用，因肥料及盐的种类和离子电价而异。7 d溶解量法、土壤淋洗法及土壤培养法等是研究保水剂及保水缓释肥料养分吸附解吸的常用方法。保水剂或保水缓/控释肥料对一些养分的缓释作用报道基本一致，对土壤水分改善作用存在不一致的报道，与高盐含量和保水剂用量有关。保水缓/控释肥料今后发展方向应加强养分含量与吸水倍率指标标准、保水材料及其与肥料复合机制的创新、以及湿润及养分控释机理的研究，还应加强中试及产业化技术开发研究。     

保水剂包膜尿素的特征与性能

保水肥料是缓/控释肥料研究的新方向,本文利用聚合化学反应制备出了一种保水剂包膜尿素肥料,并对该肥料的包膜特征、养分控释性能及其对土壤水分的影响进行了研究。结果表明:保水剂包膜尿素的实际包膜量低于设计包膜量,一般低10%～12%。扫描电镜成像图显示:保水剂包膜尿素包膜上存在纤维网状孔隙,膜厚度为0.15～0.25mm。7d水溶出率的实验结果表明,保水剂包膜尿素养分控释效果低于塑料包膜尿素,保水剂包膜尿素的养分缓释作用主要来自包膜对尿素的吸附作用。保水剂包膜尿素处理土壤的土壤水分脱水曲线测定结果说明,保水剂包膜尿素可提高土壤水分含量,增加土壤水分的有效性,改善土壤的保水、释水性能。因此,保水剂包膜尿素肥料是具有开发应用前景的新型缓/控释肥料。     

胶结型缓释肥在小麦上应用效果的研究

在盆栽条件下,以不施肥CK1和施用等NPK养分化肥CK2为对照,研究了胶结型缓释肥塑料-淀粉胶结肥和粘土-聚酯胶结肥对冬小麦生长发育、产量、植株内养分含量、土壤中有效养分含量的影响。结果表明,施用粘土-聚酯胶结肥和塑料-淀粉胶结肥均能显著增加冬小麦产量,与CK2相比分别增产14.85%、27.48%;施用胶结型缓释肥能够促进小麦各生育时期叶绿素合成;与CK2相比,施用粘土-聚酯胶结肥和塑料-淀粉胶结肥分别使小麦中后期干物重增加9.24%～45.56%和7.53%～45.64%;使植株内氮素含量分别增加4.43%～12.96%,5.70%～14.42%;与CK2相比,土壤中碱解氮和速效磷含量均表现为小麦生长前期低生长中后期高,充分体现了胶结型缓释肥的养分缓释效果。     

控释肥对小麦玉米生物学性状和土壤硝酸盐积累的影响

利用田间试验研究了非水溶性材料包膜控释肥对小麦和玉米叶片叶绿素、小麦分蘖和穗数、小麦千粒重、玉米百粒重、产量、养分吸收、肥料利用效率和土壤硝酸盐残留的影响。结果显示,与普通肥料习惯施肥方法相比,控释肥施在种子附近,在氮、磷、钾总用量减少50%情况下,小麦、玉米多项生长指标无明显差别;控释肥明显提高了肥料的偏生产力,氮肥提高75.75%～76.33%,磷肥提高193.50%～201.29%,钾肥提高109.20%～125.96%;1m土层硝酸盐残留,小麦季减少65.94kg·hm-2,玉米季减少103.55kg·hm-2。     

掺混型缓/控释肥对杂交晚稻产量的影响

采用田间小区试验,以不施肥(CK1)和施用等量NPK化肥(CK2)为对照,研究掺混型缓/控释肥对水稻产量的影响.结果表明,各缓释肥处理的产量均高于等量NPK处理.其中,在长沙点中肥力水稻土上,35%聚乙烯醇混聚物(CF2)胶结复混肥+65%废弃泡沫塑料(PS)混聚物包膜复混肥(简称CF2+PS)效果最好,比等量NPK处理增产27.68%,其次是35%高岭土-聚酯胶结肥+65%PS包膜肥,比等量NPK处理增产24.70%;在宁乡点低肥力水稻土上,35%高岭土-聚酯胶结肥+65%PS包膜肥处理效果最好,比等量NPK处理增产37.25%;宁乡试验点各施肥处理的增产效果均高于长沙点,说明土壤肥力越低,肥料的增产率越高;减少20%掺混型缓释复混肥施用量(处理9),仍然比等量NPK处理增产,说明根据作物各生育期对养分的需求比例,将不同时间段释放养分的缓释肥料按比例掺混,效果较佳,节肥、增产是可行的.     

控释尿素不同施用条件下冬小麦产量和氮素利用效应

采用田间试验方法研究了控释尿素不同施用条件对冬小麦产量、氮素利用和经济效益的影响。试验共设7个处理,即CK(空白处理,不施氮肥)、100%PU10/0(普通尿素全量基施,N 240 kg·hm-2)、100%PU6/4(60%的普通尿素基施、40%的普通尿素于拔节期追施,N 240 kg·hm-2)、80%PU6/4(60%的普通尿素基施、40%的普通尿素于拔节期追施,N 192 kg·hm-2)、100%CRU(全量树脂包膜控释尿素基施,N 240 kg·hm-2)、80%CRU(80%树脂包膜控释尿素基施,N 192 kg·hm-2)和40%CRU+40%PU(40%树脂包膜控释尿素+40%的普通尿素基施,N 192 kg·hm-2)。结果表明,无论是产量效应还是氮素利用效应,树脂包膜控释尿素(CRU)处理总体优于普通尿素(PU)处理,尤其树脂包膜控释尿素和普通尿素配施(40%CRU+40%PU)效果最佳,以7 709 kg·hm-2的产量、36.44%的氮肥吸收利用率、15 946元·hm-2的相对净收入达到处理间最高水平。该处理在减少氮素投入量的情况下,不仅促进了冬小麦增产,而且显著提高了肥料的利用率,拥有较高的产投比。因此,树脂包膜控释尿素和普通尿素的配施处理(40%CRU+40%PU)是本试验条件下最优的氮肥处理。     

水氮配合对冬小麦产量和品质的影响

在盆栽条件下,研究了水氮配合对冬小麦产量和品质的影响。结果表明,干旱胁迫严重地影响了氮肥的作用,只有在水分配合条件下,氮肥的作用才得到了充分发挥。水分和氮素配合不仅有利于提高产量,也有利于提高冬小麦的品质。冬小麦水氮高效的关键期和敏感期在拔节期,这个时期施氮可以增加子粒中游离氨基酸及蛋白质含量,提高其质量。     

不同缓/控释尿素对小麦生长及氮素利用的影响

[目的]通过大田试验筛选山东省适宜于小麦生长的缓/控释尿素,并初步研究其氮素高效利用的机制.[方法]选用的肥料产品有4种,包括树脂包膜尿素(PCU)、多肽尿素(PPU)、脲甲醛尿素(UF)和本实验室制备的树脂包膜与脲酶抑制剂结合型控释尿素(CHQ),以普通尿素和不施氮肥为对照,分别在山东潍坊和泰安进行田间试验,供试小麦...     

不同氮肥类型和用量对小麦产量和加工品质的影响

  【目的】   分析不同用量有机肥氮和化肥氮对小麦籽粒产量和品质的影响,为提升小麦品质提供科学施肥依据。   【方法】   不同氮肥类型长期定位试验位于山东陵县,始于2006年。肥料分为有机肥氮和化肥氮两大类,用量均设定为0、60、120、180、240、300、360、420、500、600 kg/hm2。2018年取样测定小麦产量和籽粒品质指标,运用多元统计分析方法评价了长期施用不同量有机肥氮和化肥氮对济麦22产量和品质的影响。   【结果】   氮肥类型对小麦籽粒容重、出粉率两个磨粉品质指标无显著影响,氮肥用量对籽粒容重、出粉率影响显著,施氮量越高,容重越低,出粉率越高。氮肥类型和用量对营养品质和加工品质影响显著。施氮量低于300 kg/hm2时,有机肥氮处理小麦的蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面团吸水率、面团形成时间均小于化肥氮处理;施氮量高于300 kg/hm2,有机肥氮和化肥氮处理的小麦品质指标差异较小。相关性分析表明,蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值与大多数品质指标存在显著的相关性。主成分分析表明,蛋白质含量因子对品质变异的贡献率为57%,显著大于其他主成分因子。品质指标综合分析表明,无论有机肥氮还是化肥氮,施氮量越大品质综合得分越高,相同施氮量下化肥氮处理小麦的品质综合得分大于有机肥氮处理,且施氮量越大差距越小。综合产量和籽粒品质的聚类分析表明,19个施肥处理可分为4类:第一类为不施氮和施有机肥氮60 kg/hm2 处理,为低产低质型;第二类为有机肥氮120 kg/hm2和化肥氮60 kg/hm2处理,为低产中质型;第三类为有机肥氮180、240 kg/hm2和化肥氮120 kg/hm2处理,为中产中质型;第四类为有机肥氮 ≥ 300 kg/hm2和化肥氮 ≥ 180 kg/hm2的处理,为高产高质型。   【结论】   氮肥类型对小麦籽粒产量和品质的影响与用量有关,有机肥氮低于300 kg/hm2或化肥氮低于180 kg/hm2,产量和品质均较差,且有机肥氮处理的小麦产量和籽粒品质低于化肥氮处理,有机肥氮用量 ≥ 300 kg/hm2或化肥氮用量 ≥ 180 kg/hm2时,可确保高产优质。     

再生水灌溉对冬小麦和夏玉米产量及品质的影响

食作物是利用再生水灌溉的主要农作物之一,产量和品质是决定其再生水灌溉可行性的重要因素,该文系统研究了再生水灌溉对典型粮食作物——冬小麦、夏玉米产量与品质的影响规律,为粮食作物再生水安全灌溉提供科技支撑。通过田间试验得出：再生水灌溉处理与清水处理相比,冬小麦和夏玉米平均增产6.49%和5.42%,再生水灌溉对冬小麦和夏玉米产量没有显著影响（α＝0.05）;再生水灌溉对冬小麦和夏玉米籽粒中的粗蛋白、可溶性总糖、粗灰分、粗淀粉和还原型Vc含量等主要品质指标无显著性影响（α＝0.05）;再生水灌溉处理的冬小麦籽粒中全氮质量分数平均增加10.2%、夏玉米籽粒中全氮、全磷质量分数平均增加10.40%和16.40%,冬小麦籽粒中全磷、全钾含量和夏玉米籽粒中的全钾含量没有明显变化。该研究成果对于推动再生水灌溉利用具有积极意义。     

不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响

【目的】缓/控释氮肥的养分释放速率因介质而异,应根据作物种类、 栽培模式及土壤等环境条件合理选择缓释肥类型。本试验以异丁叉二脲(IBDU)、 硫包衣尿素(SCU)、 脲甲醛(UF)、 亚甲基脲(MU)、 树脂包膜尿素(ESN)5种不同缓/控释氮肥为试材,通过研究在等养分水平下对基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适宜基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜瓜的高品质、 简约化栽培提供理论依据。【方法】采用基质盆栽(草炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩=3 ∶1 ∶1,V ∶V)试验,设CK(不施氮肥)、 U(普通尿素)、 IBDU、 SCU、 UF、 MU和ESN 7个处理。幼苗长至2~3片真叶时,定植于高30 cm、 直径30 cm的盆中,在甜瓜营养生长旺盛期即开花期取功能叶片进行生理生化指标的测定。【结果】与普通尿素相比,5种缓/控释氮肥可不同程度地提高甜瓜开花期叶片的叶绿素含量、 净光合速率、 蒸腾速率、 氮含量和根系活力;缓/控释氮肥处理均能显著提高甜瓜单瓜重,有效改善甜瓜品质。效果表现为亚甲基脲(MU)异丁叉二脲(IBDU)脲甲醛(UF)树脂包膜(ESN)硫包衣尿素(SCU),化学型缓/控释氮肥(MU、 IBDU、 UF)好于物理型缓/控释氮肥(ESN、 SCU)。其中MU缓/控释氮肥处理的甜瓜叶片叶绿素a、 叶绿素b和叶绿素a+b含量分别较U处理增加了41.0%、 31.0%和38.3%,叶片光合速率和蒸腾速率提高了28.9%和95.5%,叶片全氮、 可溶性蛋白质、 硝态氮含量分别增加了23.7%、 24.3%、 269.7%,根系活力提高了37.5%,果实单瓜重、 中心可溶性固形物、 可溶性糖、 Vc含量分别提高了54.5%、 4.1%、 10.6%、 16.7%,硝酸盐含量降低了9.9%。【结论】缓/控释氮肥可提高基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量,改善光合作用,增强甜瓜根系吸收功能,促进氮素的吸收和同化,进而提高产量和品质。缓/控释氮肥处理的甜瓜产量和品质与叶绿素、 光合速率、 叶片全氮、 可溶性蛋白质、 硝态氮、 根系活力等生理指标有一定的相关性。