控释尿素在水及不同类型土壤中的养分释放特征

试验采用静水培养和土壤培养研究控释尿素的养分释放特征,比较其在不同类型土壤和静水中的养分释放差异, 探讨土壤类型对其养分释放的影响。结果表明,试验选用的控释尿素在250.5℃静水条件下, 初期养分溶出率为1.7%, 28 d养分累积释放率为59.2%, 释放期为50 d, 控释尿素在土壤培养的前50 d, 水稻土中的氮素表观释放率显著低于潮土和黄棕壤中, 50~140 d在水稻土中的氮素表观释放率最高,140 d之后在三种类型土壤中的氮素表观释放率无显著差异。控释尿素在不同类型土壤中的养分表观释放率均与在静水中的显著相关。     

有机高聚物包膜控释肥氮释放特性的测定与农业评价

采用水浸泡法对 3种有机高聚物包膜控释肥Osmocote 、MEISTER 和山东农业大学包膜肥试样的养分溶出特征进行了系统比较测定 ,研究了 3种控释肥初期溶出率、微分溶出率和养分释放期的特征与差异 ;研究了温度对3种包膜控释肥氮素释放率与释放期的影响 ;通过土壤施用包膜控释肥的盆栽试验 ,测定水稻全生育期的吸氮量和产量。并将 2种测定方法综合分析 ,用于评价不同控释肥的作用适应性 ,为包膜控释肥的合理使用提供依据     

控释复合肥田间养分释放特征及对土壤硝态氮和铵态氮累积的影响

通过水中溶出率法和田间玉米根下土埋法,研究聚合物包膜控释复合肥的养分释放特征及其对土壤中NO3^--N和NH4^＋-N累积的影响。结果表明,浸提温度越低,控释复合肥的养分释放速率越慢,CRF1和CRF2在15℃的释放期分别是25℃的1.5,1.67倍,5℃的释放期皆为25℃的2倍;夏季CRF3田间养分释放速率稍慢于水中溶出速率,从第7天到第84天二者累积养分释放率平均变幅为3.12%;春季CRF4田间养分释放明显慢于水中溶出速率,最大变幅达31.8%;与CCF处理相比,施用控释复合肥能够显著提高玉米生长期耕层的NH4^＋-N含量和0-20 cm土层的NO3^--N含量,显著减少20-40 cm土层的NO3^--N的累积,且CRF3-H处理与CCF处理比较,在第14天和第84天时20-40 cm土层的NO3--N含量仍然表现为差异显著。因此,应根据不同地域的气候条件和作物需求,选用养分释放特征适宜的控释肥料,达到增效、节肥、安全、环保的目的。     

几种包膜控释肥氮素释放特性的评价

采用水浸泡法和土培法,按照欧洲标准化委员会(CEN)推荐的控释肥料评价标准,对国内外8种包膜肥料的氮素释放特性进行了评价。水浸泡法测试结果表明,Compo-1、Compo-2的初期溶出率(t1)超出该标准,其它6种包膜肥的t1在标准规定的范围内;8种包膜肥的微分溶出率(△t)均符合标准,氮素释放期(T)均达到缓/控释要求。8种包膜肥中除了Compo-1、Compo-2的t1以外,其它均符合CEN推荐的控释肥料标准,但因包膜材料和工艺的差异,表现出了各自不同的氮素释放特征。土培条件下Compo系列、Cau系列、Osmocote和Au的释放期分别是水浸泡条件下的2～4、1.5、0.7和1.3倍,不同的包膜肥料有各自不同的估算系数,需要采用具体的校验试验确定。从盆栽试验中油菜、玉米第六周生物量来看,Compo-3、Cau-C17显著低于速效肥处理,Osmocote、Au油菜处理显著高于速效肥油菜处理,其它施肥处理与速效肥处理差异不显著。     

桐油包膜尿素养分释放机理的研究

以桐油为包膜材料,采用土壤盆栽试验和水中静置试验,对控释肥料养分释放动态进行了研究。结果表明,以桐油为包膜材料的包膜尿素,在土壤中养分初期溶出率为12.6%,在水中养分初期溶出率为20.1%,是比较理想的包膜材料。在水中与土壤中养分释放期为1∶1.2;N素的释放可用LOGISTIC动力学方程描述,释放常数k值可用来判断控释尿素的N素释放速率大小。     

移栽时期与烤烟氮肥效应的相关性研究

采用田间试验的方法,研究了不同移栽期（5月5日、 15日和25日）对烤烟氮素的响应及其相关性的影响。结果表明,推迟移栽期至5月15~25日,烤烟产量和地上部各器官（烟叶与茎秆）中含氮量分别平均显著增加5.1%~6.1%和19.8%~55.2%,而且其对氮肥的农学利用率、 生理利用率、 土壤氮素依存率和氮素收获指数分别平均增加37.4%~49.8%、 30.4%~54.8%、 26.9%~29.1%和2.9%~5.7%。移栽期与氮肥农学利用率、 氮肥偏生产力和土壤氮素依存率呈现显著或者极显著正相关关系;氮肥农学利用率与氮肥生理利用率和土壤氮素依存率以及氮肥生理利用率与土壤氮素依存率均呈极显著正相关关系。因此,推迟移栽期至5月15~25日有利于提高氮素养分的增产能力。     

粒径和包膜厚度对控释肥氮素释放特性的影响

通过静水溶出率试验探讨粒径和包膜厚度对控释肥料初期溶出率、微分溶出率以及氮素累积溶出率的影响,筛选出适宜的粒径和包膜厚度的控释肥料,以此达到节省包膜材料用量、降低包膜控释肥生产成本的目的。试验结果表明,小粒径(2.5~3 mm)处理的包膜效果优于中粒径(3~4 mm)和大粒径(4~5 mm)处理的包膜效果。当包膜厚度在60~70 g/m2范围内时,中粒径处理的释放速度平缓,释放期长,控释效果优于小粒径和大粒径处理的控释效果;随着厚度的增大,初期、微分溶出率以及氮素累积溶出率都有显著减小的趋势。其中,包膜厚度对中粒径处理的影响最为显著,而对大粒径处理的影响相对较小。     

几种包膜缓控释肥粒养分释放特征的研究

采用水浸泡法对国内外4种包膜控释肥料的养分释放特性进行了系统的研究。结果表明,4种缓控释肥料的初期溶出率均小于12%,微分溶出率在0.4%～1.5%之间,这符合国际上公认的缓/控释肥的评价标准,初期溶出率小于15%、微分溶出率在0.25%～2.5%之间。采用水浸泡法测定包膜控释肥料养分释放特征,简便快速,检测时间短,重复次数少,养分浓度变化直接反映出包膜控释肥料的释放速率特性,还可以定量的测定其供肥性能,控释肥料有控制养分释放、延长供应时间的作用;其中腐殖酸和炭基有利于提高肥料颗粒的水稳定性,减缓养分的释放速率。     

缓控释肥料养分释放特性评价及快速测定方法研究

采用水中浸提释放法和土壤恒温培养法,按照缓控释肥料行业标准(HG/T3931-2007)和欧洲标准化委员会(CEN)推荐的控释肥料评价标准,对5种缓控释肥料的氮素释放特性进行了评价。结果表明:采用25℃常温浸提法测定与100℃快速浸提法测定,后者的养分释放率加快。用100℃快速浸提法建立预测预报缓控释肥料在常温下(25℃)的释放期的回归方程(一元二次方程,相关系数大于0.98),预测值与实测值相差1～3 d。对于25℃常温浸提法测定释放期分别为66 d和84 d的塑料包膜控释复合肥(CRF)和树脂包膜控释复合肥(CRF3),用100℃电导率法预测的养分释放期分别为65 d和81 d,相对误差小于3.5%,可见电导率法也可以准确快速地预测包膜控释复合肥料的养分释放率和释放期。用初期养分释放率、平均释放率和养分释放期等参数,可用于缓控释肥料的综合评价。     

生物有机无机复混肥的养分释放特征研究

通过好气培养间歇淋洗法和室内培养法,研究了生物有机无机复混肥的养分释放和氮素在土壤中的矿化规律。结果表明,生物有机无机复混肥的氮磷钾淋洗累积量呈现"S"型曲线,氮素淋洗释放量在第21 d达到最高峰,磷素在第28 d养分释放量达到高峰,钾素在28~35 d出现养分释放高峰,养分释放更加平缓;氮素在土壤中矿化率2.8%~3.2%,0~18 d表现为净固定过程,18 d以后开始矿化释放无机氮,第35 d达到高峰,硝化作用进行比较缓慢,硝化率表现为前期弱,后期强。     

不同无机矿物应用于包膜复合肥的氮素释放特征及其评价

探讨了不同无机矿物用于膜材料后的包膜复合肥氮素养分释放特性、生物效应和评价方法。采用了土壤淋溶和土壤盆栽试验两种方法。试验方法的不同造成土壤盆栽与淋溶试验中各处理养分释放拟合曲线的差异 。两种方法的试验结果都能说明:无机矿物材料能有效地保持Ｎ素养分较长时间处于NH4＋-N形态,减少了因转化为NO3－-N形态造成的养分淋溶损失,但是各种材料彼此间存在一定的差异。盆栽试验中养分累计释放量与释放速率虽然快于作物的生理需求,但是受矿物材料和土壤缓冲作用的影响,作物氮素供应状况良好。与普通复合肥相比,各无机矿物用于包膜肥后能显著提高氮素利用率。蒙脱土效果最好,其次为高岭土,且差异显著。滑石粉、硅粉、硅藻土与前两者相比效果稍差,差异显著,但三者间差异不显著。无机矿物材料的耐水程度,养分吸附、固定能力和离子交换量等理化性质会影响包膜肥的养分释放性能。对于膜层疏松、耐水性差、主要靠养分吸附和固定机理控释的包膜肥来说,采用土壤作为养分释放介质更接近真实释放性能。评价包膜肥料的性能应该充分考虑养分形态、膜材特性、包膜工艺、土壤环境、供试作物等各方面因素,重点在“肥料–土壤–作物”系统中考查,从多种角度制定不同方案、通过多种方法综合评价其缓释效果。     

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。     

缓释复合肥养分释放特性和黄连生物效应研究

采用连续恒温培养和大田试验研究了4种缓释复合肥在种植黄连的土壤(森林黄棕壤)中的养分释放特性及其对黄连产量和药用品质的效应。结果表明,20℃恒温模拟条件下缓释复合肥氮、磷、钾养分缓释性能较佳,3种养分释放的动力学过程可用Elovich方程St=a+blnt、双常数方程lnSt=a+blnt和抛物线扩散方程St=a+bt0.5表征,各方程参数b值均可用于描述缓释复合肥氮、磷、钾养分释放速率。在田间试验中4种缓释复合肥极显著提高3～5年生黄连产量,大幅度提高黄连小檗碱和生物碱产量,并以SRF3、SRF2和SRF13种缓释复合肥的效应大。     

控释肥料对花生产量、品质以及养分利用率的影响

以普通单质肥料(尿素、磷酸二铵、氯化钾和硫酸钾等)为原料,制备了N-P2O5-K2O分别为18-11-11和14-8-8的5种控释肥料,于2005年在福建省龙岩市进行田间试验,研究了控释肥料品种对花生产量、品质以及养分利用率的影响。结果表明,在等NPK比例和等养分量处理下,控释肥料可以减小肥料对花生结瘤的抑制作用,改善花生主要的农艺性状。与普通肥料1次性施用相比,控释肥料处理增加荚果产量2.5%1～0.8%,增加生物量1.3%6～.9%,氮、磷、钾当季利用率分别提高3.9%1～5.8%、0.6%4～.2%和2.6%1～4.2%;与普通肥料分2次施用相比,控释肥料处理的荚果增产-0.6%7～.5%,生物量增加-2.6%2～.8%,氮、磷、钾当季利用率分别提高了-5.5%5～.7%、2.7%6～.3%和-2.2%9～.4%。此外,控释肥料还可以改善花生的品质,提高花生仁的粗蛋白和粗脂肪含量。     

CO2与NH4+/NO3-比互作对番茄幼苗培养介质pH、根系生长及根系活力的影响

为探讨CO2浓度升高能否减缓高浓度NH4+-N对番茄根系的毒害作用,本试验在营养液栽培条件下,以番茄为材料,在CO2生长箱中研究2个CO2浓度与5个不同NH4+/NO3-配比的交互作用对生长介质的pH、根系生长及根系活力的影响。结果表明,随着生育期的推进与CO2浓度的升高,pH变化幅度增大。两个CO2浓度均表现为全NO3--N含量营养液的pH呈上升趋势,其它处理营养液的pH均呈现出不同程度的下降趋势,下降的幅度随NH4+/NO3-比例的增加而增加;而且全NH4+-N引起pH值下降的程度大于全NO3--N引起pH增加的程度。CO2浓度升高增加了低NH4+/NO3-比例供应处理的蕃茄幼苗冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积。这些指标对CO2的响应随NH4+/NO3-比例的降低而加强,冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积增加分别高达65.8%、78.0%、18.9%、12.9%与18.9%。说明在CO2浓度升高条件下,番茄幼苗根生长潜力在全NO3--N处理中最大,但不能减弱全NH4+-N对番茄根系的毒害作用。     

热塑性包膜尿素微观结构特征及养分释放机理研究

采用扫描电镜、水中溶出法、饱和盐溶液蒸汽压法和土壤培养法,探讨了热塑性包膜尿素微观结构特性及养分释放机理。结果表明,热塑性包膜尿素膜表面光滑,膜上存在纤维状孔隙,膜厚度53.8～65.2 μm。氮素释放速率随温度的升高而增大,在25、30、40、50、60℃水中,尿素累积释放80％的时间分别为96、80、12、8、4 d。在不同培养温度条件下,氮素释放率与时间的关系可用一级动力学方程:Nt=No(1-e-kt)、Elovich方程:Nt=a+blnt和抛物线方程:Nt=a+bt0.5表征;在25和40℃时,以一级动力学方程拟合效果最好。包膜尿素的氮素释放率随着水蒸气压差的增大而增加,并且随水分含量降低而降低。定量描述氮素养分释放的动力学方程中,以一级动力学方程更具有实效性。包膜控释肥料膜内外水蒸气压差是控制养分释放的主要因素。     

不同水分条件下氮肥形态配比对苋菜品质的影响

通过盆栽试验,研究了不同水分条件下氮肥形态配比对苋菜品质的影响。结果表明,在同一水分条件下,苋菜生物量随着硝态氮比例的增加而增加,苋菜的Fe、Vc、可溶性糖和氨基酸含量随NH4+-N比例的增大而增加;硝酸盐含量随NH4+-N比例的增大而降低。同一施肥条件下,苋菜的Fe含量随水分的增加而增加;可溶性糖、氨基酸和硝酸盐含量随水分的增加而减少。苋菜的生物量、Vc含量以中等水量处理最高;硝态氮与铵态氮比例为5:5时苋菜的品质最好。     

Nitrous oxide concentrations in an Andisol profile and emissions to the atmosphere as influenced by the application of nitrogen fertilizers and manure

A field experiment was conducted to determine N₂O concentrations in the soil profile and emissions as influenced by the application of N fertilizers and manure in a typical Japanese Andisol, which had been under a rotation of oat and carrot for the previous 3 years. The treatments include ammonium sulphate (AS), controlled-release fertilizer (CRF) and cattle manure (CM) in addition to a control; all the fertilizers were applied either at 150 kg N ha^-1 or 300 kg N ha^-1 at the time of sowing carrot. N₂O emissions from the soil surface were measured with closed-chamber techniques, while N₂O concentrations in the soil profile were measured using stainless steel sampling probes inserted into the soil at depths of 10, 20, 40, 60, 80 and 100 cm. Moreover, soil water potential, soil temperature and rainfall data were also recorded. The results indicated that N₂O concentrations in the soil profile were always greater than in the atmosphere, ranging from 0.36 µl N₂O-N l^-1 to 5.3 µl N₂O-N l^-1. The relatively large accumulation of N₂O in the lower profiles may be a significant source for N₂O flux. Taking the changes of soil mineral N into consideration, most emissions of N₂O were probably produced from nitrification. The accumulation of N₂O in the soil profile and emissions to the atmosphere were differently influenced by the amendments of N fertilizers and manure, being consistently higher in CRF than in CM and AS treatments at the corresponding application rates, but no significant difference existed with respect to the various N sources.     

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。