有机－无机复合保水肥料的保水保肥效果研究

在保水剂中加入某些矿物和作物养分可制成有机-无机复合保水肥，通过盆栽试验，在淋溶和水分胁迫条件下对研制的有机－无机复合保水肥的肥效、保水保肥性能进行了研究，结果表明：有机－无机复合保水肥能显著提高盆栽玉米生物量，氮肥利用率比普通尿素提高一倍以上；并能明显降低肥料的淋溶损失量，其抗淋失的保肥性能与塑料包膜尿素相当；能显著提高水分利用率，与普通肥相比提高幅度可达30.81%。试验结果还表明，集中施用能大幅度提高保水肥的保水保肥功效。采用保水剂和矿物在一定条件下制得的复合保水剂与肥料适当混合用于林木也具有明显的保水保肥功效。     

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.     

高吸水性树脂包膜尿素的水肥一体化调控效果研究

以不同类型和吸水倍率的高吸水性树脂为包膜材料，以大颗粒尿素和改性矿物包膜尿素为核心肥料，研制出高吸水性树脂单层包膜尿素、高吸水性树脂复式包膜尿素系列产品。通过盆栽玉米试验，在养分淋失和水分胁迫条件下研究了肥料的水肥一体化调控效果。结果表明：在高吸水性树脂与核心肥料配比为6∶100、9∶100时，高吸水性树脂包膜尿素能显著延缓氮素释放速率，减少淋溶损失量，降低耗水量，玉米生物量、水分利用效率和氮肥利用效率较核心肥料均显著提高。高吸水性树脂包膜尿素的水肥一体化调控效果主要与肥料包膜状况、内膜材料的性质、高吸水     

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。     

聚合物包膜肥料硝态氮释放特征研究

采用不同养分组成(单一组分和复合组分)聚合物包膜肥料(Multicote)和水中静态溶出的方法,研究了不同温度和半径处理下聚合物包膜肥料NO3-N释放特征.结果表明,温度升高显著促进NO3-N的释放;肥料颗粒半径差异显著影响NO3-N释放,小半径的肥料颗粒NO3-N释放明显比大半径颗粒快,且小半径肥料颗粒NO3-N释放的活化能较低;肥料颗粒内离子间存在明显的交互作用,与单一组分聚合物包膜肥料相比,复合组分聚合物包膜肥料NO3-N释放的线性期明显缩短,NO3-N释放速率增加,且NO3-N释放的活化能明显增大.聚合物包膜肥料中NO3-N的释放特征直接与聚合物膜的扩散系数、扩散面积、膜厚度以及伴随离子的种类和浓度相关.养分释放时期以及活化能的定量化表征为全面评估聚合物包膜肥料养分释放特征提供了参考.     

氮素与抑制剂双控释尿素的制备及其对土壤供氮能力和小麦产量的影响

  【目的】  包衣和添加抑制剂是常用的制备缓控释肥料的手段。尝试同时使用这两种方法,制备更加可控氮素释放与转化的新型肥料,并研究其在小麦上的应用效果。  【方法】  采用先在大颗粒尿素 (2.5～3.5 mm) 表面涂层,再用树脂包膜的方法制备含不同抑制剂的树脂包膜尿素。依据不同抑制剂,制备了无涂层 (CU)、脲酶抑制剂HQ涂层 (CRU1)、硝化抑制剂DCD涂层 (CRU2) 和HQ + DCD组合涂层 (CRU3) 4种新型树脂包膜尿素。通过扫描电镜观测了4种包膜尿素的微观结构,采用静水释放的方法测定了养分和抑制剂的缓释性能。在山东省潍坊和泰安两地布置冬小麦等氮磷钾施用量和相同施肥方法的田间试验,以普通大颗粒尿素为对照,在冬小麦苗期、拔节期、开花期、灌浆期和成熟期采集耕层土壤样品,测定速效氮含量,并于小麦成熟期测定产量及构成因素。  【结果】  1) 制备的4种包膜尿素成膜完整,包膜厚度均匀,表面光滑且膜层致密,树脂包膜材料能完整地覆盖在肥核的表面,膜表面有微孔,成为尿素和抑制剂向膜外释放的通道;尿素与抑制剂交接处结合严密,无间隙产生,抑制剂在包膜层的完全包围之中,可实现对尿素和抑制剂释放的同时控制。2) 包膜与抑制剂结合可有效控制尿素溶出。静水释放条件下,4种包膜尿素的氮素初期溶出率分别为7.59%、1.96%、2.12%、0.89%,尿素控释期依次是42、56、56、56天;CRU1的HQ释放期为28天,CRU2的DCD释放期为14天,CRU3中HQ和DCD的释放期分别为42和14天。相比较而言,CRU3的氮素释放期长于CRU1和CRU2,抑制剂的释放期也长于CRU1和CRU2,因此缓释效果大于CRU1和CRU2。3) 与大颗粒尿素对照 (U) 相比,4个包膜尿素处理在小麦苗期能维持土壤中NH₄+-N的适宜浓度,开花期后显著增加土壤NH₄+-N含量,保障了氮素的持续供应;而在小麦整个生育期内均显著降低土壤NO₃–-N含量,从而减少氮素淋溶损失。含HQ涂层的CRU1、CRU3处理能在小麦生育期内维持土壤脲酶活性处于较低水平;含DCD涂层的CRU2、CRU3处理能够抑制土壤NH₄+-N向NO₃–-N的转化,显著降低土壤NH₄+-N表观硝化率。与CU相比,CRU1、CRU2和CRU3处理的小麦产量在潍坊试验点分别显著增加23.38%、23.13%和38.79%,在泰安试验点分别增加6.36%、9.52%和28.57%。  【结论】  先在大颗粒尿素表面包裹抑制剂涂层,再包裹树脂,可在尿素表面形成完整且均匀的膜,而且在膜表面仍有一定量的微孔,实现尿素与抑制剂释放的同时控制。小麦整个生育期,与施用单一抑制剂的包膜尿素处理相比,施用含两种抑制剂 (CRU3) 的包膜尿素处理的土壤氮素持续供应能力更强,小麦产量最高;而且土壤硝态氮水平一直较低,也减少了氮素淋溶损失的可能。     

控释技术处理碳铵、尿素的肥效及其机理初探

采用改性的工农业有机废弃物、无机矿物作为控释材料,对碳铵、尿素进行包膜与非包膜控释处理,通过盆栽试验研究其肥效,用室内淋溶试验和X衍射分析手段探讨其养分控释机理。结果表明,两种控释处理的氮肥均有较好的肥效,可以明显提高氮肥利用率。肥料的X衍射分析表明,有机控释材料活性基团与碳铵、尿素相互作用,晶体结构发生了较大的变化,结晶度下降;对于包裹太严实的控释肥料,混以养分释放速度快的肥料,以调整养分不同释放速度的纵向复合,更有利于提高产量及养分利用率。非包膜控释处理成本较低,与包膜控释处理的效果相当甚至更优。两种控释技术均能提升碳铵、尿素的市场竞争力,有重要的产业应用前景。     

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。     

包膜控释肥料在旱地农田的应用研究进展与展望

就国内外控释肥料在旱地农田中的应用效果、田间养分释放,以及高效施用做了综述,重点总结了控释肥料在不同作物上的增产效果和当前应用研究中存在的问题。施用控释肥料可以提高肥料利用率,减少氮素淋溶损失,并具有增加作物产量和改善蔬菜品质的优点,但控释肥料应用中也存在着养分在土壤中的转化和去向不明,养分释放与作物生长对应性差,忽视环境条件对养分释放影响等问题。并对今后高效施用控释肥的技术研究进行了展望。     

聚合物包膜控释肥料膜壳累积、降解及对土壤质量影响的研究进展

聚合物包膜控释肥料是实现化肥提质增效的新型肥料之一,其控释效果依赖于包膜材料。控释肥料养分释放后的残留膜壳是农业土地上微塑料的重要来源,膜壳及其降解产物是否对土壤质量安全造成影响尚不清楚。本文综合了国内外膜壳残留及其降解的研究进展,从聚合物包膜控释肥料残留膜壳在农田中的累积现状、降解性能研究及其对土壤物理–化学–生物学效应等土壤质量参数的影响进行了阐述,包括:1)现有文献指出,控释肥料膜壳在农田中的累积量与施用量基本相同,其在不同类型农田土壤及不同土层中的赋存、分布和累积现状不同;2)不同类型控释肥料膜壳在土壤中的降解过程主要与聚合物材质相关,降解率可通过聚合物材料改性来提高,其降解过程、产物及机制值得探索;3)控释肥料膜壳降解产物对土壤物理、化学、生物学性状及作物生长的影响程度取决于聚合物材料类型、累积量及土壤类型。短期内低浓度的膜壳累积对土壤理化性质、土壤生物及作物生长无不良影响,长期累积或高浓度下膜壳影响土壤质量变化的阈值亟需明确。据此,进一步提出,1)应广泛开展不同种类控释肥料膜壳在农田中的赋存、分布和累积的现场监测评估工作;2)开发控释肥料膜壳及其次级降解物分离提取、鉴定和定量表征的分析技术和方法,建立健全标准化方法;3)了解控释肥料膜壳及其降解产物在土壤中的去向和迁移过程及其对不同类型土壤及不同作物品种的影响,探寻膜壳残留量与效应之间的关系及其影响机制;4)研制开发天然、生物及可降解控释肥料膜材,研究膜壳降解与养分释放之间的相互关系,构建新型可生物降解控释肥料膜壳降解与养分释放关系数据模型,以期为聚合物包膜控释肥料的应用、开发及标准的制定提供科学依据。     

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。     

高温-超低温处理对控释肥氮素释放特性的影响

采用水培和土培方法,探讨了2种组合的高温-超低温处理对MEISTER 180氮素释放特性的影响。结果表明,55℃处理期平均养分溶出率（η△t）为6.6%~8.9%;超低温处理期平均养分溶出率（η△t）为0.1%~0.6%。高温-超低温处理后MEISTER 180水中和土中氮素释放均呈直线型模式,相关系数R2在0.8552~0.9505之间;水中和土中养分溶出率比值变动范围在1.0~1.3之间,表明氮素释放受水分影响小,高温-超低温处理未改变MEISTER 180释放模式。     

脲酶硝化双抑制剂缓释肥提高番茄产量及NPK养分吸收

为提高番茄肥料的利用效率,该文采用恒温培养和土培试验研究了自制番茄专用缓释肥（special slow-realease fertilizer for tomato,TSRF1和TSRF2）在酸、中、碱性土中的氮素释放特性以及对番茄产量、NPK养分吸收利用的影响。结果表明,在3种不同土壤中,氮素释放累积量均表现为普通复合肥（ordinary compound fertilizer,OCF）>商品缓释肥（commercial slow-release fertilizer,MSRF）>自制专用肥（special compound fertilizer for tomato,TCF）>自制专用缓释肥1（TSRF1）>自制专用缓释肥2（TSRF2）,且各施肥处理在3种不同土壤类型上的氮素累积释放量大小表现为碱性土>中性土>酸性土。在整个培养期,各施肥处理在3种不同土壤中氮素相对累积释放率大小总体表现为碱性土>中性土>酸性土,且土壤中不同形态氮素累积量均是铵态氮大于硝态氮。铵态氮、硝态氮的累积量大小也表现为碱性土>中性土>酸性土。不同形态氮在3种土壤中的累积释放量动态释放以一级动力学方程拟合最好（r=0.963～0.998）。采用一级动力学方程,不同形态氮素的最大释放量表现为总N>NH4+-N>NO3--N,这与土壤中各形态氮素养分的累积释放特性变化规律表现一致。在土培试验中,两种专用缓释肥（TSRF2和TSRF1）显著提高了番茄果实干物质量,较TCF、MSRF和OCF处理分别增加了18.18%、7.24%、31.40%和13.45%、2.96%、26.15%,且番茄产量在各处理之间的差异达到显著水平。各处理对氮素的积累量大小顺序为TSRF2>TSRF1>MSRF>TCF>OCF,对磷的吸收上表现为TSRF1>TSRF2>MSRF>TCF> OCF,钾素吸收积累量的趋势与氮素基本相同。与普通复合肥相比,两种专用缓释肥处理的N、P、K利用率分别增加了10.66%、20.53%和18.62%（TSRF1）,14.94%、18.48%和21.95%（TSRF2）。两种专用缓释肥（TSRF2和TSRF1）在抑制剂的作用下,能够延缓肥料中N素养分的释放,增加番茄植株对氮磷钾养分的吸收,从而提高了NPK养分利用率和番茄产量。     

半干旱区施氮和灌溉条件下覆膜对春玉米产量及氮素平衡的影响

以典型半干旱区干湿砂质新成土（Ust-Sandic Entisols）为供试土壤进行田间试验,研究地膜覆盖、施氮及补充灌水量对春玉米（Zea mays L.）产量、土壤矿质氮（NO3--N和NH4+-N）及氮素平衡的影响。结果表明,0—100 cm土体范围内,随着土层加深,播前和收获后土壤NO3--N含量呈降低趋势,NH4+-N有所增加,但变幅不大;总矿质氮量（NO3--N和NH4+-N）表现为下降。说明地膜覆盖和施氮并没有使NO3--N深层累积量增加,这可能与土壤本身供氮能力严重不足有关。与不施氮相比,施氮各处理氮肥表观损失量增加;与不覆膜相比,作物氮素累积量比不覆膜显著增加（P0.05）。在低灌（80 mm）覆膜和高灌（160 mm）覆膜条件下,玉米的氮肥利用率均比不覆膜均提高了18.8%,说明覆膜低灌在相同施氮条件下,可节约80 mm灌水。但低灌（80 mm）与高灌（160 mm）不覆膜间氮肥利用率差异不显著,表明在相同施氮条件下,覆膜可有效提高氮肥利用率,减少氮素损失。综合考虑籽粒产量和氮肥利用率,“覆膜+补灌80 mm+施氮90 kg/hm2”可能为本试验条件下较优的栽培模式。     

Nitrous oxide emission from soil and from a nitrogen-15-labelled fertilizer with the new nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP)

Mineral-N fertilization can lead to a short-term enhancement of N₂O emission from cultivated land. The aim of this field study was the quantitative determination of the short-term N₂O emission after application of a fertilizer with the new nitrification inhibitor (NI) 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) to winter wheat. NO₃^- and NH₄⁺ fertilizers labelled with ¹⁵N in liquid and granulated form were used in specific fertilizer strategies. N fertilizers with higher NO₃^- contents caused higher N₂O emission than NH₄⁺ fertilizers. For fertilizers with NIs, used in simplified fertilizer strategies with fewer applications and an earlier timing of the N fertilization, the N₂O release was reduced by about 20%. Of the total N₂O emission measured, 10-40% was attributed to fertilizer N and 60-90% originated from soil N. Besides the fertilizer NO₃^--N, the microbial available-N pool in the soil represented a further important source for N₂O losses. Compared to liquid fertilizers, the application in granulated form led to smaller N₂O emissions. For fertilizers with NIs, the decrease in the N₂O emission is mainly due to their low NO₃^--N content and the possibility of reducing the number of applications.     

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。     

包膜尿素的养分释放特征及其肥效

应用固-液反应包膜工艺，采用4种改性的无机包膜材料，试制出了成本较低的包膜缓释尿素，用水中溶出率法测定了包膜缓释尿素的养分释放特征，应用盆栽水稻评价了包膜缓释尿素的肥效，并与国外的有机缓释氮肥（Methylene Urea）和高聚物包膜复合肥（Osmocotte）进行了比较，表明固-液反应型包膜尿素具有较好的养分缓释效果，4种包膜尿素与等氮和等重常规尿素相比，栽培水稻都有一定的增产作用，并提高了肥料利用率，其中LU增产最显著，比等氮和等重尿素处理分别增产41．5％和35．7％，肥料当季利用率达到43．9％，好于国外的有机缓释氮肥和高聚物包膜复合肥。养分释放特征与水稻氮素营养特征较为接近，可为水稻一次性施肥所用。     

施用不同种类氮肥对日光温室土壤溶液离子组成的影响

采用土培模拟试验研究了施用不同量的尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢铵（NH4HCO3）、硫酸铵[(NH4)2SO4]对培养期间日光温室土壤溶液电导率（EC）和不同离子组成及比例的影响。结果表明,不同氮肥种类对土壤溶液电导率（EC）的影响主要表现在培养的前一周左右,之后不同品种间无明显差异。土壤溶液中NO3--N含量随施氮量和培养时间呈明显的上升趋势,不同氮肥种类NO3--N含量无明显差异;不同氮肥种类处理土壤溶液中NH4+-N含量在培养的前7 d有所差异,之后亦无差异。随着氮肥施用量的增加,日光温室土壤溶液的EC及K+、Na+、Ca2+、Mg2+离子的浓度升高;增施氮肥同时提高了土壤溶液中Ca/K、Mg/K的比值,而对土壤溶液钾的活度比（ARK）无显著影响。说明氮肥施用量是影响土－液界面离子交换的重要因素;由此带来的日光温室土壤盐分累积以及K+、Na+、Ca2+和Mg2+离子的淋失等问题值得关注。     

茶树控释氮肥的施用效果与合理施用技术研究

采用田间试验方法研究控释氮肥不同施用量和施用次数条件下土壤养分释放动态,以及对茶树养分吸收、叶片叶绿素含量,茶叶产量和品质变化的影响。结果表明,控释氮肥能明显延长氮在土壤中的留存时间,与普通尿素相比,NH4+-N浓度明显提高并能持续较长时间;而NO3--N变化不大,使NO3--N占总无机态氮含量的比例降低。控释氮肥在土壤中的这种动态变化与茶树对氮素的吸收规律基本同步,这不仅明显促进了茶树对氮素的吸收,而且对钾和锌等矿质元素的吸收也有所增强;茶树叶片叶绿素含量提高。与普通尿素相比,控释氮肥可减少30%氮肥用量而不影响茶叶产量和品质;相同的施肥量和施肥次数或施肥次数减少一次,茶叶仍增产6.6%～24.1%,平均12.9%;茶叶品质成分,特别是游离氨基酸含量也有明显提高。     

Effects of polymeric slow release fertilizer on Chinese cabbage growth and soil nutrients

One pot experiment was conducted to study the effects of a new polymeric slow release fertilizer (PRF) on Chinese cabbage growth and soil nutrients. The experiment comprised three kinds of fertilizer (common compound fertilizer, 21% and 45% solubility of PRF in 25°C water, all fertilizers with N:P₂O₅:K₂O = 10:5.7:20) and three fertilizer levels (0, 21.6 and 43.2 g m^?2). Results showed that the high water-soluble PRFs (PRFHH and PRFHL) fit nutrient requirements of Chinese cabbage, and the high fertilization level significantly increased yield and improved quality of Chinese cabbage. Although the PRFHL treatment at 21.6 g fertilizer m^?2 had one-half less supplied nutrient than that of common compound fertilizer treatment (43.2 g fertilizer m^?2), the yield of Chinese cabbage with PRFHH and PRFHL was 8.0% more. The soluble sugar, vitamin C and leaf chlorophyll contents of Chinese cabbage can be effectively improved with PRFHH (43.2 g m^?2), PRFHL (21.6 g m^?2) and PRFLH (low water-soluble PRF, 43.2 g m^?2). The PRF treatment reduced the nitrate content and improved soil capacity of supplying nutrient effectively, and there were no changes in values of pH and electrical conductivity of soil.