无机包膜肥料的制备及电导法对其养分释放率的测定

采用磷酸铵镁盐对复混肥料进行了包膜处理,用聚酯类化合物再对包膜颗粒进行封面,制备了无机包膜肥料。用电导法测定了包膜肥料的养分释放率,研究了包膜及其材料对养分释放的控制作用和影响。结果表明:磷酸铵镁盐包膜可以延缓养分的释放;聚酯化合物封面比不封面的无机包膜肥料养分释放缓慢得多;应用电导法测定无机包膜肥料的养分释放率是可行的。

包膜型控释尿素养分释放率测定方法的改进

缓释肥料国家标准(GB/T 23348-2009)中规定用25℃静水浸提凯氏定氮法测定包膜型控释尿素释放率[1]。用凯氏定氮仪法测其养分释放率相对繁琐耗时。用对二甲氨基苯甲醛分光光度法测定包膜型控释尿素养分释放率,分别用该法与25℃静水浸提凯氏定氮法测定了同一批次的包膜型控释尿素养分释放率。结果表明,两种方法测定结果之间的相关性极显著。在25℃浸提下用对二甲氨基苯甲醛分光光度法可以准确、较快地测定包膜型控释尿素养分释放率和养分释放期。

温度、土壤水分和水蒸汽压对长效肥养分释放率的影响

本文用一级动力学描述了包膜长效肥(SRF)的养分释放机制。将土壤中残留肥料浓度的对数[log(Q_0—Q_t),Q_0为施肥量,Q_t为t时刻的释放量]与时间标绘得到直线图。长效肥在不同温度下的释放速率常数与水蒸汽压成线性相关: K=A·P_w+B式中P_w是蒸汽压,A和B是常数。长效肥养分释放速率取决于土壤水蒸汽向肥料颗粒的迁移。土壤水分对养分释放速率的影响是很轻微的,与假设机制一致。作者用已导出的关系式讨论了预测长效肥养分释放的可能性。

控释复合肥料的养分释放特性及其对不同花卉生长的影响

为探讨包膜质量分数分别为3%、4%、5%、6%的聚氨酯包膜控释复合肥料的养分释放特性和对花卉生长的影响,以市售的控释复合肥料为对照(CK)处理,开展了养分释放特征试验和以鸡冠花、鼠尾草为试验对象的盆栽试验及淋溶试验。结果表明:随着包膜量的增加,聚氨酯包膜控释复合肥料的养分释放率减小,有效延长了肥料的养分释放期;与CK处理相比,包膜量为4%、5%的聚氨酯包膜控释复合肥料分别显著提高了鸡冠花和鼠尾草的植株鲜质量;CK处理的淋溶液电导率(EC值)随时间延长不断减小,而聚氨酯包膜控释复合肥料淋溶液的EC值呈先上升后下降的变化趋势,可有效延缓土壤养分的流失。包膜量为4%~5%的聚氨酯包膜控释复合肥料可促进供试花卉的生长,有效提高肥料利用率,减轻对环境的污染。

包膜控释肥料在土壤中养分释放特性的测试方法与评价

在土壤培养基础上,着重研究了包膜控释肥料养分释放率的三种测定方法以及在土壤中测得的包膜控释肥料养分释放率与在水中测得的养分释放率间的相关性。结果表明,在土壤培养中,采用肥料养分化学测定法、肥料养分称量法和土壤无机氮增量法都能直接或间接表征包膜控释肥料在土壤中的养分释放率及其相关性状。包膜控释肥料在土壤与水两种体系中所测得的养分释放率之间相关性显著,其相关关系符合一元一次线型回归方程,相关系数(r)大于0.920。

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。

保水缓释肥料保水性能及养分释放特性

为了明确添加水溶性保水剂(羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠)肥料的保水缓释效果,利用圆盘造粒工艺制备了保水缓释肥料,通过土壤培养和土柱淋溶试验,研究了保水缓释肥料在土壤中的保水性能和养分缓释效果。结果表明:3种保水缓释肥料均具有一定保水性和养分缓释效果,随保水缓释肥料用量增加,土壤最大持水率逐渐增加,土壤水分蒸发率逐渐减小;其中,以添加聚丙烯酸钠的保水缓释肥料保水性能和养分缓释效果最佳,首次淋溶后氮磷钾养分释放率较普通肥料分别减少了50.38%、55.74%、48.37%,当肥料添加量为2%时,土壤最大持水率较纯土壤提高了43.28%,培养至30 d土壤水分蒸发率较纯土壤降低了22.86%。

折光率法在控释尿素释放率和肥效期检测中的应用

【目的】以尿素测定标准化学方法,即对二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法检验折光率法测定控释尿素养分释放率及肥效期的准确性和可靠性,为折光率法应用于快速准确评价控释尿素肥效期提供理论依据。【方法】以3种肥效期的控释尿素PCU1、PCU2和PCU3为材料,采用25℃恒温静水培养控释尿素,分别用PDAB比色法和折光率法测定尿素释放率和肥效期,并对2种方法的测定结果进行相关分析和校验研究,评价25℃下折光率法测定控释尿素养分释放率和肥效期的准确性和可靠性。【结果】折光率法测得的不同肥效期控释尿素释放特征曲线与PD-AB比色法的测定结果几乎重合,说明折光率法不会改变控释尿素的累积释放规律。2种方法测得的控释尿素释放曲线Richards方程的拟合特征参数No、k、ti无差异,释放率测定结果呈极显著线性正相关,相关系数均为0.999,标准误分别为0.09,0.16和0.10,二者之间无统计差异。当养分累积释放率为80%时,3种控释尿素PCU1、PCU2和PCU3的肥效期分别仅相差0.97,3.14,8.96d。【结论】折光率法测定控释尿素养分释放率和肥效期的准确度和精度高,适用于检测不同肥效期控释尿素的养分释放率和肥效期,可用于评价控释尿素的控释性能。

3种肥料品种的氮素养分静水释放试验

以3种不同肥料品种为试验材料,通过静水释放试验测定其氮素养分释放速率。结果表明,3种肥料的氮素养分释放曲线均呈"L"形;尿素在第3 h的氮素累积释放率就达到了99.53%,而油茶专用肥(15-6-9)和掺混肥(15-6-9)在第23 h的氮素累积释放率分别达到97.28%和99.36%。从长期累积释放情况来看,油茶专用肥缓释性优于掺混肥,更优于尿素。可见,添加有机质、经过造粒工艺处理,可在一定程度上减缓肥料养分的释放速率,有利于提高肥料利用率和降低肥料对环境尤其是对水的污染。

脲甲醛缓释肥料的氮养分释放特征及其肥效研究

通过脲甲醛缓释肥料中氮养分释放性能测试及在玉米和水稻上的盆栽试验,结果表明:缓释复混肥中氮溶出、铵态氮挥发速率均低于常规复混肥;施用缓释复混肥可提高氮养分利用率,并可增加产量、改善作物品质;施用缓释复混肥能大幅减少氮肥的挥发和淋溶损失,减轻施肥对环境的污染,具有较大的社会和生态环境效益。

生物可降解型自控缓释尿素养分释放规律的研究

以4种生物可降解型自控缓释尿素（CU1、CU2、CU3、CU4）为研究材料,通过静水释放试验模拟研究了4种肥料在常温条件下的养分释放规律,采用静水释放试验研究了不同温度对CU4养分释放的影响以及采用土壤培养的方法研究了不同土壤含水量对CU4养分释放的影响。结果表明,CU1和CU2养分累积释放曲线呈倒＂L＂形,CU3和CU4养分累积释放曲线呈＂S＂形,这与非生物可降解型聚合物包膜尿素养分累积释放曲线相同。4种肥料的初溶出率为0.07%-8.77%,微分溶出率除CU1外,均低于4%,其中CU4初溶出率最低,控释效果最好,约控释85天。升高温度将增大养分释放速率,缩短控释时间,降低土壤含水量能够降低养分释放速率和养分释放总量,但不管是升温还是降低土壤含水量均不改变肥料养分累积释放曲线类型。

包膜控释肥料在水旱2种模式下的释放率研究

比较了包膜控释肥料在水旱2种模拟形式下的释放率变化情况。结果表明:在同等条件下,包膜控释肥料在水田的养分累计释放率大于旱田。包膜控释肥料前期的释放速率是水田明显高于旱田,而后期的释放速率则为旱田略高于水田。土壤物理形态的差异对包膜控释肥料的养分释放有很大影响。

不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响

为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm^-2;T2:75 kg·hm^-2;T3:150 kg·hm^-2;T4:225 kg·hm^-2;T5:300 kg·hm^-2;T6:375 kg·hm^-2),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1~T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P<0.05);同时,T1~T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%~56.6%、33.8%~44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P<0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%~49.2%、90.5%~93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%~55.8%,养分释放表现为K>C>P>N。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm^-2时还田玉米秸秆的腐解效果最好。

土壤类型和含水量对包膜尿素养分释放特征的影响

包膜肥料中养分释放快慢和释放期长短直接关系到肥料的利用效率和植物的生长,以包膜尿素为材料,研究不同土壤类型对包膜尿素养分释放特征的影响。结果表明:包膜尿素在3种作物种植地(水稻、蔬菜和茶树)土壤中养分释放最快的为稻田土,土壤表面和里面平均初期溶出率为11.88%,28d平均养分累计释放率为61.32%,释放期为123d;不同土壤含水量(20%、40%和60%)下,包膜尿素养分释放特性表现为随着土壤含水量的增加,养分释放速度逐渐加快;撒施在土壤表层的包膜尿素氮素释放率略低于埋入土层内部的。

添加纳米TiO_(2)改善淀粉基聚酯聚氨酯复合材料的膜层质量和养分控释特性

【目的】淀粉基聚氨酯包膜缓控释肥施入土壤后,膜壳降解时间短,环境风险低,但因亲水性强、杂质多、致密性差等特点也降低了养分的控释性能,无法满足作物全生育期养分需求。我们优化了淀粉基聚氨酯膜材构成比例,并从膜材化学结构和膜壳物理性状角度,研究了该包膜工艺改善复合包膜尿素养分控释性能的机理。【方法】本研究设计了以聚烯烃蜡为底涂层,淀粉基聚氨酯(BPU)为内涂层,纳米TiO_(2)改性聚酯聚氨酯(PPU)为外涂层制备复合包膜尿素的工艺流程。采用响应曲面法设计了BPU、PPU、TiO_(2)添加量三因素组合的20个处理,建立了养分初期释放率、释放期对BPU、PPU、TiO_(2)添加量的响应模型;利用电镜扫描、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、气相色谱/质谱,探究复合膜材形态与结构特征;通过热失重、Zeta电位、静水浸提方法,评价了膜材稳定性与养分释放动力学特征;利用土壤埋袋试验,研究了膜壳降解性能。【结果】1)较BPU膜材,复合膜材(NBPU)在中性条件下Zeta电位绝对值提高34.8%,添加纳米TiO_(2)后进一步提高了26.5%~64.6%,提升了其物理稳定性;膜壳在土壤中自然降解365天后,添加1.00%纳米TiO_(2)的聚酯聚氨酯失重率为4.92%,与未添加TiO_(2)的相比显著提高了3.3倍。2)复合膜材表面孔隙少、光滑平整,切面致密均匀;颗粒硬度为85.2 N,较BPU膜材提高了37.0%,膜表粗糙度降低了71.3%,肥料力学与耐磨性能均有所改善;BPU对前期养分释放具有显著调节作用,PPU添加量3%以内时添加量与养分释放期成正比,纳米TiO_(2)则对3~28天的养分释放速度有显著影响。3)通过响应曲面法分别建立养分释放期、初期释放率与BPU、PPU、TiO_(2)添加量的二次多项式数学模型(P<0.01),可用该模型对相应的指标进行分析和预测;明确设计变量对养分释放期的贡献度为PPU>BPU>TiO_(2),对初期释放率的贡献度为TiO_(2)>BPU>PPU。【结论】纳米TiO_(2)可提高聚氨酯膜材中的微相均匀性,降低肥料养分初期释放率,且其光催化性可提高养分释放后残膜在土壤中的降解率;复合包衣可提升膜材结构稳定性,通过调控PPU、BPU和TiO_(2)添加比例实现养分释放期调控;利用曲面中心设计法建立的肥料养分释放特征响应模型可为实际生产提供技术参考。

小麦和玉米秸秆不同还田量下腐解特征及其养分释放规律

通过设置在甘肃省定西市安定区李家堡镇麻子川村尼龙网袋埋土试验,研究玉米、小麦秸秆在10g、30g、50g、70g四个还田量水平(等碳量以小麦含碳量为基准)的腐解特征及其养分释放规律。结果表明:经过100天的腐解,玉米、小麦秸秆的腐解速率均呈现出前期快、后期慢的趋势,玉米秸秆腐解率大于小麦秸秆。就秸秆四个还田量水平来说,还田量为26.23g的玉米秸秆腐解最快,累积腐解率为64.15%,而玉米秸秆还田8.74g处理的腐解最慢。而小麦秸秆还田量为50g的腐解效果较好,10g还田量水平下的腐解率最小。因此,玉米秸秆26.23g或小麦秸秆50g还田的腐解效果较好。

三江平原地区不同有机物料腐解规律的研究

利用网袋法模拟田间还田方式,研究不同还田方式下玉米、大豆秸秆的腐解特征。结果表明:经过150d的分解,玉米和大豆秸秆残留率在33.7%～61.1%之间,秸秆还田分解趋势为:土埋处理>露天处理,土埋玉米秸秆>土埋大豆秸秆,露天条件下大豆和玉米秸秆分解速率一致。从细胞结构上看,玉米秸秆随着还田时间的延长,基本组织和维管束遭到破坏,细胞壁变薄,细胞内物质消失,细胞排列疏松;大豆秸秆组织结构变化不明显。露天和土埋处理各有机物料有机碳分解率分别为39.9%～48.9%、49.6%～65.8%,土埋玉米和大豆秸秆腐解速度明显高于露天处理。两个处理氮、钾分解率无太大差异,分别为51.1%～67.7%、74.6%～91.7%,而磷素变化比较明显,露天和土埋处理玉米秸秆的磷释放率平均比大豆秸秆高49.4%、56.7%。作为还田物料玉米秸秆要好于大豆秸秆。

不同还田方式作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟田间秸秆还田的3种方式，探索研究不同还田方式的小麦、油菜秸秆腐解特征和养分释放特征。结果表明，经过120d腐解后，不同还田方式的小麦、油菜秸秆土埋处理的59．5％-60．3％、露天处理的40．2％-49．8％和水泡处理的24．6％-29．8％被腐解。作物秸秆的腐解速度为土埋〉露天〉水泡。经过120d腐解后，露天处理、水泡处理和土埋处理的小麦、油菜秸秆中的氮有58．7％-61．3％、63．9％-74．9％、50．8％-58．2％释放出来，磷有92．1％-96．5％、98．6％-100％、66．5％-81．3％释放出来，钾有56．0％～64．3％、74．3％～77．6％、41．9％～46．5％释放出来。作物秸秆磷的释放率最大，氮次之，钾最小。3种还田方式作物秸秆养分释放率为水泡〉露天〉土埋。

两种缓控释尿素缓释特性比较分析

通过静水溶出率法比较了两种缓控释尿素的缓控特性。结果表明,两种不同缓控释尿素的初期养分释放率、养分释放期以及养分释放期内日平均释放速率均存在差异。A型缓控释尿素溶解速率慢,释放周期长,其养分释放期可达43 d,其释放速率在60 d之内均呈上升趋势;B型缓控释尿素溶解速率快,释放周期短,养分释放期为28 d,其在35 d前释放速率较快,35 d已累积释放84.63%,后期尿素释放较少,释放速率趋于平缓。

秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟烟田中秸秆还田,探索研究秸秆腐解剂对不同秸秆的腐解特征和养分释放特征。结果表明:经过100 d腐解后,施用秸秆腐解剂与否,秸秆腐解率和有机质释放率秸秆都为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆腐解速度分别提高9.60%、8.22%、6.42%,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆有机质的释放速度分别提高了1.58%、1.34%、1.08%;未施用秸秆腐解剂时,秸秆速效氮释放率为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后,秸秆速效氮释放率水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆的速效氮释放速度分别提高了4.10%、2.48%、1.72%;施用秸秆腐解剂与否,秸秆速效磷、速效钾的释放率都是水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂对玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆速效磷、速效钾释放速度的提高效果不明显。