高强度速分散硅钙颗粒制备及团聚机理研究

以钙硅粉体为原料,添加木质素磺酸钙-壳聚糖有机黏结剂,通过圆盘造粒技术制备硅钙球团颗粒,考察黏结剂、木质素磺酸钙、壳聚糖添加量以及干燥温度等对硅钙球团颗粒抗压性能及速散性的影响,并对造粒工艺条件进行优化;借助于XRF、XRD、FTIR等技术对原料及样品进行表征,探究硅钙粉体团聚成粒的机理。结果表明,最佳成型造粒条件为:木质素磺酸钙添加量3.75%,壳聚糖1.25%,干燥温度115℃,颗粒团聚紧密,平均抗压强度为34.4 N,亲水基团加速了水分子向颗粒内部渗透,静水实验结果显示,51 s内样品可完全崩解。

蓖麻油基聚氨酯包膜缓释肥的制备及控释性能研究

以天然植物油多元醇蓖麻油为基础,合成的聚氨酯制备肥料包膜材料,可以在一定程度上缓解使用石油基产品造成的环境污染和能源匮乏问题。本研究探讨了异氰酸酯种类以及蓖麻油羟基与异氰酸酯基团摩尔比对聚氨酯包膜材料力学性能、交联密度和水接触角的影响;采用转鼓式包衣机构建植物油基聚氨酯缓控释肥料,分析其缓控性能和耐受性能,揭示其水分触发式缓控释对应规律及调控机理。结果表明,以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)为原料,且蓖麻油羟基与异氰酸酯基团摩尔比为1.0∶1.2时,所得聚氨酯交联密度、刚性、疏水性和抵抗水渗透能力较强,养分初期释放率不足1.5%,养分释放期长达140 d,缓释效果较好。

聚己内酯基聚氨酯包膜尿素养分释放特性

以聚己内酯多元醇和异氰酸酯为包膜材料,制备了膜材用量为4%,6%和8%的聚己内酯基聚氨酯包膜尿素(PCU1、PCU2、PCU3),通过扫描电镜、恒温静水培法、胶园土壤培养法分析聚己内酯基聚氨酯包膜尿素膜层结构、养分释放速率以及释放期。结果表明,包膜尿素表面覆盖了聚己内酯基聚氨酯膜层,从而起到了物理阻隔作用,使包膜尿素具有较好的养分控释效果。随着膜材用量增加,包膜尿素释放期延长,PCU1、PCU2、PCU3在静水中的释放期分别为31.60,86.65,260.11d。聚己内酯基聚氨酯包膜尿素在静水和胶园土壤中的养分释放特征曲线基本相同,培养介质不会改变聚己内酯基聚氨酯包膜尿素的养分释放模式,但胶园土壤培养显著缩短了PCU3的释放期,释放期仅为206.54d,较静水中缩短了53.57d。

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SiO_(2)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。

生物质基木醋液的制备工艺和增效技术研究进展

木醋液是生物质热解制炭产生的高价值酸性副产物,具有来源丰富、无污染、成本低等特点。如果将木醋液中的成分进行转化并加以利用,对促进生物质资源利用具有重要意义。木醋液的主要成分为有机酸、醇类、酚类、醛类和酮类等多种有机物和微量金属元素,具有刺激作物生长、抑制病原菌生长和抗氧化的作用,通过不同的制备工艺和增效技术将木醋液应用于植物上是目前的研究热点。通常,木醋液生产途径可分为工业生产木醋液和实验室制备木醋液,但初步制备出的木醋液含有某些有毒物质,需要进一步精制,精制的过程主要采用过滤法、活性炭吸附法、蒸馏法、静置法、低温法、萃取法等。笔者基于近年来国内外木醋液的研究动态,简述了木醋液的制取和精制,分析了目前木醋液精制方法的优缺点,介绍了木醋液对植物生长的作用机理;概述了木醋液在粮食、水果、蔬菜和其他作物上的增效技术和应用效果,总结出木醋液具有促进种子发芽和植物生长、抑制作物病原菌、提高作物产量和抗逆性以及改良土壤等功能。然而,木醋液在开发和利用方面尚无明确的统一标准,且对植物的增效机制尚不明确。今后,研究重点应主要集中在不同原料和不同工艺制备的木醋液对植物促生的作用机理和土壤的改良机理等方面,研究结果将为木醋液开发、高效利用及农业绿色发展提供参考。

牦牛血氨基酸液体肥对菠菜生长的影响

为合理利用牦牛血,提高牦牛综合利用价值,实现屠宰废弃血液氨基酸液体肥的工业化生产,通过大棚种植菠菜,从促进生长、增加产量、提高农产品品质3个方面评价牦牛血氨基酸液体肥的效果。以大棚种植菠菜为对象,在种植过程中监控作物叶长、叶宽、株高、根长、茎粗等生长指标;作物成熟时检测作物叶面积、鲜重、干重增产指标;同时检测硝酸盐、维生素C、叶绿素、黄酮等品质指标。通过对比牦牛血氨基酸液体肥、商品氨基酸肥、化肥、有机肥在菠菜中的追肥效果,对牦牛血氨基酸液体肥肥效作出评价。结果表明,生长方面,YBAAF促进茎粗效果显著;增产方面,AAF组效果最佳;品质方面,YBAAF处理提高了作物部分活性物质,但硝酸盐含量在5种处理中最高,维生素C含量也均高于其他组。对作物影响总体而言,施肥组优于对照组,有机肥优于化肥组,有机肥组之间,市售氨基酸液体肥最佳,牦牛血液酶解氨基酸肥略低,但与农家肥差异不显著。

水溶性聚磷酸铵-尿素硝酸铵-氯化钾体系在5℃下的固液相平衡研究

采用动态法测定了APP(水溶性聚磷酸铵,18-58-0)-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-KCl-H_(2)O体系及其子体系APP(18-58-0)-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-H_(2)O、KCl-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-H_(2)O、APP(18-58-0)-KCl-H_(2)O在5℃下的固液相平衡数据,利用XRD分析平衡固相物相组成。结果表明:APP(18-58-0)-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-H_(2)O、KCl-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-H_(2)O及APP(18-58-0)-KCl-H_(2)O体系分别含有两个单结晶相区:(NH_(4))_(3)HP_(2)O_(7)、(NH_(4))_(4)P_(2)O_(7);KNO_(3)、KCl;(NH_(4))_(3)HP_(2)O_(7)、KCl;一个共饱和结晶区:(NH_(4))_(3)HP_(2)O_(7)+(NH_(4))_(4)P_(2)O_(7);KNO_(3)+KCl;(NH_(4))_(3)HP_(2)O_(7)+KCl。APP(18-58-0)-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-KCl-H_(2)O体系包含四个单晶区:(NH_(4))_(3)HP_(2)O_(7)、(NH_(4))_(4)P_(2)O_(7)、KNO_(3)、KCl。体系中N+P_(2)O_(5)+K_(2)O含量的最大、最小值分别为46.18%,14.46%。在APP(18-58-0)-[CO(NH_(2))_(2)-NH_(4)NO_(3)]-KCl-H_(2)O体系中,随着溶质的增加,饱和溶液中水的含量逐渐降低,水分含量的变化趋势与总养分N+P_(2)O_(5)+K_(2)O含量的变化趋势相反,溶液密度的变化趋势则与总养分N+P_(2)O_(5)+K_(2)O含量变化趋势相吻合。研究结果对配制不同氮磷钾比例的液体肥料具有参考价值。

玉米田N_2O排放及减排措施研究

用封闭式箱法对玉米田Ｎ２Ｏ排放进行了全年、系统的原位观测，发现Ｎ２Ｏ排放有明显的季节变化，主要排放期是在作物的生长季节．另外，玉米植株能通过其根系的作用增加土壤向大气排放Ｎ２Ｏ．应用长效碳酸氢铵和缓释尿素于玉米田中，在施入等量氮的情况下，定时监测Ｎ２Ｏ排放量．结果表明，上述二种长效肥料与普通尿素和碳酸氢铵相比，能明显减少土壤中Ｎ２Ｏ排放，并能提高玉米产量．此外还发现，在玉米生长的后期，它们在土壤中仍然能保持较高含量的硝态氮和铵态氮，说明它们都能使肥料缓慢地释放到土壤中，供作物长期吸收利用，使作物吸收到足够的氮，同时它们的这一特殊作用也减少了土壤微生物的硝化和反硝化过程大量产生的Ｎ２Ｏ．因此，它们具有经济和环境双重效益并有着广阔的应用前景．

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。

基于傅里叶变换红外光声光谱的包膜控释肥料聚合物膜疏水性的表征

以不饱和有机硅改性的丙烯酸酯为基材,在不同条件下制备了30种水基聚合物包膜控释肥料模型膜,测定了模型膜的溶胀度及模型膜的傅里叶变换红外光声光谱。分别以红外光声光谱和溶胀度为自变量和因变量进行简单相关分析,同时也构建了偏最小二乘模型,并利用该模型对模型膜的疏水性进行预测。结果表明,聚合物模型膜具有明显不同的疏水性,其红外光声光谱具有相似的吸收特征,但不同吸收带的相对强度发生明显改变;常用的简单相关分析无法实现模型膜疏水性的预测,表明模型膜的疏水性与谱区更多的特征峰相关;基于偏最小二乘法的多元校正分析具有很好的预测能力,模型的校正系数(R2)为0.9864,校正标准误差为0.70%,验证标准误差为1.92%。此模型可用于模型膜疏水性的预测。本方法样品用量少,测定快速,操作简便且可实现原位测定,为控释肥料包膜材料的研制提供新的手段。

壳聚糖包膜尿素养分释放特性及包膜层通透性的变化

通过壳聚糖包膜尿素(CCU)在30°C水中的释放实验,描述了其养分释放特性。将CCU释放过程分为稳定阶段和衰退阶段,同时探讨了CCU养分释放速率和包膜通透性的变化情况。结果表明:亲水性包膜尿素与非亲水性包膜尿素的释放情况有很大不同,不存在明显的滞后阶段;在稳定阶段释放速率系数K为一定值;在衰退阶段,K随时间和浓度变化,可以描述为K=0.002 2(t-ts30)+0.080 1。

聚合物包膜NPK复合肥料养分释放滞后期的研究

聚合物包膜肥料养分释放的滞后期是指不释放养分或释放量很少的时期,主要由水分进入过程和养分溶解过程组成,滞后期的长短受这两个过程控制;滞后期的主要影响因素为包膜厚度、养分溶解度、养分组成等。以此为理论基础,模拟了聚合物包膜肥料养分释放的滞后期,推导出聚合物包膜肥料滞后期的方程为:tlag=kr/3(l/PhΔP+1/Dφ),估算了聚亚安酯类物质包膜NPK复合肥料(Multicote)中K+、NO-3、NH+4释放的滞后期。4和H2PO-由于养分离子本身的溶解性质不同以及养分间的相互作用,不同的养分离子的滞后期存在明显差异,与试验结果一致。同时,该模型还表明,当包膜厚度较薄时,对滞后期起主导作用的是养分溶解过程,只有当包膜厚度足够大时,才会对滞后期起主导作用。该模型将对聚合物包膜肥料的研制和应用提供重要的理论指导。

降解包膜缓释化肥的制备及性能研究

目的促进化肥减量增效及发展绿色农业。方法采用全生物降解材料聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为包膜材料,以SBA–15分子筛负载尿素颗粒为芯材,制备缓释肥料。通过对复合膜的力学性能、润湿性、透气透湿性、吸水性进行测定,以及采用水溶出法和土壤溶出法评价尿素的氮累积释放率,对包膜肥料进行综合评定。结果实验表明,复合包膜具有良好的力学性能、保水性、透气性、耐雨冲刷等,可赋予包膜极佳的耐冲击和储水性能。另外,第28天该包膜缓释化肥在水溶出实验和土壤溶出实验得出,尿素的氮含量累积释放率分别为61.5%和55.5%,满足≤80%的国家标准。结论所制备的可降解塑料包膜缓释化肥具有缓慢释放、成本低廉、环境友好等特点,在缓释肥料的工业化应用方面具有巨大潜力。

我国缓/控释肥发展现状及产业化存在的问题

我国目前所施用的化肥大多是单质速效化肥,肥效期短,养分容易淋失、挥发和固定,利用率很低,造成极大的资源浪费和严重的环境问题,因此开发缓/控释肥就被提到了现代化肥工业生产的日程。从缓/控释肥料的优势出发,并结合我国缓/控释肥料的发展现状,从研发、生产和推广应用等方面说明其实现产业化存在的问题,从而为我国缓/控释肥料的产业化提供参考。

功能型包膜缓/控释肥料的研究现状和发展前景

对包膜型缓释/控释肥料、包膜材料的概念进行了论述,系统地阐述了包膜缓释肥料和功能型包膜缓释肥料的研究现状,指出了缓释肥料存在的不足并展望了今后研究的方向。

生物技术黄腐酸微肥的研制与应用

介绍了生物技术黄腐酸微肥的配方及生产方法 ;使用结果表明 ,该微肥具有补充作物所需的微量元素和提高作物抗旱等能力的双重功效 。

水分对壳聚糖包膜尿素养分释放特性的影响

探讨了土壤中水分对壳聚糖包膜尿素(CCU)养分释放特性的影响。结果表明:CCU具有很好的缓释效果,养分释放率与包膜内水蒸气压差呈线性关系;介质离子浓度对养分释放有很大的影响,在盐类饱和溶液中,最大释放率达不到100%。CCU的养分释放是单个颗粒在不同时间内释放养分的累积行为,单个颗粒不能提供满足要求的持续的养分释放。CCU养分释放速率随着土壤水分的增加而增大,土壤水分含量对CCU养分释放的影响是非常复杂的,养分释放不能简单地用饱和水分条件下的模型来预测。CCU在干旱的土壤中表现出优于聚合物包膜肥料的养分释放特性。

革屑提取胶原蛋白制备含氨基酸水溶肥的研究

以废弃革屑为原料,采用氧化钙水解革屑提取胶原蛋白,采用硫酸将胶原蛋白水解成便于植物吸收的氨基酸和小分子肽,螯合金属铁、锌、铜、锰,制备了微量元素型含氨基酸水溶肥料。硫酸的最佳水解工艺为:水解温度110℃,硫酸用量为胶原蛋白的1.25倍,水解率可达91%。液体中游离氨基酸总量为231g/L,高出行业指标131%。制备的微量元素型含氨基酸水溶肥料符合液体产品的技术指标和重金属限量要求。

早稻种子包衣肥的缓释性能研究

为了探明早稻种子包衣肥的缓释性能,对用其制备的包肥种子中养分N、P、K的初期释放率、微分释放率和累积释放率进行了测定。研究结果显示:包衣肥中养分的初期释放率<40%,其中N的初期释放率最快,K次之,P释放得最慢;N、P、K的微分释放率显示包衣肥中养分能够均匀释放,能够满足早稻生长前期对养分的需求,提高肥料利用率,表明早稻种衣肥的缓释性能良好。

近临界水处理废弃烟梗工艺优化

为了探究近临界水(NCW)处理烟梗获得植物营养液和生物炭的最优处理工艺,采用正交试验设计,对NCW处理烟梗工艺进行优化,设计了料液比、反应温度和反应时间的三因素三水平正交试验。结果表明:①NCW液化烟梗的最优处理组合为料液比1∶14,温度180℃,时间15min,烟梗生物炭产率最高和气化率最低的条件均为料液比1∶4,温度180℃,时间15min;②NCW液化烟梗制备植物营养液中有机质、总氮磷钾和中微量元素含量的最优处理条件均料液比1∶4,温度180℃,时间15min;③结合工艺优化目标与植物营养液质量进行综合评价,T9为最优处理,在此处理下,烟梗液化率51.8%,生物炭产率31.8%,综合利用率达83.6%。获得的植物营养液有机质含量(63.1±1.2)g/L,氮磷钾(N+P_(2)O_(5)+K_(2)O)总含量(5.748±0.017)g/L,中微量元素含量(101.0±3.2)mg/L,达到相关企业标准,可以作为植物营养液使用。