控释肥颗粒群仿真接触参数标定与试验

接触参数影响控释肥颗粒离散元仿真结果。为了精准模拟控释肥颗粒力学行为与运动规律,本文基于离散元法对控释肥颗粒的接触参数进行标定与试验。首先,建立控释肥离散元基础模型,并利用台架和仿真试验相结合的方法,在EDEM中对控释肥颗粒与PVC板之间接触参数进行标定。其次,通过碰撞弹跳试验、斜面滑移试验和斜面滚动试验测得控释肥颗粒与PVC板之间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数分别为0.539、0.507和0.105。最后,通过堆积试验、最陡爬坡试验和正交旋转组合试验,得到控释肥颗粒间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数分别为0.38、0.25和0.09,并通过无底圆筒提升试验和排肥台架试验进行验证。试验结果表明,堆积角实际值与仿真结果的相对误差为1.54%,排肥量实际值与仿真结果4种转速下的相对误差分别为4.38%、4.23%、4.41%、4.36%,所标定的控释肥接触参数精准有效,可为控释肥离散元仿真提供数据和模型支撑。

缓控释肥硅基膜材的制备与表征

以钙镁磷肥、硅丙树脂为主要原料,加入甲基硅酸钠作粘结剂,制备了缓控释肥硅基膜材,并采用撒粉离心包衣、底喷式流化床工艺制备了密封型硅钙镁磷肥、粘结型硅钙镁磷肥、改性硅丙树脂3种包膜尿素,通过静水试验研究了此3种包膜尿素的释放特征。结果表明,3种包膜尿素的释放周期分别为60、79、96 d,在水中均能保持完整球形,耐水性较好。通过扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射法对膜材形貌特征和结构进行表征,发现钙镁磷肥和硅丙树脂为成膜材料;甲基硅酸钠作为密封剂和防水剂参与了成膜反应,有效增加了膜材的塑性和韧性,此复合材料可用作缓控释肥的胶结剂和包膜剂。

推荐施肥量下控释肥替代普通尿素提高高粱产量和氮肥生产力

【目的】高粱生产中氮肥施用不合理,氮肥利用效率低,研究适宜重庆地区高粱种植的控释氮肥减施比例,在减少氮肥用量的同时,确保高粱稳产高产,提高肥料利用效率。【方法】田间定位试验于2021、2022年在重庆永川进行,供试高粱品种为晋渝糯3号和金糯粱1号。设置6个处理,分别为不施氮肥(CK);习惯尿素施肥量(U,N 180 kg/hm^(2));尿素推荐施用量(U1,减N 20%,N 144 kg/hm^(2));控释氮肥减施氮量20%(C1,N144 kg/hm^(2));控释氮肥减施氮量30%(C2,N 126 kg/hm^(2));控释氮肥减施氮量40%(C3,N 108 kg/hm^(2))。在高粱开花期和成熟期,调查干物质积累量和转运量,成熟期调查植株和籽粒氮素含量、生物量、产量及产量构成因素。【结果】开花期和成熟期高粱干物质积累量均以C1和U1处理最高,C1处理成熟期干物质积累量又显著高于U1。C1处理叶片花前干物质转运量显著高于U。花后干物质积累量C1处理显著高于其他处理,U1和C2处理显著高于U处理。C1处理晋渝糯3号和金糯粱1号花后干物质积累量对籽粒的贡献率较U分别显著提高了11.54%和12.41%。C1处理的高粱产量最高(晋渝糯3号6611 kg/hm^(2),金糯粱1号5690 kg/hm^(2)),较其他施氮处理显著提高了5.40%~18.66%;其次为C2和U1处理,二者的产量均显著高于U和C3处理。各施氮处理的氮肥生理利用率(NPE)差异不显著;减氮处理间氮肥农学利用率(NAE)无显著差异,氮肥偏生产力(NPFP)差异显著,其NAE和NPFP均显著高于习惯施氮处理U;控释肥各减氮处理的NPFP显著高于普通氮肥推荐量处理U1。C1处理较U处理大幅提高了NAE、NPFP和氮肥利用率(NUE),晋渝糯3号分别提高了58.54%、39.61%和59.28%,金糯粱1号分别提高了80.97%、48.30%和63.08%;与U1处理相比,晋渝糯3号的NPFP、NUE分别提高了5.38%和22.19%,金糯粱1号分别提高了5.82%和4.42%。【结论】推荐施氮量下,用控释肥替代普通氮肥增加了高粱开花期和成熟期干物质积累量,提高了叶片花前干物质转运量和花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率,提升了高粱产量和氮肥利用效率,可作为西南地区高粱生产的推荐氮肥施用方式。

施用缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响

为了明确不同缓控释掺混氮肥对水稻产量及氮素吸收利用的影响,以苏香粳1176为供试材料,设置11个处理:不施氮肥(N0)为空白对照、当地常规施肥为施肥对照(N1),以及释放期为60、90 d的2种缓控释氮肥与常规氮肥按不同比例掺混(N2~N10),研究其对水稻产量及其构成因素和氮素吸收利用的影响。结果表明,与常规施肥相比,缓控释氮肥处理使水稻产量均有所下降。其中,N4处理水稻每穗粒数降低,但其较高的结实率和千粒质量保证相对较高的生物产量水平,从而保证N4处理具有较高的水稻产量。施用缓控释氮肥均提高水稻的吸氮量,随着缓控释氮肥比例的增加,水稻吸氮量呈逐渐增加的趋势。但缓控释氮肥均降低了水稻干物质和籽粒的氮素生产效率。缓控释氮肥均能提高水稻氮肥吸收利用率,降低水稻氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。水稻成熟期时,缓控释氮肥处理土壤速效氮含量低于常规施肥处理。综上,缓控释氮肥虽然提高了水稻的吸氮量和氮肥吸收利用率,但其氮素吸收利用效率总体不高,水稻产量略有下降。

体外冲击波响应型唑来膦酸钙纳米颗粒靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响

目的研究体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)响应型唑来膦酸(zoledronic acid,ZOL)钙纳米颗粒(ZOL-Ca nanoparticals,ZCNP)的制备及其靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响。方法通过模板法以ZOL为磷源,CaCl2为钙源制备ZCNP。利用扫描电子显微镜、动态光散射对ZCNP进行表征。通过紫外可见吸收光谱及电感耦合等离子体光发射光谱法评估ZOL的负载以及载药率。利用CCK-8法检测ZCNP对鼠源骨髓单核细胞(bone marrow mononu-clear cells,BMMs)活力的影响;采用溶血实验检测ZCNP的生物相容性。通过荧光标记ZCNP对其骨靶向性进行验证。采用药物释放实验验证了ZCNP的ESW响应性。在体外,利用TRAP染色检验ZCNP的破骨抑制情况;ARS染色检验ZCNP对成骨活性的影响。在体内,利用卵巢摘除骨质疏松模型验证ZCNP对骨量的影响。结果ZCNP呈类球形结构,约60 nm。ZCNP的ZOL负载率为(59.68±1.48)%。ZCNP在0、0.01、0.1、1、10μmol/L浓度下对小鼠BMMs的细胞活性影响无明显差异(P>0.05)。ZCNP在ESW作用下可快速释放ZOL。ESW+ZCNP可抑制破骨细胞活性,促进成骨细胞增殖。ESW+ZCNP可明显提高卵巢摘除骨质疏松模型局部骨量。结论ESW响应型ZCNP可通过有效精准靶向控释,抑制破骨,促进成骨提升卵巢摘除模型局部骨量,预防骨质疏松性骨折。

环境和缓控释肥复合处理对稻米品质的影响

环境温度和氮肥是影响稻米品质的2个重要因素。灌浆期高温严重影响水稻的品质,缓控释肥有利于水稻品质的提升,缓控释肥对胁迫高温下不同粒位籽粒品质的交互作用研究较少。本试验采用2个播期、3种肥料下的双因素试验,研究缓控释肥、环境温度及其交互作用对胁迫下水稻不同粒位籽粒淀粉组成、贮藏蛋白积累和稻米淀粉糊化特性的影响,探讨缓控释肥对高温胁迫下水稻不同籽粒品质的潜在调节作用。结果表明,播期处理对各品质的影响大于肥料处理。高温播期显著增加了清蛋白含量,显著降低了直链淀粉、醇溶蛋白含量。缓控释肥对直链淀粉和蛋白质的影响因品种不一致。高温播期对籼稻大米的适口性并未造成负面影响。粒位对直链淀粉和蛋白组分无显著影响。高温播期使米粉的峰值黏度和崩解值升高,消减值降低。整精米率与峰值黏度、崩解值BD呈负相关,高温降低碾米品质的同时利于食味品质的提升。不同缓控释肥对高温下不同品种白垩发生的影响不一致,腐殖酸包膜缓释肥加重了高温下Y两优911的垩白,降低了桃优香占的垩白。但缓控释肥在高温下对稻米食味品质影响总体不显著。

缓/控释硫酸铵减量施用对玉米生长及土壤氮素平衡的影响

为筛选工业副产物—硫酸铵的最优处置措施,采用双因素裂区设计,主因素为施氮水平:常规施肥(C)、减量施肥(D);副因素为氮肥类型:尿素(U)、硫酸铵(AS)、缓/控释硫酸铵Ⅰ型(ASN、硫酸铵+硝化抑制剂)、缓/控释硫酸铵Ⅱ型(ASO、油脂包膜硫酸铵)、缓/控释硫酸铵Ⅲ型(ASH、油脂-腐植酸包膜硫酸铵),共10个处理,研究辅以不同增效措施后,硫酸铵施用对玉米(Zea mays L.)生长、氮吸收及土壤氮素平衡的影响。结果表明,减量施肥下,ASO处理的单穗重、穗长和植株干物质量均最高,分别较其他处理提高1.80%~30.29%、2.00%~13.91%和5.65%~24.21%。常规施肥下U处理玉米农艺性状指标高于其他氮肥类型处理。两种施氮水平下,缓/控释硫酸铵型施肥处理的有效穗数分别较其他处理提高5.36%~25.93%和9.82%~32.76%,以ASO处理最优,且其在减量施肥下的玉米叶片氮积累量显著高于其他处理;玉米产量则均以AS处理最低;ASH处理0~20 cm土层土壤各形态氮含量均显著高于其他氮肥类型,20~40 cm土层土壤碱解氮含量是其他处理的1.45~2.55倍;ASO处理20~40 cm土层土壤碱解氮、铵态氮含量均处于中等水平,说明ASO处理具有较好的缓/控释效果。所有氮肥类型在常规施肥下的表观氮损失均高于其减量施肥,且减量施肥下ASO处理的表观氮损失显著低于其他处理(U处理除外)。综上,与其他处理相比,减量施用油脂包膜硫酸铵可改善玉米农艺性状,显著提高玉米产量,降低土壤表观氮损失。本研究为推动工业副产硫酸铵的高效资源化利用提供了理论依据。

缓控释肥配施脲铵运筹对水稻产量、氮素利用效率和土壤养分的影响

通过田间试验,以传统配方肥+尿素一基两追施肥模式(CG)为对照,研究了以脲甲醛类缓控释肥(NC)和木质素类缓控释肥(MC)为基肥、脲铵为分蘖或穗分化追肥的缓控释肥+脲铵一基一追施肥模式对水稻产量、氮吸收累积、氮素利用效率以及土壤养分的影响。结果表明:缓控释肥+脲铵一基一蘖施肥模式水稻产量与CG处理相比无明显差异,但脲甲醛类缓控释肥+脲铵(NC-S)和木质素类缓控释肥+脲铵一基一穗(MC-S)处理分别比CG处理明显增产3.96%和6.01%,主要原因为NC-S和MC-S处理每穗粒数分别比CG处理明显增加16.7%和17.6%;与CG处理相比,脲甲醛类缓控释肥+脲铵(NC-F)和木质素类缓控释肥+脲铵一基一蘖(MC-F)处理成熟期地上部氮累积分别比CG处理增加2.50%和5.89%,NC-S和MC-S处理分别比CG处理明显增加10.0%和11.6%;NC-S和MC-S处理氮素利用效率(NUE)分别比CG处理高3.96%和6.01%。缓控释肥+脲铵一基一追施肥模式增加了水稻氮吸收效率(NupE)和表观氮肥回收效率(ANR),其中MC-S处理的NupE明显比CG处理高11.6%,NC-S和MC-S处理的ANR分别比CG处理明显高25.4%和29.3%。缓控释肥+脲铵一基一追施肥模式土壤碱解氮含量明显比CG处理增加6.58%~10.7%,其中,一基一穗施肥模式增加比例更大;另外,土壤有机质含量比CG处理增加1.11%~7.56%。由此可见,缓控释肥+脲铵一基一穗施肥模式更有利于提高水稻产量和氮素利用效率,增加土壤肥力。

基于天然多糖的刺激响应型药物控释系统研究进展

刺激响应型药物控释系统一般以天然多糖生物大分子或其衍生物作为载体,通过化学结合或物理吸附等方式负载药物分子。具有刺激响应功能的天然多糖生物大分子或其衍生物能够感知其所处环境的变化,并由于其物理或化学性质的变化而做出应激响应,因此可在不同环境或条件的刺激下,通过药物与载体之间化学键断裂或载体自身降解等方式将药物从载体中释放,从而实现药物的控制释放。结合课题组的研究工作,介绍了常用的刺激方式,包括单一刺激和多重刺激、外源性刺激和内源性刺激,为开发新型刺激响应型药物控释系统提供了思路。

沙库巴曲缬沙坦联合硝苯地平控释片治疗2型糖尿病肾病合并高血压患者的临床效果

目的 探究沙库巴曲缬沙坦联合硝苯地平控释片对2型糖尿病肾病合并高血压患者的治疗效果。方法 选取2022年1月至2023年1月高州市人民医院收治的2型糖尿病肾病合并高血压患者100例,以随机数表法将其分为两组,对照组给予缬沙坦80 mg qd与硝苯地平控释片30 mg qd降压治疗,观察组给予沙库巴曲缬沙坦200 mg qd与硝苯地平控释片30 mg qd降压治疗,比较两组患者治疗前后血压、血糖、肾功能指标、血管内皮相关因子及炎性因子变化情况,同时观察两组患者不良反应的发生情况。结果 观察组治疗后血压、空腹血糖、糖化血红蛋白低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);观察组治疗后肌酐、尿素氮、尿微量白蛋白、胱抑素C水平低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);观察组治疗后血管紧张素Ⅱ、超敏C反应蛋白、白介素-6水平低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);两组不良反应总发生率比较,差异无统计学意义(P> 0.05)。结论 沙库巴曲缬沙坦联合硝苯地平控释片对于2型糖尿病肾病合并高血压的患者的治疗效果较好,可较好地控制血压和血糖水平,减缓患者肾功能衰竭进程。

控释尿素和有机物料添加提高黄壤冬油菜产量及养分吸收利用

利用田间试验探讨控释尿素和不同有机物料添加对黄壤冬油菜产量、养分吸收及利用的影响,为贵州黄壤地力改善以及冬油菜丰产提质提供科学依据。于2018—2022年连续4年在贵州省贵阳市开展控释尿素和不同有机物料添加长期定位试验,以冬油菜为试验材料,分别设置不施氮肥(U0)、控释尿素(CRU180)、普通尿素(U180)以及在普通尿素施用下配施3种有机物料[秸秆(U180+S)、生物炭(U180+B)和商品有机肥(U180+O),均为3000 kg/hm^(2)],在冬油菜收获后,分别测定不同处理冬油菜产量、产量构成因子、生物量、养分吸收和利用。结果表明,与U0处理相比,CRU180和U180处理冬油菜产量分别提高732.5和588.8 kg/hm^(2),配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜产量较U180处理分别增加516.9、662.6和622.0 kg/hm^(2),其中以U180+B处理冬油菜产量最高,为2646.8 kg/hm^(2)。与U0处理相比,CRU180和U180处理冬油菜地上部生物量显著增加;与U180处理相比,配施有机物料显著提高冬油菜地上部生物量,4年均以U180+B处理最优,但与U180+S和U180+O处理差异不显著。冬油菜氮磷钾累积量均以U180+B处理最大,4年平均值分别为164.7、31.9和139.1 kg/hm^(2)。CRU180处理氮素农学效率(AEN)、偏生产力(PEPN)和吸收利用效率(REN)高于U180处理;配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜AEN、PEPN和REN较U180处理均呈现增加的趋势,其中以U180+B处理最高,分别为6.95 kg/kg、14.70 kg/kg和38.43%,高于其他处理。U180+S处理冬油菜经济效益为7109.9元/hm^(2),高于其他处理。综上所述,控释尿素和有机物料(秸秆、生物炭和商品有机肥)添加均能提高冬油菜产量和养分吸收及利用,且以配施生物炭冬油菜产量最高,但配施秸秆冬油菜经济效益最优,建议在贵州黄壤区冬油菜生长季,正常肥料施用量情况下,可施用控释尿素替代常规尿素,且适当增施外源有机物料以保证冬油菜的产量和养分吸收利用效率。

玉米大豆带状复合种植不同模式下控释肥施用量试验研究

本研究通过探究不同模式下的玉米大豆复合种植中,控释肥施用量的影响,包括对玉米和大豆产量构成因素、地上部分吸收量、肥料利用率以及土壤固氮的改变。通过此研究,准确掌握玉米大豆复合种植分区施肥对控释肥的吸收利用率。试验设定了四个不同的控释肥施用水平,以全量处理1为参照,共有4个处理,每个处理进行3次重复。结果表明:玉米和大豆处理4的产量分别为10849.5kg/hm2和1140kg/hm2,虽然相较于其他处理较低,但其投入成本也相对较低。这使得处理4的净利润达到了6958.5元/hm2,投产比为1.2元,均为四个处理中的最高值。这说明,尽管处理4的产量不是最高的,但其经济效益却是最高的。而玉米和大豆处理2的产量分别为119299.5kg/hm2和1642.5kg/hm2,是四个处理中产量最高的。但因其投入成本相对较高,使得其净利润和投产比分别为6114元/hm2和17.25元/hm2,位列第二。这表明,尽管处理2的产量很高,但其经济效益并非最优。处理3的产量为10363.5kg/hm2和1521kg/hm2,产值、投入成本和净利润分别为42310.5元/hm2、39208.5元/hm2和3090元/hm2。投产比为1.08元。该处理的投入成本是四个小区当中第三高值。处理1的产量为11071.5kg/hm2和1797kg/hm2,产值、投入成本和净利润分别为45922.5元/hm2、44106元/hm2和1816.5元/667hm2。投产比为1.04元。

不同缓/控释肥对玉米产量·经济效益及肥料利用率的影响

[目的]探究冀南平原玉米种植的缓/控释肥的应用效果。[方法]以邯玉398为材料,选取3种常见的玉米缓/控释复合肥进行田间试验,分析了不同类型缓/控释肥对玉米产量、经济效益及肥料利用率的影响。[结果]施用硫包衣缓/控释复合肥的玉米产量、利润及农学利用效率较常规复合肥分别降低1.95%、3.27%、8.27%~31.21%;施用树脂包衣缓/控释复合肥的玉米产量提高0.65%,但利润、总养分量、磷、钾偏生产力和总养分量农学利用效率分别降低了1.45%、22.59%、49.67%、49.67%、20.09%;施用脲甲醛缓/控释复合肥的玉米产量、利润及总养分量偏生产力和农学利用效率较常规复合肥分别提高5.98%、5.50%、5.99%、25.22%,且产量、利润显著提高。[结论]综合分析,脲甲醛缓/控释复合肥可作为冀南平原玉米种植中的优先推荐。

长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量的影响及土壤氮素供应特征研究

本研究以位于山东德州的连续10年控释氮肥长期定位试验为平台,在小麦—玉米轮作体系下,试验设置不施氮肥(PK)、农民习惯施肥(FP)、优化施肥(OPT)、控释氮肥(CRF1)和控释氮肥减量20%(CRF2)5个处理,分别在玉米抽雄期、灌浆期和小麦拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期采集土壤样品,测定土壤pH值、氮磷钾全量养分、铵态氮、硝态氮、碱解氮含量,测定不同处理玉米、小麦及作物周年产量,以探究长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量的影响及土壤氮素供应特征。结果表明,长期施用控释氮肥可显著提升土壤氮素供应能力,CRF1处理与OPT处理相比,玉米抽雄期和灌浆期土壤碱解氮含量分别提升14.10%和9.45%,铵态氮在抽雄期提升125.53%,小麦拔节期铵态氮和硝态氮分别提升63.73%和200.35%。与FP处理相比,CRF1处理玉米、小麦和周年产量分别显著提高13.13%、16.73%和14.89%,而CRF2处理的产量无显著变化。随机森林模型分析发现,不同施肥模式下玉米产量与灌浆期土壤碱解氮和成熟期土壤全氮含量密切相关,小麦产量则受拔节期土壤硝态氮、孕穗期碱解氮和铵态氮、灌浆期碱解氮以及成熟期土壤全氮、碱解氮含量的综合调控。综上所述,控释氮肥可通过调控氮素释放提高玉米和小麦关键生育期的土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量,进而显著提高作物产量,且在减量20%控释氮肥下仍可保证作物不减产。

控释氮肥减量对作物产量、氮素吸收与径流损失的影响

玉米蔬菜轮作是我国南方丘陵山地农区一种主要的旱地种植方式。为指导施肥,减少农业面源污染,于2020—2021年持续开展定位试验,探究控释氮肥及减氮处理对玉米小白菜轮作体系作物产量、氮素吸收残留、氮素径流损失的影响。试验共设置6个处理:CK,不施氮肥;U,常量施用普通尿素;CRU,施用等氮量的控释氮肥;90%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮10%;80%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮20%;70%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮30%。结果表明,与U处理相比,玉米在减氮20%条件下未显著减产,小白菜在减氮30%时均未显著减产。与U处理相比,合理施用控释氮肥可使总氮流失量显著(P<0.05)降低25.3%~43.5%,以70%CRU处理的总氮流失量最少。径流水中的氮素流失主要以颗粒氮为主,占比60.0%~67.0%。与U处理相比,除70%CRU处理外,其他施用控释氮肥处理的玉米地上部氮素积累量无显著差异;80%CRU处理的氮肥利用率显著提高9.4百分点。与U处理相比,施用控释氮肥0~80 cm各土层的总氮、铵态氮、硝态氮含量均未显著增加,不会提高土壤无机氮的流失风险。综上,在该试验条件下,与U处理相比,80%CRU处理可以在确保产量不降低的同时,减少氮素投入,降低氮素径流损失,提高肥料利用率,是试验条件下较为合理的施肥方式。

控释掺混肥对麦玉轮作体系农田温室气体排放和硝态氮残留的影响

为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF1)、含50%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含70%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF2)共5个处理,对比分析了不同处理的冬小麦、夏玉米及周年产量、温室气体排放和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P<0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了1.4%~3.0%、1.9%~3.4%和1.6%~3.1%(P>0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P<0.05)。CRBF1和CRBF2处理的土壤N_(2)O周年排放总量较FFP处理显著降低了27.7%~34.6%(P<0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势(GWP)(P<0.05)。CRBF1和CRBF2处理的周年GWP较FFP处理降低了4.2%和5.7%,其中CRBF2处理差异显著(P<0.05)。施氮降低了麦玉轮作体系的周年温室气体排放强度(GHGI)。CRBF1和CRBF2处理的周年GHGI较FFP处理降低了5.6%~8.6%(P>0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的100~200 cm土层硝态氮残留降低30.6%~34.3%(P<0.05),减少了硝态氮淋失风险。综上所述,控释掺混肥在稳定作物产量、减少温室气体排放和土壤硝态氮残留方面具有积极作用,研究结果可为麦玉轮作体系的轻简高效氮肥管理提供数据支持和理论支撑。

减氮和控释肥替代对宁夏引黄灌区玉米产量及土壤无机氮的影响

为研究不同施氮模式对宁夏引黄灌区春玉米产量及土壤无机氮变化的影响,以玉米为研究对象,采用完全随机设计,设置不施氮肥处理(CK)、农民常规尿素处理(CF,N 450 kg·hm^(-2))、等量控释肥替代处理(T1,N 450 kg·hm^(-2))、常规减氮处理(T2,N 315 kg·hm^(-2))和减氮控释配施处理(T3,N 315 kg·hm^(-2))5个处理,分析减氮及控释肥处理下玉米产量及土壤无机氮状况。结果表明:连续两年(2021—2022年)减氮和控释施肥处理中,T3处理年均增产效果最显著,且产量构成因子中年均百粒质量和穗粒质量分别显著提高11.83%和28.94%,年均秃尖长显著降低67.87%。不同减氮和控释施肥处理两年均对0~120 cm土壤中NH+4-N的影响不显著,但对土壤NO-3-N和总无机氮的影响显著。收获期,T3处理的NO-3-N和无机氮的平均累积量最低,分别为210.01 kg·hm^(-2)和298.40 kg·hm^(-2)。连续两年减氮和控释施肥结果显示,T3处理较CF处理氮肥回收利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力分别平均显著提高21.93%、10.42 kg·kg^(-1)和21.89 kg·kg^(-1)。研究表明,总施氮量315 kg·hm^(-2)的减氮控释肥配施(T3)方式,是宁夏引黄灌区春玉米在兼顾生态环境效益和经济效益下的最优施肥模式。

控释掺混肥对小麦–玉米轮作体系产量、氮肥利用效率及氨挥发的影响

【目的】针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥施用量大、氮肥利用率低、氮素损失严重等问题,探讨不同配比的控释掺混肥减氮和一次性施肥对周年作物产量、氨挥发损失和施肥经济效益的影响,确立麦玉轮作体系轻简高效和环境友好的施肥技术。【方法】于2022—2023年,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验。冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRBF1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)和CRBF2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5),共5个处理。基施和追施肥后,监测了氨挥发量、强度和损失率。分析了作物干物质积累和产量、氮素吸收量和氮肥利用效率,并计算了施肥经济效益。【结果】与FFP处理相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量差异不显著;CRBF1和CRBF2处理夏玉米氮肥偏生产力提高了8.87~9.86 kg/kg,CRBF2处理玉米氮肥回收率提高了48.4%(P<0.05);CRBF1和CRBF2处理冬小麦季氮肥回收率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了30.3%~37.2%、5.22~5.77 kg/kg和6.52~7.06 kg/kg(P<0.05)。与FFP和OPT处理相比,CRBF1和CRBF2处理的肥料+施肥人工投入减少381~960元/hm^(2),周年净收入增加1208~2654元/hm^(2)。CRBF1和CRBF2处理的周年氨挥发损失量、损失强度和损失率较FFP处理分别降低了69.7%~71.9%、72.0%~74.5%和90.0%~94.1%(P<0.05)。【结论】包膜尿素与普通尿素在冬小麦、夏玉米季按照5∶5、3∶7,或者按照7∶3、5∶5的比例掺混一次性基施,均可在减少氮肥用量和施肥劳力投入的条件下,确保周年作物产量稳定,提高生产效益,并显著降低氨挥发损失,是华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统高产高效、轻简施肥的有效氮肥施用技术。

控释掺混肥对夏玉米氮肥利用效率和气态氮损失的影响

为阐明控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失的影响,本研究以郑单958为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(CRBF30)和含50%控释尿素的控释掺混肥(CRBF50)共5个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失(氨挥发和N2O排放)的差异。结果发现,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)较FFP处理夏玉米增产1.4%~2.9%(P>0.05),在减氮和一次性施肥的条件下实现了夏玉米稳产。与FFP处理相比,CRBF30和CRBF50处理的氮肥吸收利用率分别提高了8.4个和11.1个百分点,其中CRBF50处理差异显著(P<0.05);氮肥偏生产力分别提高了8.87 kg·kg^(-1)和9.86 kg·kg^(-1)(P<0.05)。与FFP处理相比,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)的氨挥发强度和累积氨挥发损失分别降低71.9%~73.5%(P<0.05)和71.59%~72.66%(P<0.05),N2O排放强度和累积排放量分别显著降低了34.5%~41.4%(P<0.05)和33.7%~37.5%(P<0.05)。综上,施用控释掺混肥可兼顾夏玉米稳产、氮肥高效利用并降低氮素气态损失。

水玻璃复合堵漏体系中氯化钙控释技术

水玻璃-氯化钙体系是常用的油井堵漏材料,但是水玻璃和氯化钙一接触即快速反应,只能采用双液法进行施工,工序复杂。因此拟对氯化钙进行控释,以期能够将水玻璃-氯化钙混合同时泵注,简化施工。该研究通过使用树脂体系对氯化钙进行包裹完成氯化钙的控释。通过改变体系中氯化钙的加量、交联剂的加量以及单体的种类及配比,考察以上3种因素对控释效果的影响。研究发现,通过树脂对氯化钙进行包裹时,氯化钙与单体的质量比为1∶4、交联剂加量为6%,可将水玻璃-氯化钙体系失去流动性时间延长至105 min。将已包裹氯化钙的树脂粉末进行二次包裹时,氯化钙与单体的质量比为1∶2、一次包裹二次包裹交联剂加量均为6%时,可将水玻璃-氯化钙体系失去流动性时间延长至110 min。在二次包裹的树脂体系中加入氯化钠,可将体系失去流动性时间延长至180 min。通过红外光谱和SEM谱图分析发现,吸水树脂通过减少氯化钙与水玻璃的接触面积来减缓反应的进行,树脂本身不参与水玻璃与氯化钙的反应进程。