保水缓释氮肥水分状态与吸持特征研究

保水肥料的水分有效性不但取决于保水肥料的吸水倍率,还取决于水分在保水肥料中的存在状态及吸持特征。首次用差示扫描量热仪(DSC)和水分特征曲线方法对实验合成的保水缓释氮肥水分状态及吸持特征进行了研究。发现保水缓释氮肥的自由水+束缚水含量随着平衡含水量增大而提高,保水缓释氮肥平衡含水量中94%以上为自由水+束缚水,其与普通水具有相同或相近的热力学性质,其相当于土壤重力水,毛管水和薄膜水之和,保水缓释氮肥所持水分90%以上是植物有效水。保水缓释氮肥的结合水占5%以下,其相当于土壤吸湿水,是植物难利用水。DSC测定的有效水(94%)和水分特征曲线测定的有效水(91%)十分接近,因此,DSC可作为评价吸水保水缓释肥料有效性快速方法。保水缓释肥料可增加土壤持水量,降低土壤水分蒸发,提高土壤保水和释水量。保水缓释氮肥合成过程中待聚液保温时间是一个重要工艺参数。

一种新型保水缓释氮肥有关特征及性能

【目的】采用物理、化学方法研究一种以化学聚合反应共聚合成的新型保水缓释氮肥的特征和性能。【方法】采用红外光谱分析、电镜观察、差示扫描量热分析和热重分析等方法观察、解析及测定肥料有关特征和性能。【结果】保水缓释氮肥吸水倍率可达103 g·gP-1,含氮量达30%,酸碱度接近中性,是盐度指数极低的肥料。保水缓释氮肥的原料氮肥与保水材料之间通过氢键作用形成了共聚体,具有亲水基团,这是形成吸水保水的化学机制。保水缓释氮肥是一种吸水膨胀而不溶解的凝胶,是整体不均质而局部较均质的物质,在微观上具有网状结构,这是其吸水保水的物理结构。保水缓释氮肥所吸持的水分主要以有效性很高的自由水和束缚水存在,占其总持水量的95%,而有效性差的结合水含量低于5%。7d水溶出率养分占总养分的77%,具有延缓养分释放功能。【结论】保水缓释氮肥是具有养分缓释和保水功能的新型保水缓释氮肥。

凝胶型保水缓释氮肥形貌结构及盐分的影响

采用环境扫描电镜和红外光谱观察和解析凝胶型保水缓释氮肥的形貌及物理结构和化学特征。结果表明,保水缓释氮肥干样品相结构是一个整体不均匀而局部较均匀的凝胶。保水缓释氮肥凝胶吸水膨胀体为透明的水凝胶,具有网络结构和孔隙,这是其存贮水分的物理空间。盐分影响或破坏保水缓释氮肥的物理和化学结构,破坏程度为氯化钠小于氯化钙,氯化钙对保水缓释氮肥网络物理结构的破坏用蒸馏水洗涤几乎不可逆转。因此,提高保水缓释氮肥的耐盐性是提高保水缓释氮肥吸水倍率的重要因素。