经济型缓释氮肥的研制及其作物效应研究

论文摘要

包膜缓控释氮肥是解决氮肥利用率低的重要途径和方法，经济实用型缓控释氮肥研制一直为业界所重视。本研究以尿素为包膜对象，通过对包膜材料与粘结的筛选和浓度组配，探讨了包膜成型工艺，进而研制筛选出二种包膜尿素，并以水中溶出率试验、氨挥发试验、土柱淋洗试验和盆栽试验等方法分别对包膜尿素的的特性进行研究，以期为在农林业上的应用提供依据。主要研究结果如下：（1）通过粘结剂筛选及浓度调配，选取经济型包膜材料与粘结剂组配，研究了二者组配对包膜尿素性质的影响。初步确定尿素与包膜材料的质量比例为1:1，5%HY和50%CX两种粘合剂适宜于尿素包膜成型，在此基础上筛选出三种经济实用型缓释尿素的生产配方（即包膜尿素1号、2号和3号）。（2）通过包膜工艺参数选择试验，确定了小型包衣机（BY300A型）加工包膜尿素的转速为55-60r/min，包膜温度为65℃包膜时间为1.33h为最佳工艺条件。（3）采用溶出法评价了包膜尿素的初期和微分溶出率。结果表明，包膜尿素1号的初期溶出率为38.69%，微分溶出率为2.53%；包膜尿素2号的初期溶出率为29.43%，微分溶出率为2.6%；包膜尿素3号的初期溶出率为48.13%，微分溶出率为2.35%。可以看出，初期溶出率从大到小依次为：包膜尿素3号>包膜尿素1号>包膜尿素2号，微分溶出率从大到小依次为：包膜尿素2号>包膜尿素1号>包膜尿素3号，影响微分溶出率的主要因素是粘合剂的种类和包膜材料的配比。（4）通过土培实验测定包膜尿素在土壤中的氨挥发。结果表明，包膜1号、2号、3号及普通尿素30天的氮素累积挥发量分别为21.02mg、19.73mg、27.77mg和38.73mg，较等氮量普通尿素U处理氨挥发损失N总量明显减少并且可降低氨挥发速率，包膜尿素的氨挥发高峰期也滞后于普通尿素处理。（5）采用土柱淋溶法评价了包膜尿素的硝态氮、铵态氮和总氮淋溶量和对土壤pH的影响。结果表明，等氮量施入条件下，与普通尿素相比，施用包膜尿素能有效降低氮的淋失。且包膜尿素的氮素累积淋洗量均比普通尿素低，这说明包膜尿素具有保肥效果。土柱淋洗试验中，各处理淋洗后，其上下两层土壤的值均比淋洗前有所升高，但程度不同，其中普通尿素处理土壤的pH值上升最多。（6）包膜尿素的盆栽试验结果表明，制备的三种包膜尿素1，2，3号均有助于提高作物农艺性状和产量性状，使作物获得高产。小白菜的CU1、CU2和CU3处理生物量高于U处理，分别高14.76%、21.15%和5.49%。小麦的U、CU1、CU2和CU3处理的地上部分和地下部分的生物量均比CK处理高，地上部分生物量分别增产6.16%、16.93%、31.10%和18.04%；地下部分生物量分别增产12.16%、36.38%、24.42%和31.36%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 我国氮素化肥的利用现状
• 1.2 农田氮肥损失的途径及应对措施
• 1.2.1 农田氮肥损失的途径
• 1.2.2 农田氮肥损失的应对措施
• 1.3 国内外包膜型缓控肥的发展现状
• 1.3.1 国外缓/控释肥的发展状况
• 1.3.2 我国缓/控释肥的发展状况
• 1.3.3 缓/控释肥的概念与标准
• 1.3.4 包膜型缓/控释肥的类型
• 1.3.5 缓/控释肥料性能的评价方法
• 1.3.6 缓/控释肥料存在的问题及展望
• 2.引言
• 3 材料与方法
• 3.1 缓释性包膜尿素的制造材料和方法
• 3.1.1 缓释性包膜尿素制造材料
• 3.1.2 缓释性包膜尿素制造设备
• 3.1.3 包膜材料和粘合剂的制备
• 3.1.4 缓释性包膜尿素制造方法
• 3.2 缓释性包膜尿素的测定方法
• 3.2.1 包膜尿素含氮量的测定
• 3.2.2 包膜率的测定
• 3.2.3 初期溶出率和微分溶出率的测定
• 3.2.4 氮素挥发试验
• 3.2.5 土柱淋溶试验
• 3.2.6 作物盆栽试验
• 3.3 分析测定方法
• 3.4 统计方法
• 4.结果与分析
• 4.1 无机包膜肥料生产工艺
• 4.1.1 转速
• 4.1.2 时间和包膜次数
• 4.1.3 包膜温度
• 4.1.4 粘结剂的选择及浓度
• 4.1.5 薄膜材料的选择及用量
• 4.1.6 缓释型包膜尿素的工艺
• 4.2 包膜尿素含氮量和包膜率
• 4.3 水溶试验的分析
• 4.4 包膜尿素的氨挥发损失特征
• 4.4.1 不同施肥处理对氨挥发量的影响
• 4.4.2 不同施肥处理对氨挥发平均速率的影响
• 4.4.3 小结
• 4.5 包膜尿素的淋失特征
• 4.5.1 不同施肥处理对硝态氮淋失量的影响
• 4.5.2 不同施肥处理对铵态氮淋失量的影响
• 4.5.3 不同施肥处理对总氮淋失量的影响
• 4.5.4 不同施肥处理对土壤pH的影响
• 4.5.5 小结
• 4.6 包膜尿素对小白菜和小麦的生长和产量的影响
• 4.6.1 不同施肥处理对小白菜产量及产量性状的影响
• 4.6.2 不同施肥处理对小麦产量及产量性状的影响
• 4.6.3 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介