新型高效緩-控釋氮肥的開發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、　　化學(xué)肥料的利用率低下和對(duì)環(huán)境的污染問題已為世界所重視。采用包膜技術(shù)制備緩/控釋尿素(Slowed/Controlled Release Urea)是提高尿素及各種化肥的肥效利用率最有效的增效手段之一。尋求可行性包膜材料制備緩釋肥主要考慮其兼有一般化肥的速效、保肥、無二次污染以及減少肥份流失,制備工藝簡單,價(jià)格便宜等效果。本論文以普通尿素為基質(zhì),陰離子高分子聚合物 γ-聚谷氨酸(γ-PGA)、烯丙基硫脲(Allyl thiourea)

2、改性淀粉、烯丙基硫脲改性魔芋葡甘聚糖(KGM)的主要緩釋劑,采用室內(nèi)模擬評(píng)價(jià)試驗(yàn)和室外作物栽培試驗(yàn)對(duì)研制的天然高分子聚合物包膜尿素的緩釋效果、肥分釋放機(jī)理、作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用等方面進(jìn)行了較系統(tǒng)性研究。主要研究結(jié)果如下：
　　(1) 以普通尿素為基質(zhì),陰離子高分子聚合物 γ-聚谷氨酸(γ-PGA)為緩釋添加劑,采用整體法制備了3類不同類型的緩釋尿素,即阻溶劑型緩釋尿素(PCU/PC)、抑制劑型緩釋尿素(CPU/EI)、阻溶劑、

3、抑制劑混合型緩釋尿素(PCU/PC/EI)；利用水培和土柱淋溶試驗(yàn)測定并優(yōu)化了三類緩釋尿素各組分最佳配量的緩釋效果。結(jié)果表明：PCU/PC-2,CPU/EI-8和PCU/PC/EI-2養(yǎng)分累積溶出較緩慢,符合國際緩釋肥評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),其淋溶曲線分別呈倒“L”、“M”、“S”型。將三類緩釋尿素應(yīng)用于西紅柿栽培并檢測土壤氮含量變化,結(jié)果表明,γ-PGA緩釋尿素有利于促進(jìn)西紅柿生長期葉綠素的合成；生長期間γ-PGA緩釋尿素土壤銨態(tài)氮均高于尿素處理,

4、0~60cm土層土壤硝態(tài)氮含量低于尿素含量近50%,有效提高了肥料的利用率。
　　(2) 在 pH 為 9 的弱堿性條件下,以 Fe2+/H2O2為引發(fā)劑,十二烷基苯磺酸鈉(Sodium dodecyl-benzenesulfonate)為交聯(lián)劑,烯丙基硫脲(Allyl thiourea)為接枝單體,制備淀粉-烯丙基硫脲接枝共聚物,檢驗(yàn)并分析不同接枝率對(duì)共聚物的吸水性、耐鹽性的影響。結(jié)果表明：當(dāng)接枝率為55%時(shí),包膜緩釋材料的

5、吸水率及吸鹽率達(dá)到最大。將其應(yīng)用于包膜尿素,在不同溫度及不同含水量下,緩釋肥肥分累積溶出率表現(xiàn)為65℃>40℃>25℃,60%>30%>10%。為期120天的土柱淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氮素累計(jì)溶出率的曲線呈先緩慢增大,后迅速增大,再緩慢增大的形態(tài),具有典型的緩釋肥溶出特征,有效提高包膜緩釋肥肥分利用率。
　　(3) N2保護(hù)條件下,80℃,以魔芋葡甘聚糖(KGM)為基礎(chǔ)性組劑,烯丙基硫脲為接枝單體,80%乙醇為溶劑,Fe2+/H2O

6、2為引發(fā)劑,制備了魔芋-烯丙基硫脲接枝共聚物,檢驗(yàn)并分析不同接枝率對(duì)共聚物的吸水性、保肥性的影響。在接枝率為35~45%時(shí),通過SEM看出改性材料的成膜性明顯優(yōu)于魔芋,其中吸水量高達(dá)794g·g-1。應(yīng)用該接枝共聚物包膜尿素,分析了土壤中不同含水量對(duì)肥分溶出率的影響,結(jié)果表明在土壤含水量為30%時(shí),80天,肥分累積溶出率為80%。土柱淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該包膜緩釋肥肥分溶出曲線呈典型的“L”形。將緩釋尿素應(yīng)用于白菜的栽培并針對(duì)養(yǎng)分緩釋進(jìn)行評(píng)