高分子緩-控釋肥的養(yǎng)分釋放特征及應(yīng)用效果研究.pdf

1、對比普通速溶性化學(xué)肥料，緩/控釋肥在提高作物產(chǎn)量、改善果實品質(zhì)以及減少環(huán)境污染方面具有顯著效果，緩/控釋肥的應(yīng)用已成為減少環(huán)境污染和提高養(yǎng)分利用率的重要手段之一，是肥料領(lǐng)域的研究重點。目前市場上的緩/控釋肥以包膜緩/控釋肥和脲甲醛緩/控釋肥為主，但是包膜緩/控釋肥中的樹脂膜殼殘留在土壤中無法降解，勢必會對土壤造成二次污染，脲甲醛緩/控釋肥的養(yǎng)分釋放周期長、無法實現(xiàn)養(yǎng)分控釋，且養(yǎng)分組分單一。高分子緩/控釋肥作為一種新型的生物降解高分子材料

2、，不僅具有多營養(yǎng)的特征，而且在土壤中能夠完全降解，不會對環(huán)境造成污染，有效避免了現(xiàn)有緩/控釋肥的缺陷。但是，高分子緩/控釋肥作為一種新型肥料，其養(yǎng)分釋放特征、影響因素以及應(yīng)用效果和環(huán)境效益均無明確定論。
　　針對以上問題，選用山西省高分子復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心研發(fā)的高分子緩/控釋肥為供試材料，采用緩沖液培養(yǎng)法、土壤培養(yǎng)法、盆栽試驗以及淋溶揮發(fā)試驗，研究了酸堿度、溫度、土壤含水量對高分子緩/控釋肥中氮、磷、鉀養(yǎng)分釋放的影響，并利用

3、養(yǎng)分釋放數(shù)據(jù)進行了相關(guān)元素的釋放動力學(xué)特性研究，考察了相關(guān)酶的變化趨勢與養(yǎng)分釋放之間的關(guān)系。為進一步明確不同溶解率的高分子緩/控釋肥的養(yǎng)分適用周期，選用辣椒和小油菜為研究對象，考察了高分子緩/控釋肥對不同生長周期的作物生長、果實品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響。最后，采用淋溶揮發(fā)同時監(jiān)測裝置，評價了高分子緩/控釋肥在減少養(yǎng)分淋溶和氨揮發(fā)的效應(yīng)。具體結(jié)果如下：
　?。?）溫度和酸堿度是影響高分子緩/控釋肥養(yǎng)分釋放的重要因素，酸性和堿性條件均能促

4、進高分子緩/控釋肥中氮素的釋放，但酸性條件更有利于氮素的釋放，酸堿度越接近pH7.0，氮素釋放越慢，溫度越高氮素釋放越快，酸堿度促進氮素釋放能力大小的順序為：pH4.0＞pH5.6＞pH10.0＞pH7.0＞pH8.4；高分子緩/控釋肥中磷的釋放在酸堿條件下均能加快，但堿性比酸性更有利于促進高分子緩/控釋肥中磷素的釋放；酸堿度和溫度對高分子緩/控釋肥中鉀素的釋放無顯著影響。在緩沖液中，高分子緩/控釋肥中的氮素和磷素的釋放規(guī)律均可用一級動

5、力學(xué)方程Nt=No(1-e-kt)、Elvoich方程qt=a+blnt、拋物線方程qt=a+bt0.5描述，氮素和磷素的釋放分別由一級動力學(xué)方程Nt=No(1-e-kt)和拋物線方程qt=a+bt0.5描述的擬合度最高，均達到0.75以上。
　?。?）土壤培養(yǎng)試驗表明，土壤相對含水量和溫度的變化對高分子緩/控釋肥的養(yǎng)分釋放有顯著影響，且土壤中與氮素和磷素相關(guān)酶的活性與養(yǎng)分釋放的快慢具有一致性。土壤相對含水量為40％、60%時，高

6、分子緩/控釋肥中的氮素和磷素釋放量最大，隨著土壤含水量的增加，養(yǎng)分釋放速率減緩，脲酶活性和磷酸酶活性降低；溫度升高，高分子緩/控釋肥中的氮素釋放增加，脲酶活性增大，而40%、60%的相對含水量處理對高分子緩/控釋肥中的磷釋放無顯著影響，在80%和100%的土壤相對含水量下，溫度升高后，高分子緩/控釋肥中的磷素釋放則會減緩，磷酸酶活性降低，高分子緩/控釋肥中鉀的釋放不受土壤含水量和溫度的影響。高分子緩/控釋肥中的氮、磷釋放均可用Elovi

7、ch方程和拋物線擴散方程很好地描述，一級動力學(xué)方程擬合效果最好（r=0.847**～0.984**）。
　　（3）低溶解率的高分子緩/控釋肥對辣椒增產(chǎn)有顯著作用，施肥量為中量和高量時，高分子緩/控釋肥處理的辣椒產(chǎn)量比普通肥處理高13%和10.4%，可滿足辣椒整個生長期的養(yǎng)分需求；高溶解率的高分子緩/控釋肥對于改善小油菜品質(zhì)和增產(chǎn)有顯著作用，施用普通肥1/3量的高分子緩/控釋肥，仍能提高產(chǎn)量8%，產(chǎn)投比高出普通肥處理0.9～12倍。

8、高分子緩/控釋肥處理的小油菜中可溶性糖和Vc含量是普通肥處理的1.1～1.4倍和1.2～1.4倍，能使硝酸鹽含量降低2～3.8倍，高分子緩/控釋肥能夠滿足小油菜生長整個周期的需肥量。
　?。?）高分子緩/控釋肥在減少養(yǎng)分淋溶和氨揮發(fā)方面效果顯著，不同處理間的全氮淋失量大小順序為：普通復(fù)合肥（CCF）＞脲甲醛復(fù)合肥（UCF）＞包膜緩/控釋肥（CRF）＞高分子緩/控釋肥（PRF）＞空白（CK）；磷和鉀的淋失大小順序為：脲甲醛復(fù)合肥（U