作物对氮素的吸收特性和对包膜控释肥的释放性能要求

施用包膜控释肥能够改善作物对养分的吸收,提高化肥利用率,而控释肥释放性能需要依据作物对养分的需求特性来设计。本文综述了主要作物全生命周期对氮素的累积吸收规律,通过分析不同生育时期作物对氮素养分吸收的累积量,将作物吸收养分分为苗期—营养期—生殖期3个阶段,累积吸收曲线呈"S"型。而包膜控释肥理想的累积释放曲线也为"S"型,对应滞后期—快速期—衰退期,要从根本上提高养分利用率,控释肥养分释放特性必须与作物吸收特性相匹配。初步分析显示,理想的控释肥释放特性为,对于越冬生长的长生育期作物,应控制滞后期(120～150天)释放20%,快速期(约60天)释放55%,衰退期(约30天)释放25%;对于中生育期(90～130天)作物,控制滞后期(20～30天)氮素释放5%,快速期(30～60天)释放80%,衰退期(约30天)释放15%;对于在营养期采收的蔬菜,控制滞后期(约20天)释放5%,快速期(约40天)释放95%。     

基肥缓释涂层用蓖麻油-聚醚型聚氨酯的制备及表征

以蓖麻油、聚氧化丙烯三醇DMN-400和聚合MDI为原料制备了缓释肥用聚氨酯包覆树脂。讨论了蓖麻油与DMN-400配比对聚氨酯膜拉伸强度、断裂伸长率、硬度、水接触角等性能的影响。结果表明,随着蓖麻油含量的增加,聚氨酯膜的拉伸强度和硬度减小,断裂伸长率增大,疏水性增加;通过热失重表征发现,聚氨酯膜热稳定性较高,用蓖麻油和DMN-400混合多元醇制备的聚氨酯膜有较高的残炭率;通过水浸泡法测试表明,当蓖麻油与DMN-400质量比为1/4时,制备的包衣尿素具有最长的缓释期,达到45 d。     

聚乙烯溶液构成对控释肥料释放性能的影响

以聚乙烯为主要膜材料,采用喷雾相转化法和流化床设备制备控释肥料。系统研究聚合物溶液质量分数、低密聚乙烯(LDPE)与线性低密聚乙烯(LLDPE)配比、溶剂对制备包膜尿素释放期的影响。结果表明,包膜液质量分数从5%增加到8%,包膜尿素释放期由20 d增加到173 d,说明包膜液质量分数增加对释放期延长有显著影响;LDPE/LLDPE质量比从1增加到3,控释尿素释放期从98 d减少到32 d,说明聚乙烯分子的线性结构对释放期影响显著;质量分数控制在7%时,使用四氯乙烯、正辛烷、十氢化萘和环己烷4种溶剂处理的包膜肥养分释放期在87—108 d之间,4种不同溶剂对释放性能没有显著影响。为了制备释放期适宜的包膜肥料,包膜液质量分数宜控制为7%,不同线性聚乙烯混用能改变包膜控释肥料的控释性能,上述4种溶剂均可以用来配制包膜液。     

雾化状态对控释肥料膜结构和性能的影响

利用喷雾相转化法将聚乙烯和石蜡溶于四氯乙烯的溶液喷射到处于流化状态的大颗粒尿素上,制备控制肥料养分释放的控释膜,系统地研究了喷雾-相转化-成膜过程中雾化状态对控释肥料膜结构和养分释放性能的影响。结果表明,随着雾粒粒径由43 μm增加到120 μm,膜的平均孔径由25.1 nm增大到149.2 nm,包膜尿素释放期从360 d递减到96 d;说明了雾化状态可影响相转化过程中的成膜结构和性能,膜的微孔结构可影响控释尿素的养分释放速率,即雾粒大小对膜结构和控释性能有十分重要的影响。为了获得达标的控释肥,必须将雾化颗粒控制在40～120 μm的范围内,将膜的平均孔径控制在50～150 nm范围内,才能获得预期的控释性能。