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缓/控释肥利用各种调控机制,使肥料养分释放规律与作物的养分吸收规律相匹配,能够减少肥料的损失,显著提高肥料的利用率,增加作物产量,符合低碳经济时代要求,是当今化肥研究的热点。目前包膜缓/控释肥料由于生产工艺复杂,成本高,存在某些包膜材料对环境不友好等方面的不足,难以在大田作物上广泛应用。为此,利用有效、廉价的天然材料来研制缓/控释肥料是新型肥料发展的趋势。
为探究木质纤维素类有机物在缓/控释肥上的应用效果,论文以木粉作为主要的包裹材料,探索了两种粘结剂碱木素和聚丙烯酰胺的包裹效果,以及石蜡和木粉混合包裹工艺。对不同包裹工艺进行探索后,得到最佳的包裹工艺后,制得3种天然木粉包裹控释尿素(CRU20、CRU25、CRU30)。采用静水浸泡法实验,研究了3种天然木粉包裹控释尿素在常温条件下的养分释放规律,以及不同温度、pH值和水肥比对控释尿素养分释放规律的影响,并通过盆栽试验考察包裹控释尿素在白菜上的肥效。流化床包裹工艺研究百部分,进行了工艺测初步的建立和各个参数的优化。
研究结果表明:
(1)石蜡-木粉包裹控释尿素的缓释期随着包裹量的增大而变长,CRU20、CRU25、CRU30的理论缓释期分别为36d、54d,121d,不同的包裹量表现出不同的释放曲线模式。
(2)氮素释放速率受温度和pH值的影响较大,不同水肥比的差异不明显。
(3)石蜡-木粉包裹控释尿素释放机理为“崩溃”机制。
(4)盆栽试验证明,等养分控释尿素处理(CRU1)能够促进白菜的生长,白菜产量(鲜重)和氮素利用率比普通尿素处理(CCU)分别提高17.7%、12.4%,差异显著(P<0.05);与普通尿素处理(CCU)相比,氮肥减量10%处理(CRU2)和20%处理(CRU3)的白菜产量(鲜重)差异不显著;等养分控释尿素处理(CRU1)白菜的硝酸盐含量增加不显著,施肥处理间白菜的品质没有显著差异。包裹控释尿素能够与白菜的营养需求匹配,减少对根的伤害,提高肥料利用率。天然木粉包裹控释尿素具有很好的推广应用价值。
(5)流化床技术能够用在木粉包裹工艺,还有需要进一步的改进。