复合型缓释肥的研制及缓释效果评价

1、-范文最新推荐- 复合型缓释肥的研制及缓释效果评价 摘要本课题在已研制的新型缓释氮钾肥的基础上，加入磷、钾、钙、镁和铁元素，进一步研究缓释复合肥。选择不同的配比条件进行研制。用水溶出率法评价自行研制的复合型缓释肥料养分释放的特性，以初期溶出率为主要指标判断是否成乳以及评价肥料的缓释效果，结果表明乳化成功，缓释效果达到国家标准。通过实验判断 pH对营养元素释放规律的影响，实验数据表明，随着pH的增大，溶出有逐渐速度变慢的趋势。8306关键词乳化 缓释复合肥 水溶出率法 初期溶出率pH毕业设计说明书（论文）外文摘要TitlePreliminary Development of New Slow-r

2、eleaseCompound Fertilizers and Evaluation of the Slow-releaseAbstract：Phosphorus, potassium, calcium, magnesium and iron were added into the fertilizers on the basis of slow-release nitrogen fertilizers to prepare the new slow-release compound fertilizers under the way of water-oil. In the process o

3、f the experiment，we choose different ratio condition to prepare the new slow-release compound fertilizers. The method “dissolution rate in water” was used to study the release properties of release fertilizers，and initial dissolution rate was used to judge whether the products were emuls

4、ified successfully and assess the release properties of slow-release fertilizers. Through the experimental judgment the influence of pH on release of nutrient elements. And the experimental results show that with the increase of pH, the slow-release speed slow.Keywords：water-oilslow-release compound

5、 fertilizersdissolution rate in waterinitial dissolution ratepH 1.1 缓控释肥料的概念及定义广义上讲缓/控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢，释放期较长，在作物的整个生长期都可以满足作物生长需求的肥料。美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释和控制释放肥料的定义为：所含养分形式在施肥后能延缓被作物吸收与利用，其所含养分比速效肥具有更好的肥料4。但狭义上对缓释肥和控释肥来说又有其各自不同的定义。缓释肥又称长效肥料，主要指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。其释放速率、方式和持续时间不能很好地控制，受施肥方式和环境条件

6、的影响较大5。缓释肥的高级形式为棒释肥，是指通过各种机制措施预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放规律与作物养分吸收基本同步，从而达到提高肥效的一类肥料6。近年来，控释肥料被描述为在肥料制备使用过程中释放速率、方式和持续时间已知并可控制的肥料7。欧洲标准委员会综合了有关缓释和控释肥养分缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究，提出了作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准，即在25下：肥料中的养分在24h内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15；在28 d之内的养分释放率不超过75；在规定时间内，养分释放率不低下75；专用控释肥的养分释放曲线与相应作物的养分

7、吸收曲线相吻合。81.2缓/控释肥料研究与发展概况自20世纪60年代起，美国和日本开始研究和改进肥料的生产工艺技术，尝试从改变肥料特性来提高其利用率9。1978年，美国TVA公司首先研制成功了硫磺包膜尿素10，其与尿素反应产品相比，形式更灵活，且氮素等营养物质达到了缓释效果。到目前为止，包硫肥料是包膜肥料中最主要的类别之一。近年来，缓/控释肥料在国际市场的年增长率为4.5%5%，美国和西欧主要将其应用于非农业市场，例如园艺、高尔夫球场等，而日本则主要应用于农业市场。 生产工艺：在尿素熔融液中配人一定比例的经过加热的磷、钾养分及腐殖酸等固态的粉状物料，同时添加BG-3，使其与熔融液充分混合，然后

8、采用造粒塔喷淋造粒工艺进行造粒，颗粒物料经过冷却、筛分、包裹，形成一种具有缓释功能的带有针孔状的高氮复合肥料16。1.3.4熔体造粒工艺该技术利用熔融尿素和磷酸铵、氯化钾（或硫酸钾）可以形成低共熔点化合物的特点，将粉状磷酸铵、氯化钾（或硫酸钾）添加剂等各自加热后，加入熔融尿素中，通过反应生成流动性良好的NPK共熔体，经喷头喷入复合肥造粒塔，在空气中冷却固化成颗粒，获得养份分布均匀、颗粒形状较好的复合肥料。采用该法生产的尿基复合肥产品符合国家 GB15063-2001 标准高浓度的要求，氮磷钾总养分的质量分数40，水分的质量分数2.017。1.4 肥料中常加的营养元素作物必需的营养元素有16种，

9、除碳氢氧是从空气中吸收，其余均不同程度地需要施肥来满足作物正常生长的需要。按照作物对养分需求量的多少分为大量元素肥料，包括氮肥、磷肥和钾肥；中量元素肥料，包括钙、镁、硫肥；微量元素肥料，包括锌、硼、锰、钼、铁、铜肥；此外，还有一些有益元素肥料如含硅物料、稀土元素等。主要氮肥品种有：尿素、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钙，还有氨水、石灰氮等也属于氮肥，但目前已较少使用。硝酸钙既是氮肥，也可作钙肥用。主要磷肥品种有过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥，此外，磷矿粉、钢渣磷肥、脱氟磷肥、骨粉也是磷肥，但目前用量很少，市场也少见。主要钾肥品种有硫酸钾、氯化钾、盐湖钾肥、窑灰钾肥和草木灰。其中硫酸钾和

10、氯化钾成分较纯，我国市场上流通的大多为进口肥料，盐湖钾肥产自我国青海省，主要成分是氯化钾，窑灰钾肥和草木灰成分很复杂，市场上流通量较前三种钾肥少。微量元素肥料品种也较多，最常用的硼肥为硼砂，锌肥为硫酸锌，锰肥为硫酸锰，钼肥为钼酸铵，铜肥为硫酸铜，铁肥为硫酸亚铁及一些有机态铁络合物随着农化研究的深入，复混肥料应用越来越广泛8。 淋溶法是将缓/控释肥料装入内有载体的封闭过滤系统中，经水或一定浓度的盐溶液淋洗，测定所得淋溶液中养分的溶出率，直至80%养分溶出。其中淋溶柱中填充介质可以为土壤、砂子、聚乙烯球、泥炭、蛙石、石英砂等。此方法适用于养分释放速率比较快的包膜肥料19。此方法操作较简便，检测周期

11、短，常用于实验室研究。1.5.3田间测试法将23g缓/控释肥料与510g过2mm筛网的土壤混合，并放置于网袋中，埋入田间的耕作层中。于设定的时间内将其取出，并将缓/控释肥料从土壤中分离出来，用于定性分析测定。把缓/控释肥料释放养分的测定值和考虑到耕作层的土壤温度而计算的缓/控释肥料养分释放值进行记录和对比20。此方法需要在大田进行试验，一般实验室较难完成。1.6 我国的酸雨状况以及酸雨危害我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的

12、形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林的影响在很大程度上是通过对土壤的物理化学性质的恶化作用造成的。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来，并随着雨水被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失，造成土壤中营养元素的严重不足，从而使土壤变得贫瘠。此外，酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，使活性铝的增加而

13、有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加能严重地抑制林木的生长。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。 酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对 105 种木本植物影响的模拟实验，当降水 pH 值小于 3.0 时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查表明，在降水pH值小于 4.5 的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水 pH 值小于 4.3 的地段，20 年生马尾松林的年平均高生长量降低 50%。 酸雨还可使森林的病虫

14、害明显增加。在四川，重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的 2.5 倍。 酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份。根据初步的调查统计，四川盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为 28 万公顷，占有林地面积的 32%。贵州受害森林面积约为 14 万公顷。根据某些研究结果，仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降，共损失木材 630 万立方米，直接经济损失达 30 亿元（按 1988 年市场价计算）。对南方 11 个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达 44 亿元。现在大多数专家认为，森林的生态价值远远超过它的经济价值。虽然对森林的生态价值的计算方法还有一些争议，计算出来的数字还不能得到社会的普遍承认，但森林的生态价值超过它的经济价值，这几乎是一致的。根据这些计算结果，森林的生态价值是它经济价值的 2-8 倍。如果按照这个比例来计算，酸雨对森林危害