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包膜缓/控释肥中试研究及缓/控释肥规律测定
利用率高、环境污染小、资源消耗低的缓/控释肥是未来肥料的发展方向。本研究涉及以下三方面的内容:1.改性地沟油为主要包膜剂的缓/控释肥中试实验研究。研究以改性地沟油作为包膜剂A,异氰酸酯与催化剂、交联剂、溶剂、填料粉、稳定剂等添加剂的混合溶液为包膜剂B,大颗粒尿素为核心。实验结果表明:当包膜温度60℃,喷涂压力1.5MPa,喷涂速度0.5kg/h,包膜剂A和包膜剂B总量为尿素质量的6%,两种包膜剂质量比为1:1,混和后分三次按3%、2%、1%比例依次加料。所得产品不仅符合GB/T23348—2009产品标准,且产品成本低.
化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50%左右,发展中 粮食增产中50%来自于化肥的作用。但目前我国当季氮肥利用率仅为20%~35%,磷肥的利用率为10%~20%, 钾肥的利用率为30%~60%, 远低于世界发达 利用水平。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费, 还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。因此缓控释肥料已经成为了肥料界研究领域中新的热点。
为了解决肥料养分释放速率与植物养分吸收速率不吻合的问题,20世纪初提出了缓释肥料的概念。1955年,微溶性脲醛化合物(UF)商品化合成,缓释肥料才真正意义上用于农业生产。1961年,美国研制出硫包膜尿素。
到了20世纪70年代,研究方向主要为尿素一甲醛缩合物、聚烯类等作为包裹肥料膜,肥料中搀杂其他难溶物、添加剂、抑制剂生产缓释肥料,异丁叉二脲和正丁叉二脲缩合物缓释肥料的研究方面
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缓释肥:通过化学的和生物的因素使肥料中的养分释放速率变慢。主要为缓效氮肥,也叫长效氮肥,一般在水中的溶解度很小。施入土壤后,在化学和生物因素的作用下,肥料逐渐分解,氮素缓慢释放,满足作物整个生长期对氮的需求。
控释肥:通过外表包膜的方式把水溶性肥料包在膜内使养分缓慢释放。当包膜的肥料颗粒接触潮湿土壤时,土壤中的水分透过包膜渗透进入内部,使部分肥料溶解。
这部分水溶养分又透过包膜上的微孔缓慢而不断向外扩散。
肥料释放的速度取决于土壤的温度以及膜的厚度,温度越高,肥料的溶解速度及穿越膜的速度越快;膜越薄,渗透越快。
根据成膜物质不同,分为非有机物包膜肥料、有机聚合物包膜肥料、热性树脂包膜肥料,其中有机聚合物包膜肥料是目前研究多,效果 的控释肥。
目前中国农科院、中国农业大学、山东农业大学、华南农业大学、郑州大学、北京农林科学院等单位正在开展不同类型缓控释肥料的开发和应用研究,并取得了一定的实质性进展,有部分产品及肥料生产设备已经面世。例如郑州大学磷肥与复肥研究所不仅在国内建立了缓控释肥料生产厂,并且其以钙镁磷肥为包裹物的缓控释肥料还取得了美国 ,并成功地在美国建厂;山东农业大学与金正大集团合作,建成了年产30万t缓控释肥料生产设备,并已投产;华南农业大学资源环境学院则在探索用低成本控释材料和非专用设备生产包膜肥方面获得初步成功;北京农科院植物营养与资源研究所成功研发出了树脂包衣缓控释肥料生产设备,并研制出适合不同作物需要的控释肥系列新产品。该项科研成果标志着我国缓控释肥料的研究已取得了较大进展,表明研制的缓控释肥料已达到了国外同类产品的质量标准和水平。然而,要使缓控释肥料生产成本进一步降低,尽快扩大推广应用范围,仍有大量的工作要做。
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