保水型包膜尿素肥料的研制及评价

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1、中国农业科学研究院博士学位论文保水型包膜尿素肥料的研制及评价姓名：何绪生申请学位级别：博士专业：植物营养学指导教师：张夫道20040601摘要水、肥是影响农业生产的两个重要因素。但是，一方面，常规水溶性化肥利用率低，化肥损失严重已成为制约农业生产效率及影响环境的重大问题，缓／控释肥料则是提高化肥利用率，降低肥料损失的有效技术。另一方面，水资源的紧缺使得农业节水的紧迫性日益增强．早地农业及节水农业中使用保水剂已成为一项重要的节水技术。肥料和保水剂复合一体化研制保水型缓／控释肥料是提高肥料利用率，节水增效的重要技术，并已成为肥料研究的最新国际方向。本研究论文通过实验室的合成研究，创新一项利用

2、原液聚合化学反应在尿素颗粒表面直接成膜制造超强保水剂包膜尿素的工艺技术和产品，填补了利用聚合化学反应直接成膜制造保水剂包膜肥料的研究空白。并采用物理、化学测定，生物及同位素示踪技术等实验手段，对保水剂包膜尿素工艺性能及生物举效应进行了评价研究。本论文取得了以下研究结果及结论。创新一项利用原液聚合化学反应在尿素颗粒表面直接成膜制造超强保水剂包膜尿素的工艺技术。并用这一工艺技术将一种钾型保水剂成功地聚合成膜在尿素颗粒表面，制成了钾型超强保水剂包膜尿素。该工艺具有不使用有机溶剂，无污染，成本低的优点。保水剂包膜尿素工艺性能测定表明，保水剂包膜尿素包膜具有耐磨性好，吸水倍率高(以膜量为基数，吸水

3、倍率可达30倍)，膜不易吸潮，膜不易脱落的优点。扫描电镜成像图分析表明，钾型保水剂包膜尿素的包膜质地密实，保水剂晶面与尿素晶体表面具有紧密粘接面，这种紧密粘接面赋予钾型保水剂包膜耐磨性好，不易脱落的特征。红外光谱图谱判读结果表明，钾型保水剂包膜尿素的包膜材料与尿素之间具有强烈的氨键缔合作用，揭示了钾型包膜尿素包膜耐磨不易脱落的化学本质。7天静置水溶出率实验结果表明，钾型保水剂包膜尿素具有延缓养分释放作用，这种缓释作用主要是依赖于钾型保水剂包膜对尿素的吸附缓释作用，这种缓释作用与塑料包膜尿素养分释放相比，其控释性能较弱。因此，保水剂包膜尿索养分控释性能有待进一步改善。水分特征曲线及蒸发实验

4、结果表明，保水剂包膜尿素可提高土壤吸水能力，降低土壤水分蒸发，提高土壤有效水供应。保水荆包膜尿素对土壤水分状况的改善作用来源于超强保水剂包膜的贡献。温室生物实验结果表明，保水剂包膜尿素能提高白菜的生物量。促进白菜植株氮、磷养分吸收，对钾吸收影响不明显。1N同位素标记示踪实验结果表明，钾型保水剂包膜尿素可增加土壤对保水剂包膜尿素的吸附量，降低土壤氮素损失，提高包膜尿素氮素利用率。综上所述，利用原液聚合化学反应在尿素颗粒表面直接成膜制造保水剂包膜尿素肥料的工艺是一项原创新性工艺技术，该包膜工艺具有不用有机溶剂，无污染的优点；保水剂包膜尿素具有较好的工艺性能和生物学效应，该包膜工艺技术和产品具

5、有广阔的开发前景和巨大的农业应用价值。关键词；保水剂，保水剂包膜尿素，研制，评价mAbstractEitherfertilizerorwaterisimportantfactorswhichinfluencecropproduction．However,firstly,thelowerrecoveryandhigherlossesofconventionalfertilizeraregreatproblemwhichinfluencecropproductionefficiencyandthesafetyofagriculturalenvkonment．Slow／controlledre

6、leasefertilizersareefficienttechnologytoincreasefertilizerrecoveryandreducefertilizerlosses．Secondly,thepressureofagriculturalwater-savingisever-increasingduetothecrisisoffreshwaterresourcesinourcountry．And，theapplicationofhydrogelstodr／landorwater-savingagricultureisoneofimportantwater-savingtec

7、hnology．Byincorporatingfertilizersandhydrogelsintooneform，developingwater-storingslow／controlledreleasefertilizersisoneofheavytechnologytoincreasingefficiencyoffertilizerandwater,andthewater-storingslow／controlledrelea