复合控释材料的控释性能_肥效及其成膜特性研究.pdf

第42卷第1期土壤学报Vol142,No11
2005年1月ACTAPEDOLOGICASINICAJan.,2005

复合控释材料的控释性能、肥效及其成膜特性研究3

孙克君卢其明毛小云廖宗文­
(华南农业大学资源环境学院新肥料资源研究室,广州510640)

摘要膨润土和木素制成复合控释材料用于包膜控释肥。电镜扫描研究表明,复合材料包膜厚度
明显比单用膨润土处理薄,且膜孔隙量少,粒间堆积较紧密。土柱淋溶试验表明,膨润土及其复合材料包膜
尿素50d的氮素累积溶出率远低于普通尿素,三种包膜尿素处理分别比普通尿素降低8.61、14.01、15.22个
百分点。两种复合材料包膜处理氮素累积溶出量分别比单用膨润土包膜处理降低11.31%、13.83%。盆栽、
大田小区试验表明,复合材料包膜尿素可明显提高作物产量及氮肥利用率。膨润土与木素复合用作控释材
料在研制适合我国国情的农用控释肥方面是可行的。
关键词复合控释材料;氮肥利用率;肥效;电镜;成膜特性
中图分类号S145.6文献标识码A

控释材料是控释肥料生产的重要基础,开发高南海产;膨润土与木质素磺酸钠复合材料(PL),膨
效低成本的控释材料是控释肥料研制的关键技润土与木质素磺酸钠及碱木素三者复合材料
术[1,2]。我国近年来,在这方面开展研究取得了一(PLH),华南农业大学新肥料资源研究室研制;原料
些成果,沸石、膨润土等用作控释材料获得成尿素,含氮460gkg-1,山西运城产。设备:开放式旋
功[2～4](1),造纸木素作控释材料也获得了成功[5]。转型包衣机。
存在的问题是这些控释材料虽然廉价、易得,但是其1.1.2研究方法在匀速转动的包衣机中加颗
控释性能尚不理想。如何提高其控释性能,则成为粒尿素,撒施一部分包裹材料粉末,转动片刻,喷淋
一个重要的技术课题。膨润土具有良好的吸附性一部分有机粘结剂,使颗粒尿素表面形成一层粘结
能、保湿性、阳离子交换量大等特性。木素具有多种液,从而形成一层紧密的包裹层。再加另一部分有
活性基团、有较大的反应活性及成膜生化控释功能,机粘结剂以浸润包膜层,撒施另一部分包裹粉末,续
但其成膜稳定性差。因此,膨润土和木素两者按一继转动,直到粘结剂完全浸润包裹层,外表出现油亮
定的比例复合处理可能获得更好效果。基于这一设光泽为止,重复上述过程2或3次,得到包膜控释肥
想,本研究把膨润土及其复合材料用作控释材料制成品膨润土包膜尿素PTU、膨润土与木素复合材料
备包膜控释肥,研究控释肥料包膜层结构、在土壤中包膜尿素PLU、PLHU。整个工艺过程中保持颗粒充
的溶出特性及其肥料利用率,进而探讨控释材料提分运动,以防颗粒间粘结。
高肥料利用的机理,为开发高效低成本的新型控释1.2包膜控释肥包膜层结构特征测定
材料及在农业生产中推广控释肥料提供科技依据。1.2.1供试材料控释肥膨润土包膜尿素PTU,
膨润土和木素复合材料包膜尿素PLU、PLHU,含氮
1材料与方法296gkg-1、296gkg-1、296gkg-1,华南农业大学新
肥料资源研究室研制。
111包膜控释肥研制1.2.2研究方法对包膜控释肥进行剖面处理,
1.1.1供试材料包膜材料:膨润土(PT),广东将样品外膜敲破,快速水洗,风干,制得电镜扫描样

3国家863计划“环境友好型肥料研制与产业化”项目(2001AA.246023)、广东省百项工程控释专用肥项目(2KB05601N)和广州市重点科技
攻关“控释肥的技术研究与开发”项目(2001Z02402)资助
­通讯作者,E2mail:[e-mail]
作者简介:孙克君(1978～),男,山东蒙阴人,硕士研究生,从事新肥料资源、固体废弃物农用资源化研究。E2mail:[e-mail],电
话:020-85280302
(1)冯新.新型控释材料的研制及养分控释机理研究.华南农业大学硕士学位论文,2003
收稿日期:2004-02-13;收到修改稿日期:2004-06-30
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品。电镜扫描采用华南农业大学测试中心的各次按同样操作进行,在培养第2、5、10、17、26、37、
PHILIPSXL30ESEM电镜仪,在真空IB5.0离子喷50天时进行淋溶,淋溶后收集淋溶液并分析各次淋
镀仪上喷金,测定条件:Acc.V20kV,Spot4.0。在不溶全氮含量。全氮测定方法采用碱性过硫酸钾氧化-
同放大倍数下进行观察和拍照。紫外光比色法测定[7]。
1.3包膜控释肥土中溶出特性的测定1.4包膜控释肥的肥效试验
1.3.1供试材料肥料:尿素同1.1.1;控释肥料1.4.1菜心盆栽试验(1)供试材料。供试肥
同1.2.1。土壤:采自于广州市五山花岗岩发育的料:控释肥料:同1.2.1;化肥:尿素同1.1.1;过磷