包膜型控释肥包膜材料的研究与展望.pdf

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包膜型控释肥包膜材料的研究与展望1无机包膜材料苗晓杰．蒋恩臣化学肥料在农业上的地位极其重要。据联合国粮农组织统计．农业增产约50％的贡献来自化肥。化肥在带来高产出的同时。由于人们片面追求这个高产出。而盲目超量施用化肥，忽视施用有机肥，造成农产品品质下降。又给土壤、地下水等农业生产环境带来了污染。控释肥作为解决化肥负面作用的有力措施。得到全世界的普遍重视。学者们纷纷开展研究1“。但是现行控释肥的研究中仍存在一些问题，如控释效果不佳、肥料价格偏高、质检标准不完善等。其中肥料价格偏高是影响控释肥大面积推广使用的主要因素．而决定控释肥价格的最主要的因素就是控释材料的价格。而且控释材料的选择也影响控释肥的质量和控释效果。因此控释材料的研究是控释肥研究中的重点内容。本文通过从无机材料和有机材料2个方面总结了现行国内外包膜型控释肥包膜材料的主要种类，以期为今后研究控释肥的控释材料提供参考。硫磺硫包膜肥料的发展历史可追溯到20世纪20年代。当时美围为了解决冶炼工业中副产品硫的利用问题，开发出硫包尿素，经过近30年的研究于20世纪60年代才形成一定规模的生产能力。随后在加拿大、日本、以色列等国相继有此类产品问世121。美国于1961年开发出的包硫尿素．包硫量一般占肥料重量的16．5％，密封剂占2％。调节剂占2．4％．其成本比尿素高30％，局限用于园林、经济作物1”。硫包尿素在包膜肥料中占有特殊地位．硫作为包膜材料其本身又是营养元收稿日期：2009-03-03素．而且价格较低，因此有利于大面积推广。1．2高表面活性矿物高表面活性矿物是指具有较高的表面活性和较大比表面积的无机非金属矿物．通常包括层状结构的粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、蛭石等)、层链状结构的粘土矿物(如海泡石、坡缕石等)、架状结构的沸石族矿物以及硅藻土等矿物。高表面活性矿物的层状结构和层间的几何空间层间域是良好的化学反应场所，经改性后能有效地作为肥料和土壤的活化材料141。国外有研究者在高渗透性稻田土壤中加入肥料的同时，加入沸石(按0．01t／mr)。4周后测定表明，氮的利用率提高到63％15】。宋波等16I利用改性柱撑蒙脱石对尿素和磷铵进行非包膜处理结果表明．与对照相比．可显著提高作物累积生物量和氮磷利用率：红外光谱分析结果也表明柱撑蒙脱石与尿素发生作用。使C—N键和N—H键与材料的表面键合作用增强，从而延长了肥效并提高了氮的利用率。柱撑蒙脱石与磷铵中的HnPO。成键作用增强，从而提高了磷的有效性。陈慧泉等同以尿素为基质．以硅藻土、膨胀珍珠岩等多孔物质或钙镁磷肥为包膜材料，研究了包膜材料、粘结剂、包膜厚度对肥份释放速度的影响．结果表明该肥料肥份保持时间长、淋溶小。并具有一定的保水作用。1．3化学肥料利用无机化学肥料即是用以肥包肥的方式生产控释肥。早在1973年，中科院南京土壤研究所就成功研制出钙镁磷肥包膜的碳酸氢铵，不仅控制了养分的释放，而且抑制了氨的挥发，具有良好的肥效，增产显著18I。到了20世纪80年代中期，我国部分科研院所和企业相继开展了包膜型缓释／控释肥料的研究，并推出产品J9l。如郑州乐喜施肥料公司生产出以钙镁磷肥为包膜、尿素为基质的商品名为Luxuriance、Luxecote、Luxacote的缓释肥：浙江龙游化工厂研制生产的硫铵广东农业科学2009年第7期(华南农业大学t程学院，广东广州510640)摘要：通过从无机材料和有机材料2个方面总结了现行国内外包膜型控释肥包膜材料的主要种类。并进行展望。为今后研究控释肥的控释材料提供参考。关键词：控释肥：包膜型控释肥；包膜材料中图分类号：S147．3文章编号：1004—874X(2009)07-0112—041．1作者简介：苗晓杰(1984一)，男，博士生通讯作者：蒋思臣(1960-)，男，博士，教授，E-mail：ecjiang112文献标识码：[e-mail]
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2有机包膜材料——天然高分子材料包膜肥料1101。原广州氮肥厂生产的涂层尿素掣11】。1．4竹炭竹炭是竹材热解得到的主要产品之一．因其具有特殊的微孔结构和生物学特性．可作为一种新型吸附材料，在环境保护、医学和食品等领域具有广泛的应用前途l肛14J。纪锐琳等1151将聚丙烯树脂溶解于有机试剂中制成涂膜液，均匀涂覆于尿素颗粒表面后，加入一定量的竹炭粉制成竹炭包膜尿素。并通过试验得出结论：竹炭包膜尿素具有一定的缓释性能，其氮素的29d累积淋出率比普通尿素低9．93％一16．27％；施用竹炭包膜尿素的氮挥发量显著低于普通尿素，降幅为16．66％～31．80％：施用竹炭包膜尿素的玉米生物量和氮素利用率分别提高12．8％～24．1％和10．50％～16．99％。除上述材料外．石膏、草炭、硅酸盐等也被用于制造包膜控释肥。无机材料成本较低，且