緩釋肥料最佳膜組分及加工工藝參數(shù)研究.pdf

1、緩釋肥料作為一種新型肥料以其明顯提高肥料利用效率，降低養(yǎng)分流失量業(yè)已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。本研究在自行研制流化床制丸機(jī)基礎(chǔ)上，選取樹(shù)脂A及樹(shù)脂B作為包膜材料，通過(guò)采用噴涂工藝制備了27種型號(hào)包膜肥料，并通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)(水中溶出率法、沙柱淋溶法、土柱淋溶法及肥包法)對(duì)所研制出的包膜肥料的靜水溶出性能、沙柱淋溶性能、土柱淋溶性能以及環(huán)境因素對(duì)包膜緩釋肥料養(yǎng)分釋放性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究結(jié)果如下： 通過(guò)試驗(yàn)，確定了包膜

2、機(jī)械的主要工作參數(shù)：空氣流量為120M3/h，進(jìn)風(fēng)溫度為0～148℃，物料溫度為50℃，空氣壓縮機(jī)輸出氣壓力為0.8Mpa，次級(jí)減壓閥輸出壓力為0.55Mpa，噴口壓力為0.45～0.50Mpa，進(jìn)樣量為1～1.5mL/次。并建立了熱風(fēng)溫度與調(diào)溫器電壓值及熱風(fēng)溫度與控溫器溫度之間的函數(shù)模型使得準(zhǔn)確控制包膜塔內(nèi)熱風(fēng)溫度成為可能。 熱風(fēng)溫度與調(diào)溫器電壓值之間函數(shù)模型關(guān)系：323.0077y=1+EXP2.8756-0.0112x(R

3、2=0.9945n=9)熱風(fēng)溫度與控溫器溫度之間函數(shù)模型關(guān)系：y=29.8783+1.8605X+0.010583X2(R2=0.9992n=11) 確定以A、B兩種樹(shù)脂作為包膜材料，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A、B兩種樹(shù)脂配合使用，具有較強(qiáng)的互作效果，其成膜效果要優(yōu)于兩種樹(shù)脂單獨(dú)使用時(shí)的效果。 通過(guò)噴涂法制取了27種型號(hào)的包膜肥料樣，并對(duì)其進(jìn)行“七日”溶出率法測(cè)定。確定CRF-6、CRF-8、CRF-18、CRF-21、CRF-23

4、、CRF-24、CRF-26、CRF-27等八種型號(hào)包膜肥料可以作為緩釋肥料。 通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)，對(duì)八種包膜緩釋肥料在不同測(cè)試方法下養(yǎng)分釋放性能進(jìn)行研究，并得出以下結(jié)論： 沙柱淋溶條件下，CRF-6型等八種包膜緩釋肥料的養(yǎng)分釋放速率明顯高于土柱淋溶及肥包法測(cè)定條件下養(yǎng)分釋放速率，其養(yǎng)分釋放速率常數(shù)r分別為：0.162、0.1503、0.1485、0.1201、0.0961、0.0894、0.0878、0.0860。沙柱淋

5、溶條件下包膜肥料達(dá)到最大養(yǎng)分釋放率所需時(shí)間(Dmax-v值)相應(yīng)較短，分別為：17d、19d、21d、25d、30d、34d、36d、39d。 土柱淋溶條件下，包膜緩釋肥料養(yǎng)分釋放累積曲線與沙柱淋溶條件下養(yǎng)分釋放量曲線具有明顯的相關(guān)性。但土柱淋溶下包膜緩釋肥料的養(yǎng)分釋放速率要低于同期沙柱淋溶條件下養(yǎng)分釋放速率，其r值分別為：0.1533、0.1366、0.1436、0.1117、0.0912、0.0879、0.0840、0.08

6、18。而其達(dá)到最大養(yǎng)分釋放率的時(shí)間則進(jìn)一步延長(zhǎng)，分別為：20d、22d、24d、29d、34d、38d、39d、45d。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)測(cè)定，土柱淋溶條件下養(yǎng)分釋放累積量較同期沙柱淋溶條件下養(yǎng)分釋放累積量平均要低10％左右。 肥包法測(cè)定條件下，包膜緩釋肥料的養(yǎng)分釋放累積量明顯低于同期土柱淋溶及沙柱淋溶條件下的養(yǎng)分釋放量。包膜緩釋肥料在養(yǎng)分釋放前期存在“緩慢釋放”階段，其時(shí)間長(zhǎng)短與包膜材料的性質(zhì)與包膜工藝密切相關(guān)，在此測(cè)定條件下八種緩釋

7、肥料的“緩慢釋放”時(shí)間及養(yǎng)分釋放量分別為：CRF-6型為10.28％/14d、CRF-8型為14.87％/21d、CRF-18型為19.61％/28d、CRF-21型為24.06％/35d、CRF-23型為23.01％/35d、CRF-24型為21.06％/35d、CRF-26型為18.47％/35d、CRF-27型為16.37％/35d。肥包法測(cè)定條件下緩釋肥料r值分別為：0.0867、0.0751、0.0698、0.0629、0.0

8、589、0.0580、0.0556、0.0516而緩釋肥料最大養(yǎng)分釋放率時(shí)間分別為：41d、44d、52d、55d、61d、67d、75d、92d。 通過(guò)與長(zhǎng)春地區(qū)玉米生育期最大需肥期進(jìn)行比較，確定了CRF-21、CRF-23、CRF-24、CRF-26等四種包膜配比為最佳包膜配比，其最大養(yǎng)分釋放時(shí)間分別為：52d～58d、58d～64d、64d～70d、72d～78d。 通過(guò)室內(nèi)肥包法分析了環(huán)境因素(土壤溫度、濕度及土

9、壤酸堿度)對(duì)于包膜緩釋肥料養(yǎng)分釋放性能的影響，并得出如下結(jié)論：土壤溫度是影響包膜緩釋肥料養(yǎng)分釋放的最主要因素。隨著土壤溫度的升高，包膜緩釋肥料r值迅速增大：15℃、25℃、35℃下CRF-18型肥料r值為0.0742、0.0887、0.117，而CRF-26型肥料r值為0.0629、0.0815、0.0897。土壤濕度對(duì)于肥料養(yǎng)分釋放速率有一定影響，其中土壤含水量為20％下養(yǎng)分釋放速率高于土壤含水量為15％及10％條件下的養(yǎng)分釋放速率，