低分子量聚乳酸包膜尿素的研制與緩釋性能評價(jià).pdf

1、化學(xué)氮肥作為農(nóng)業(yè)重要的輸入資料，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和糧食安全起著不可替代的作用。但是，作物對氮肥的當(dāng)季利用率普遍較低，我國主要作物對氮肥的當(dāng)季利用率約為30％-35％。化學(xué)氮肥施入農(nóng)田后的損失途徑主要有氨揮發(fā)、硝化.反硝化、淋溶和徑流等，其中氨揮發(fā)損失可高達(dá)施氮量的40％-50％?；瘜W(xué)氮肥施入農(nóng)田后的大量損失不僅造成能源的巨大浪費(fèi)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的降低，而且對環(huán)境帶來前所未有的潛在危機(jī)和一系列的不良效應(yīng)。選擇適宜的材料，研制和應(yīng)用包膜肥料

2、，延緩氮肥養(yǎng)分的釋放，減少氮素?fù)p失，提高氮肥利用率，對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前采用較多的高分子聚合物包膜材料易產(chǎn)生二次污染，且價(jià)格較貴，難以推廣應(yīng)用，研發(fā)綠色、廉價(jià)的材料包膜而成的緩/控釋肥料時(shí)十分必要的。
　　 本文從聚乳酸良好的環(huán)境相容性出發(fā)，以低分子量聚乳酸作為主要包膜材料，采用流化噴涂法制備系列包膜尿素，通過掃描電鏡觀察包膜結(jié)構(gòu)、采用土柱間歇淋溶的方法研究不同肥料施入土壤后氮素的釋放、室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)觀測

3、氨揮發(fā)、并通過盆栽試驗(yàn)得出提高氮素利用率的效應(yīng)，得出以下結(jié)果：
　　 1.采用相對分子質(zhì)量為5000和10000的聚乳酸單獨(dú)包膜及石蠟封閉處理或在膜層添加硝化抑制劑DMPP(3，4-甲基吡唑磷酸鹽)、脲酶抑制劑NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)等方法制備了PLAUⅠ，PLAUⅡ，PLAUⅢ，PLAUⅣ，PLUAⅤ，PLUAⅥ，PLUAⅦ7種不同的包膜尿素，為觀察膜結(jié)構(gòu)、評價(jià)緩釋特性、減少氨揮發(fā)和提高氮素表觀利用率等方面的研究奠定基

4、礎(chǔ)。
　　 2.掃描電鏡觀測結(jié)果表明，低分子量聚乳酸均能在肥料表面成膜。用電鏡在放大1000倍的條件下觀察到相對分子量為5000聚乳酸形成的包膜有小不一的空隙，相對分子量10000的聚乳酸形成的包膜空隙較少，孔徑也較小，膜的結(jié)構(gòu)更為致密，兩種膜層經(jīng)石蠟封閉后已觀察不到明顯的孔隙。低分子量聚乳酸包膜對養(yǎng)分釋放能起到物理阻隔作用。
　　 3.等氮量條件下，土柱淋溶試驗(yàn)的第一次淋溶，PLAUⅠ、PLAUⅡ、PLAUⅢ、PLAU

5、Ⅳ4低分子量聚乳酸包膜尿素處理的氮素溶出率依次為19.2％、15.1％、17.1％、14.0％，顯著低于普通尿素處理(27.3％)。PLAUⅠ、PLAUⅡ、PLAUⅢ、PLAUⅣ4個(gè)處理氮素累積釋放量比普通尿素處理分別降低了12.7％、19.5％、17.5％、19.7％。PLAUⅠ、PLAUⅡ、PLAUⅢ、PLAUⅣ4個(gè)處理的累積氨揮發(fā)量顯著地小于普通尿素處理，分別減少了45.8％、53.7％、58.5％、63.2％，說明聚乳酸包膜尿素

6、能有效地減少尿素施入土壤后的氨揮發(fā)損失。
　　 4.土柱淋溶試驗(yàn)還表明，UREA+N(普通尿素配施NBPT處理)、UREA+D+N(普通尿素配施DMPP和NBPT處理)、PLUAⅤ、PLUAⅥ、PLUAⅦ5個(gè)處理氮素累積釋放量顯著小于普通尿素處理，分別減少了11.8％、19.9％、18.0％、19.2％、19.5％，UREA+D(普通尿素配施DMPP處理)處理與UREA處理間沒有顯著差異。在氨揮發(fā)試驗(yàn)中，UREA+N、UREA+

7、D+N、PLUAⅤ、PLUAⅥ、PLUAⅦ5處理的氨累積揮發(fā)量顯著低于普通尿素處理。
　　 5.盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，與不施肥處理相比，施肥處理黑麥草長勢良好，且兩次刈割的地上部干重，以及地上部的氮含量均顯著高于不施肥處理。在尿素中添加脲酶抑制劑、硝化抑制劑或?qū)δ蛩剡M(jìn)行包膜的處理，其地上部生物量顯著高于普通施肥處理。同時(shí)還可看出，UREA+D、UREA+N、UREA+N+D、PLAUⅠ、PLAUⅡ、PLAUⅢ、PLAUⅣ、PLAUⅤ