具有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的膨化緩釋化肥的研究.pdf

1、肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的生產(chǎn)資料之一，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，緩/控釋肥料以其施用方便，肥效期長等優(yōu)點，倍受國內(nèi)外專家學者重視。本文一改大多數(shù)緩釋肥料研究的包膜工藝，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物玉米的變質(zhì)陳糧為原料，將其與尿素按4：6比例混合，采用擠壓膨化技術(shù)工藝制備新型緩釋肥料，并對其緩釋性能、結(jié)構(gòu)、緩釋機理等進行了探討。該緩釋肥料制備工藝簡單、價格低廉、生物降解性能好，不造成二次污染，為生產(chǎn)可供大田作物施用的緩/控釋肥料奠定了基礎。主要研究結(jié)果如下

2、：
　　 1)研究擠壓膨化技術(shù)工藝過程及其工藝參數(shù)發(fā)現(xiàn)，?？捉Y(jié)構(gòu)顯著影響肥料膨化效果。分別采用相同條件下2-6mm模孔半徑的模頭制備膨化肥料，以糊化度表征物料膨化性能，結(jié)果顯示：隨著模孔半徑變大，肥料糊化度從95％降至70％，膨化效果顯著下降。
　　 2)自制淋溶柱，相同條件下，253 h內(nèi)對普通尿素與緩釋尿素9次淋溶，繪制養(yǎng)分釋放率與時間作用曲線，結(jié)果顯示：經(jīng)過46 h淋溶，普通尿素養(yǎng)分釋放率達到90％以上，此時緩釋氮

3、肥僅有約1/3養(yǎng)分溶出；70 h尿素養(yǎng)分完全釋放，緩釋尿素養(yǎng)分釋放延長至253 h；達到92％相同的養(yǎng)分溶出率時，尿素用時46 h，緩釋氮肥需要229 h，與普通尿素相比延長了近5倍。
　　 3)采用掃描電鏡對其膨化結(jié)構(gòu)及其降解結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，物料膨化后形成均勻的三維多孔網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；經(jīng)一段時間擬自然條件培養(yǎng)，電鏡下可觀察到顆粒降解后結(jié)構(gòu)變化。
　　 4)基于包膜肥料緩釋機理，建立了膨化緩釋肥料養(yǎng)分釋放機理。膨化緩釋肥料養(yǎng)分釋

4、放分為兩個階段，第一階段由于多孔網(wǎng)架結(jié)構(gòu)限制水分進入及其養(yǎng)分釋放實現(xiàn)緩釋，第二階段膨化的三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將尿素包裹束縛其中，進一步達到后期的緩釋效果。
　　 5)建立了緩釋尿素養(yǎng)分釋放動力學模型。基于費克第一定律的擴散理論，進行了部分假設，將養(yǎng)分釋放過程分兩個階段建立養(yǎng)分釋放動力學模型。
　　 與普通尿素相比，膨化的多孔三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有明顯的緩釋作用。相比于大多數(shù)包膜工藝，擠壓膨化技術(shù)簡單、工藝參數(shù)易控；膨化原料采用工農(nóng)業(yè)廢料