專利名稱：：有機—礦物材料包膜緩釋肥料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種包膜緩釋肥料，具體為一種有機一礦物材料包膜肥料。
背景技術(shù)：
：肥料是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，化肥的大量施用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的促進作用，極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。但同時也帶來了一系列的負面效應(yīng)，特別是存在著化肥利用率低、污染環(huán)境、成份結(jié)構(gòu)不平衡等問題。在長期的實踐中，科技人員發(fā)明了把具有特定性質(zhì)的材料使用粘結(jié)劑包裹在肥料顆粒的外層，以達到對速溶性化學(xué)肥料控制釋放的方法，使肥料養(yǎng)分的釋放與作物吸收達到同步。該方法是減少養(yǎng)分損失，是提高肥料利用率的有效方法之一。緩/控釋肥料有以下的特點①在水中溶解度小，營養(yǎng)元素在土壤中釋放緩慢，減少了營養(yǎng)元素的損失；②肥效長期、穩(wěn)定，能源源不斷的供給植物在整個生長期對養(yǎng)分的需求；③具有低鹽指數(shù)，一次大量施用不會"燒苗"；④減少了施肥的數(shù)量和次數(shù)，節(jié)約成本；⑤適合不同類型的土壤和植物，有效防止土壤板結(jié)。緩/控釋肥料被譽為是21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重要方向之一。美國是世界包膜肥的發(fā)源地，1961年美國TVA公司開始包硫尿素(SCU)試驗，1964年美國ADM公司以二聚環(huán)戊二烯和丙三醇脂共聚生產(chǎn)包膜復(fù)合肥，商品名為Osmocote。目前，SCU.Osmocot仍為世界上最有影響的包膜肥料，TVA的Allen等評價了包硫尿素SCU、包硫氯化鉀SCK、包硫磷酸二銨SCP對牧草、玉米、高粱產(chǎn)量的影響，少量施用(正常釋放)、S型(延遲釋放)的包膜尿素，包膜劑主要含有低密度聚乙烯、聚環(huán)氧乙烷、壬基苯基醚以及滑石粉的懸浮液，住友化工的專利涉及熱固性樹脂包膜及含農(nóng)藥的包膜肥。眾多的日本專利中，以開發(fā)可被生物或光降解的聚合物包膜肥料及具有不同養(yǎng)分釋放模式的包膜肥為主體，SCU、SCK均使作物生長均勻且產(chǎn)量較高，但施用SCP由于作物生長前期供磷不足，產(chǎn)量低于未包硫的磷酸二銨。另夕卜，美國在聚合物包膜肥料方面，有用甲苯和硫酸處理松香樹脂所得臘狀物質(zhì)包膜，用乙烯甲基丙烯酸共聚物鋅鹽，用水分散狀的乙基纖維素，醋酸樹脂與不飽和油脂共聚物，以及對稱、非對稱聚尿一氨基甲酸脂，異氰酸脂等包膜專利技術(shù)。日本從60年代研究包膜肥料，以美國技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)具有日本特色的熱塑性樹脂包膜肥料。他們的基礎(chǔ)專利是以聚烯烴(Polyolefm)為主體的包膜肥料，簡稱POCF工藝。三菱化學(xué)1994開發(fā)了L型這方面代表當(dāng)今包膜肥的研究方向。歐洲各國根據(jù)本國的實際情況開發(fā)了適合本國肥料品種的控(緩)釋肥料，主要以微溶性含氮化合物的緩釋肥料為主.德國BASF公司研發(fā)了用聚乙烯乙酸脂和N-乙烯吡咯垸酮包膜肥料以及用可生物降解的聚合物、醋酸纖維素、織物、木質(zhì)纖維素制備包膜肥。英國的控釋肥專利是以磷酸鹽玻璃中引入K，Ca等形成玻璃態(tài)控釋肥，而氮以CaCN2的形式加入，能形成一個不釋放養(yǎng)分的誘導(dǎo)期適合幼苗施肥(DrakeCF.英國專利，1978)。荷蘭開發(fā)了一種用菊粉(呋喃果糖聚合的多糖)、甘油(增塑劑)、土豆淀粉與肥料捏合制成生物可降解包囊肥料[4fl]，前蘇聯(lián)制備包膜肥的專利為脲醛(UF)，磷酸、鋁粉和丁二烯膠乳多層包膜和用聚乙烯乙酸脂(15%-20%)和磷酸(0.3%-0.5%)包膜尿素，可提高肥料利用率15%。中國是研究包膜肥較早的國家之一，針對我國包膜肥料品種少、產(chǎn)量低，成本高的問題，國內(nèi)很多學(xué)者開展了相關(guān)的研究，1974年中科院南京土壤所使用碳銨摻入5%白云石熟粉造粒后，用磷酸將顆粒表面酸化，以鈣鎂磷肥粉末包膜，石蠟一瀝青熔融液封面，經(jīng)撲粉，制得含氮13%14%，含？2053%5%的長效碳銨包膜肥，用于直播水稻增產(chǎn)顯著。1985年北京化工學(xué)院吳天詳?shù)龋玫啬?、編袋、食品袋等廢棄塑料為載體，與化肥均勻共混成型，制得包裹肥料，用于花卉，果蔬緩釋效果明顯。1985年鄭州工學(xué)院許秀成等人利用鈣鎂磷肥包裹尿素，以動、植、礦物油類及其改性物為粘結(jié)劑，制造得包裹型緩釋肥料；1991年以磷礦粉包裹尿素并部分酸化磷礦，制得緩釋磷肥；1995年以二價金屬磷酸銨鉀鹽包裹尿素，制得控制釋放包膜肥料。1985年北京市園林所與北京市化工院開發(fā)了酚醛樹脂包膜復(fù)合肥；1994年北京化工大學(xué)徐和昌開發(fā)了脲醛樹脂包膜肥。1997年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廖宗文等人利用工農(nóng)業(yè)廢棄物制備包膜控制釋放肥料。據(jù)介紹山東農(nóng)大張明，中國科學(xué)院張夫道，北京農(nóng)林科學(xué)院徐秋明、湖南省土肥所鄭圣先等也進行了許多研究開發(fā)工作。鄭州樂喜施肥料公司生產(chǎn)出以鈣鎂磷肥為包膜，尿素為基質(zhì)的商品名為Luxuriance的緩釋肥，浙江龍游化工廠研制生產(chǎn)硫銨包膜肥料，原廣州氮肥廠生產(chǎn)"涂層尿素"。吳春華等以廉價的淀粉、聚乙烯醇為原料制得的成本較低的包膜尿素，具備一定的緩釋效果，且有保水性，抗結(jié)塊性，該包膜材料能被微生物降解，無環(huán)境污染。陳慧泉等以尿素為基質(zhì)，以硅藻土，膨脹珍珠巖等多孔物質(zhì)或者鈣鎂磷肥為包膜材料，研究了包膜材料、粘結(jié)劑、包膜厚度對肥料釋放速度的影響，結(jié)果表明該肥料肥分保持時間長，淋溶小，并具有一定的保水作用。目前，對控釋/緩釋包膜肥料在肥料的緩釋效果方面的研究己經(jīng)取得了較大的進展，但離真正意義上的控制釋放還有一段距離，另外，由于包膜肥料的價格高，因此，它們大部分只應(yīng)用于經(jīng)濟價值較高的高爾夫球場、草坪、花卉、苗圃、果園及高檔經(jīng)濟作物等。在現(xiàn)有專利技術(shù)中，報道了很多包膜化肥的制造方法，例如95109720.2—種控制釋放肥料，該緩釋化肥的包裹層由粘結(jié)劑構(gòu)成，例如硫酸、磷酸、甲醛、羧甲基纖維鈉、淀粉等混合構(gòu)成。200710114216.0硫磺、樹脂包膜蘋果專用控釋肥，使用的包膜材料為熱塑性樹脂。專利申請好為200610134812.0醋酸酯淀粉包膜控釋尿素肥料，由醋酸酯淀粉，乙基纖維素，滑石粉、等物質(zhì)組成。200810015602.9—種生物可降解型多功能自控緩釋肥料，其包膜材料由纖維素、聚乙烯醇、聚氨酯預(yù)聚物、植物生長調(diào)節(jié)劑、乳化劑、交聯(lián)劑、引發(fā)劑等合成以水作為分散介質(zhì)的水溶性高分子聚合物乳液。200510024240.6—種樹脂包膜肥料及其制造方法，在顆粒肥料表面包裹一層生物可降解樹脂包膜，包膜含有脂肪族聚酯和聚乳酸族聚合物，兩者重量比為20:80至80:20，該包膜占肥料總重量的240%。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有包膜肥料技術(shù)中存在的膜材料選擇和工藝參數(shù)確定的問題而提供了一種有機礦物材料包膜肥料。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，有機一礦物材料包膜肥料由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜由質(zhì)量比為蛭石、蟲膠、過氯乙烯三種材料中的任意一種或兩種或全部組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。具有最佳效果的方案為有機一礦物材料包膜肥料由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜由質(zhì)量比為75%蛭石、20%蟲膠、5%過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。一、包膜工藝參數(shù)的確定1、包衣機不同轉(zhuǎn)速的比較由表1可見，在60轉(zhuǎn)/分時，由材料A(風(fēng)化煤)、B(蛭石)包膜的肥料的溶水時間最長，材料A分別比40轉(zhuǎn)/分、80轉(zhuǎn)/分高出10.8%、9.0%,材料B分別比40轉(zhuǎn)/分、80轉(zhuǎn)/分高出7.9%、4.4%,轉(zhuǎn)速太高或太低時溶水時間都會降低，轉(zhuǎn)速低，肥料堆積于包衣機底部，雖能夠自身旋轉(zhuǎn)，但不能隨包衣機轉(zhuǎn)動；而轉(zhuǎn)速過高，肥料顆粒粘附于包衣機內(nèi)壁，自身不能旋轉(zhuǎn)，這兩種情況均難以形成均勻致密的膜。表1包衣機不同轉(zhuǎn)速對包膜肥溶水時間的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、不同包衣時間的比專支包膜肥料的生產(chǎn)要求遵循充分均勻接觸的原則。包膜時間長就意味著材料的少量多次，每次的膜材料、粘結(jié)劑使用量少，相反，噴撒材料的次數(shù)減少，則每次用量增加，膜材料、粘結(jié)劑的單次使用量增多，一方面影響膜材料與粘結(jié)劑的充分接觸，使某些"微域"的膜材料不能完全粘結(jié)在肥料表面，而是簡單的封閉于內(nèi)層或鑲嵌[86]，形成疏松區(qū)，因此，形成的包膜層致密性和堅硬度降低。另一方面，粘結(jié)劑的單次大量施用，會造成肥料顆粒之間的相互黏結(jié)，使它們的流動性降低，減少了它們與膜材料充分均勻接觸的幾率。減少單次用量，增加次數(shù)，固然可使材料和粘結(jié)劑充分均勻接觸，但是，生產(chǎn)時間的延長，就意味著生產(chǎn)成本的增加。因此，尋求適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)時間對產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)約成本非常重要，由表2可見生產(chǎn)時間在20min時，包膜肥的水溶時間比10分時有很大的提高，材料A、B分別高出18.7%、8.2%。但30分與20分比較雖有提高但相差不大，說明在20分鐘的這段時間內(nèi)材料與粘結(jié)劑就能很好的接觸反應(yīng)，粘結(jié)劑的溶劑也能完全揮發(fā)，考慮到生產(chǎn)成本，我們選用20分的生產(chǎn)時間。表2不同包衣時間對包膜肥溶水時間的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>包膜材料A116.1109.995.3coatedmaterialA<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表3可看出，隨著材料細度的增加，其溶水時間相應(yīng)延長。材料A120目時的溶水時間比100目、80目分別增加5.6%、11.3%，材料B120目時的溶水時間比100目、80目分別增加4.6%、7.3%。隨著材料細度的增加，比表面積增大，使其擁有高的表面能。但隨著材料細度的增加其成本就會相應(yīng)提高，以材料B為例，其市場價格100目時為1100元/噸、200目時為1300元/噸、320目時為1900元/噸，所以在生產(chǎn)時即要考慮到控效時間的長短又要考慮到生產(chǎn)成本的高低，對不同材料應(yīng)在合理價格與效果的范圍內(nèi)選擇。4、不同材料用量的比較表4不同材料用量對包膜肥溶水時間的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注用量百分?jǐn)?shù)為膜材料量占整個包膜肥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)現(xiàn)代肥料的生產(chǎn)是向著高濃度的方向發(fā)展的，包膜肥在生產(chǎn)過程中，隨著包膜材料用量的增多，包膜厚度增大，其溶水時間就會增加，控釋時間就會延長。由表4可知在膜重占20%時的溶水時間與15%、10%相比，材料A高出7.3%、21.4%,材料B高出4.7y。、11.3%。但隨膜材料用量的增多，其養(yǎng)分濃度就會相應(yīng)減少他們的有效養(yǎng)分含量分別為36.8%、39.1%、41.4%，相同養(yǎng)分量的肥料量就會加大，增加在運輸過程中的成本及肥料的施用量。因此要同時考慮到控釋時間與養(yǎng)分濃度及對土壤的污染情況來選擇合適的膜材料用量，一般對于礦物包裹量在10-20%，有機高分子聚合物包裹量在1_5%較好。通過設(shè)定包衣機的不同參數(shù)以兩種不同的材料包膜尿素，然后進行溶水試驗比較它們的緩釋效果，可以得出如下的結(jié)論(1)其包衣機的各項參數(shù)以傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘為最佳。(2)包膜材料的細度一般不應(yīng)小于80目，其越細控釋時間越長，但成本同樣越高，在生產(chǎn)時可根據(jù)控釋要求及成本而具體選定。(3)包膜材料用量越大其控釋時間越長，從本試驗中可以看出在膜材料占20%時的水溶時間要比15%的高出4.7-7.3%，比10%的高出11.3-21.4%，但同時也要看到其養(yǎng)分濃度的變化。二、包膜材料與粘結(jié)劑的篩選1供試材料表5供試材料信息<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>粘結(jié)劑的篩選1不同粘結(jié)劑對包膜肥料的影響粘結(jié)劑是指凡能把同種或不同種的固體材料表面連接在一起的媒介物質(zhì)，統(tǒng)稱為粘結(jié)劑。試驗中用不同粘結(jié)劑包膜同一種膜材料的結(jié)果如表6表6不同粘結(jié)劑溶水時間的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>Material(S)Fistdissolutiontime(S)Halfdissolutiontimeremark聚乙烯比咯烷酮(a)10.3111.5同時完全破碎聚乙二醇(b)3.021.2同時完全破碎聚丙烯酰胺(c)88.3270.0基本保持完好硅酸鈉(d)10.635.1s同時完全破碎順丁烯二酸酐(e)13.332.1同時完全破碎阿拉伯膠(f)121.6309.94部分破裂，6部分完好明膠(g)75.3208.92個破裂，8個保持完好松香(酒精)(h)111.8273.1完全保持完好蟲膠(酒精)(i)175.8539.4完全保持完好硅膠(j)8.335.7完全破碎松香+硅酸鈉(h+d)6.159.3破裂，有2個保持完好纖維素(k)105.4300.75個破裂，5個完好聚乙烯醇(l)159.7431.6保持完好聚乙烯醇+硅酸鈉(l+a)12.835.9完全破碎可以看出以AH(松香)，AI(蟲膠)，AL(聚乙烯醇)為粘結(jié)劑時的成膜效果最好，AF，AG，AK，AC其次。AH(松香)，AI(蟲膠)包膜時膜表面光滑，均勻，其它包膜時膜較粗糙，不均勻。主要原因為它們在水溶液中的粘性較大，流動性不好，噴灑不均勻。2不同包膜材料對包膜肥料的影響用無機材料包裹尿素，基本要求一是包裹材料具有成膜性，二是有合適的粘結(jié)劑，能夠與包裹材料反應(yīng)生成不易透水的物質(zhì)，或?qū)牧贤ㄟ^物理性質(zhì)粘合在一起形成膜層。而有機包裹材料則需要適宜的溶劑及包膜工藝，使其在一定條件下與溶劑共溶，涂于尿素表面后能迅速揮發(fā)干燥。(l)以AF(阿拉伯膠)為粘結(jié)劑的結(jié)果(表7)，表明材料(MG)污泥，(MI)雞糞，(ML)蛭石，(MM)風(fēng)化煤，(MK)膨潤土的成膜性較好，但膜整體較粗糙，不光滑。這與粘結(jié)劑的選擇有很大關(guān)系。表7:不同材料的溶水時間的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(2)以松香為粘結(jié)劑時對包膜肥的影響為(表3.4)，(MA)3A，(MD)沸石，(MF)高嶺土，(MG)污泥，(MI)雞糞，(ML)蛭石，(MM)風(fēng)化煤的成膜性較好，其中(ML)蛭石，(MF)高嶺土的溶水效果非常好，高出其它幾倍到十幾倍。表8:不同材料對CSR的影響材料Material第一個溶解時間(S)Fistdissolutiontime半數(shù)溶解時間(S)Halfdissolutiontime備注Remark3A(A)24.6135.8膜上有孔，但整體保持完好4A(B)18.2115.1破碎5A(C)12.493.7破碎沸石(D)9.294.5膜上有孔，但整體保持完好硅藻土(E)15.6102.5破碎高嶺土(F)582.71248.0完全保持完好污泥(G)204.3450.6膜上有孔，但基本保持完好腐殖酸(H)16.1111.1膜上有孔，但整體保持完好雞糞(D62.2198.3l個破裂，9個保持完好草炭(J)42.6214.7膜上有孔，但整體保持完好膨潤土(K)10.0118.6破碎蛭石(U432.6665.4完全保持完好腐煤(M)111.8273.1完全保持完好3材料與粘結(jié)劑最佳比例選擇材料以腐煤(醒)，粘結(jié)劑以松香為例，總量為50g，尿素250g，選粘結(jié)劑占膜材料總量的10%、15%、20%、25%、30%結(jié)果如表9，在粘結(jié)劑量為20Q/^時的溶水時間最長。太大太小會降低其溶水時間。太大時膜材料量就會相應(yīng)減少，包膜厚度減小，太小時膜材料與粘結(jié)劑接觸不完全，不能形成致密的膜。表9:不同用量粘結(jié)劑對CSF的影響粘結(jié)劑量(％)1015202530Adhesivequantity溶水時間Dissolutiontime4m33s45m20s61m41s52m30s22m36s在以上試驗的基礎(chǔ)上我們選擇了MF高嶺土、MG污泥、ML蛭石、醒風(fēng)化煤四種材料，分別以AH松香，AI蟲膠為粘結(jié)劑包膜，以AH松香為粘結(jié)劑時以膜占15%，膜占20X分別包膜制得CSFl-8;以AI蟲膠為粘結(jié)劑膜占20X包膜制得CSF9-12，在以AI蟲膠為粘結(jié)劑包膜MF高嶺土、MG污泥、ML蛭石、醒風(fēng)化煤后再包材料麗過氯乙烯，使麗過氯乙烯占膜重5%，膜總重占20%制得CSF13-16。4各包膜肥的水溶時間由表10可見在膜材料占15X時薩風(fēng)化煤的溶水時間最長達61m41s,然后為蛭石ML蛭石47m57s。它們分別為MF高嶺土、MG污泥的3.85倍、9.69倍和2.99倍、7.53倍。在膜材料占20%時保持了同樣的趨勢，應(yīng)風(fēng)化煤、ML蛭石分別為MF高嶺土、MG污泥的2.92倍、7.47倍和2.33倍、5.97倍。相同膜材料在膜為20%時比膜為15%時的溶水時間高出63.4%—114.5%。表10不同包膜肥料的溶水時間膜材料Material風(fēng)化煤(M)高嶺土(F)污泥(G)蛭石(U編號SymbolCSF-1(風(fēng)化CSF-2(高嶺CSF-3(污泥十CSF-4(蛭石+煤+松香+15%)土+松香+15%)松香+15%)松香+15%)15%溶水時間Dissolutiontime61m41s16mls6m22s47m57s成本(元/噸)Price1970212619582066編號SymbolCSF-5(蛭石十CSF-6(高嶺CSF-7(污泥十CSF-8(蛭石十松香)土+松香)松香)松香)20%溶水時間Dissolutiontime100m30s34m28s13m27s80m20s成本(元/噸)Price1980218819642108編號CSF-9(蛭石+CSF-10(高嶺CSF-ll(污泥CSF-12(蛭石Symbol蟲膠)土+蟲膠)+蟲膠)+蟲膠)溶水時間Dissolutiontime27m90m50m170m成本(元/噸)Price2971318829913108編號SymbolCSF-13(蛭石CSF-14(高嶺CSF-15(污泥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯土+蟲膠+過+蟲膠+過氯+蟲膠+過氯乙烯)氯乙烯)乙烯)乙烯)溶水時間Dissolutiontime298m360m240m540m成本(元/噸)Price3091330831113228注成本的計算中各溶劑按80%的回收率計算，每噸人工費為100元。在以AI蟲膠為粘結(jié)劑時，ML蛭石的溶水時間最長達170min分別為MF高嶺土、MG污泥、醒風(fēng)化煤的1.89倍、3.40倍、6.30倍。在又包了材料麗過氯乙烯后其溶水時間有了大幅的提高其ML蛭石達到了540min為不包時的3.18倍，MF高嶺土達360min為原來的4倍，畫風(fēng)化煤為原來的11.04倍，MG污泥為原來的4.80倍，且各材料間的規(guī)律為ML蛭石+MN過氯乙烯〉MF高嶺土十麗過氯乙烯〉MM風(fēng)化煤+麗過氯乙烯〉MG污泥+MN過氯乙烯。與不包麗過氯乙烯時順序稍有不同，說明材料麗過氯乙烯的使用能大幅提高包膜肥料的溶水時間，但材料麗過氯乙烯為有機高分子聚合物樹脂，是否會對土壤產(chǎn)生污染還有待進一步的研究。5各包膜肥淋溶曲線的變化，見附圖l從圖1中可以看到尿素的釋放曲線為倒L型，在第一次淋溶其釋放就達到89.4%,到第二次即40min時達到95.1%，在從第3次到第10次總共淋溶出3.9%，說明尿素在介質(zhì)中的釋放方式為剛開始大量釋放，然后就基本上沒有了養(yǎng)分供養(yǎng)。這與作物的吸收規(guī)律是很不相符合的，不能滿足作物后期對養(yǎng)分的需求，而且前期隨養(yǎng)分的大量釋放土壤中的鹽分濃度增加很可能對作物產(chǎn)生鹽害。而自制的礦物包膜緩釋肥的釋放模型曲線基本為S型，礦物+有機高分子聚合物包膜緩釋肥的釋放模型曲線在測試范圍內(nèi)大致為直線型。第一次淋溶時各包膜緩釋肥的養(yǎng)分釋放情況最大CSF-5為27.4%，最小CSF-16為0.5%，其依次順序為CSF-5(蛭石+松香)(蛭石+松香)>CSF-8(蛭石+松香)>CSF-6(高嶺土+松香)(高嶺土+松香)>CSF-9(蛭石+蟲膠)>CSF-7(污泥+松香)(污泥+松香)>CSF-11(污泥+蟲膠)>CSF-12(蛭石+蟲膠)>CSF-10(高嶺土+蟲膠)>CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)=CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，其大致規(guī)律為以松香為粘結(jié)劑的>以AI蟲膠為粘結(jié)劑的>以AI蟲膠為粘結(jié)劑再包材料MN過氯乙烯的，但各材料間沒什么規(guī)律可遵循。在以松香為粘結(jié)劑時各材料的溶出順序為M〉L〉FX^以AI蟲膠為粘結(jié)劑時的溶出順序為M〉G〉L〉F，而以AI蟲膠為粘結(jié)劑再包材料MN過氯乙烯時則為G>F=M〉L。在到第5次時各包膜緩釋肥的養(yǎng)分釋放情況為最大CSF-ll(污泥+蟲膠)為85.9%，最小為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)為4.0%，其依次順序為CSF-ll(污泥+蟲膠)〉CSF-7(污泥+松香)>CSF-9(蛭石+蟲膠)>CSF-6(高嶺土+松香)(高嶺土+松香)>CSF-12(蛭石+蟲膠)>CSF-8(蛭石+松香)>CSF-5(蛭石+松香)(蛭石+松香)>CSF-10(高嶺土+蟲膠)>CSF-15(污泥+蟲膠十過氯乙烯)>CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)顯示出了它們的緩釋效應(yīng)，且其溶出率大小順序有75%與它們的水溶試驗結(jié)果相一致。在到第10次時CSF-5(蛭石+松香)(蛭石+松香)、CSF-6(高嶺土+松香)(高嶺土+松香)、CSF-7(污泥+松香)、CSF-8(蛭石+松香)、CSF-9(蛭石+蟲膠)、CSF-10(高嶺土+蟲膠)、CSF-ll(污泥+蟲膠)、CSF-12(蛭石+蟲膠)已基本溶出，而CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)中溶出最多的CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)為25.8%，最小的CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)為12.2%，說明它們的緩釋效果與其它相比非常好，在到第10次即400min時只有少部分釋放，而且在測試范圍內(nèi)基本保持著養(yǎng)分的勻速釋放，這與水溶釋放時間有很大的差異，但在溶出率順序上同水溶釋放快慢順序是100%的一致。結(jié)論在通過比較不同材料和粘結(jié)劑溶水時間的基礎(chǔ)上，我們可選出粘結(jié)劑AH松香，AI蟲膠；包膜材料MF高嶺土、MG污泥、ML蛭石、匪風(fēng)化煤因它們的溶水時間及膜的形狀較其他要好。并以這些材料為主制作了包膜緩釋肥CSF1-16。四、玉米盆栽試驗試驗設(shè)計、試驗于2005年5月至10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院大棚內(nèi)進行。每盆裝土13kg，施肥水平為N0.2g/kg，P2050.lg/kg，K200.2g/kg，各處理為(l)不施N肥CKl;(2)施用尿素CK2;(3)施用自制包膜肥CSF-5(蛭石+松香)；(4)施用自制包膜肥CSF-6(高嶺土+松香)；(5)施用自制包膜肥CSF-7(污泥+松香)；(6)施用自制包膜肥CSF-8(蛭石+松香)，(7)施用自制包膜肥CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)；(8)施用自制包膜肥CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)；(9)施用自制包膜肥CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)；(10)施用自制包膜肥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)；10個處理的磷、鉀肥相同為磷酸二氫鉀，硫酸鉀。各處理隨機排列，重復(fù)3次。結(jié)論l、不同處理土壤中堿解氮的動態(tài)變化從圖2中可看出，各處理土壤中堿解氮的變化曲線，CK2在20到40d時變化不大，在40d以后開始急劇下降，直到保持到最后。各包膜肥中CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)、CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的變化為蛇形，CSF-6(高嶺土+松香)、CSF-8(蛭石+松香)、CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)、為"S"形，CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)為"U"性。這與它們的養(yǎng)分釋放速率和作物的吸收量有關(guān)。在第20d時各處理土壤堿解氮含量順序為CSF-5(蛭石+松香)>CK2>CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-6(高嶺土+松香)>CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-7(污泥+松香)>CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)=CSF-8(蛭石+松香)>CK1，在120d收獲時含量順序變?yōu)镃SF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-5(蛭石+松香)>CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)=CSF-7(污泥+松香)>CSF-6(高嶺土+松香)>CSF-8(蛭石+松香)>CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)>CK2>CK1。其中CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的順序在120d時比20d時上升，這與它們在前期的抑制釋放而后期的大量釋放有關(guān)，說明這些處理的緩釋效果比其它要好。2、不同處理對葉綠素含量的影響在玉米抽穗期(見圖3)各包膜肥處理葉綠素含量除CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)夕卜，較CK2都有所增加，增幅為0-14%。各包膜肥處理中含量高的有CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)，CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)。3不同處理對氮素利用率的影響表11不同肥料處理的氮素利用率CSF-5(蛭石+松香)CSF-6CSF-7CSF-8CSF-13CSF-14CSF-15CSF-16(高嶺(污(蛭(蛭石+(高嶺(污泥+(蛭石+土+松泥+松石+松蟲膠+過土+蟲膠蟲膠+過蟲膠+過香)香)香)氯乙烯)+過氯乙氯乙烯)氯乙烯)烯)n利用率n(:i35羞37.喊39.5cd46.2b34.7e楊c37.5cde46.8b54.5aefficiency比CK2咼出百分?jǐn)?shù)J7Incresss'4.210.9-0.65.32.211.519.2overCK2包膜緩/控釋肥的首要目標(biāo)為提高肥料的利用率，減少肥料的損失所帶來了經(jīng)濟，環(huán)境，生態(tài)問題。從表11中可以看出各包膜肥氮肥利用率的順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-7(污泥+松香)〉CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-6(高嶺土+松香)〉CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)〉CK2〉CSF-8(蛭石+松香)，除CSF-8(蛭石+松香)外其余都比CK2有所提高，其中CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)最高提高了19.2個百分點，各處理差異性為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)與其它處理差異顯著，CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-7(污泥+松香)也與其它處理差異達顯著，但它倆之間的差異不顯著，CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)同CK2間的差異也達顯著，剩余CSF-6(高嶺土+松香)、CSF-14(髙嶺土+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-5(蛭石+松香)、CSF-8(蛭石+松香)與CK2之間的差異都不顯著。結(jié)論，土壤中的堿解氮的變化，CK2在20d時為最高然后一直保持下降的趨勢。各包膜肥中CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)、CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的變化為蛇形，CSF-6(高嶺土+松香)、CSF-8(蛭石+松香)、CSF-14(高嶺土+蟲膠+過氯乙烯)、為"S"形，CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)為"U"性。收獲時CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)處理土壤中的堿解氮含量為最高。通過玉米盆栽試驗后，可得各包膜肥的N素利用率除CSF-8(蛭石+松香)外都高于尿素，最高CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，它的N素利用率與其它處理差異達顯著水平。然后為CSF-15(污泥+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-7(污泥+松香)、CSF-13(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)它們與CK2間的差異也達顯著水平，其余與CK2處理間的差異都不顯著。不同肥料處理15N同位素示蹤試驗試驗在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物研究所試驗地進行，供試土壤為石灰性褐土，質(zhì)地為中壤，其基本性狀如表12表12供試土壤基本性狀有機質(zhì)(g/kg)Organicmatter全氮(g/kg)TotalN堿解氮(MG污泥/kg)AvAI蟲膠lable-N速效磷(MG污泥/kg)AvAI蟲膠lable-P速效鉀(MG污泥/kg)AvAI蟲膠lable-K21.61.3616.7185.供試作物，早鮮粘白玉米，生育期100d左右。供試肥料，選用CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)(因它們之間的N素利用率差異達到了顯著水平)通過原子示蹤進行了進一步的肥效確認試驗。供試肥料選用豐度5%的尿素(購于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所)，稀釋成4%后，造粒，然后按照CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的方法包膜，N含量都為36.8%。磷，鉀肥為磷酸二氫鉀、硫酸鉀。施肥水平為N:P205:K20=180:90:180(kg/hm2)試驗設(shè)計表13試驗處理處理代號Treatcode處理Treatment處理代號Treatcods處理TreatmentCK-1不施肥CSF-7(污泥+松香)CSF-7(污泥+松香)+P+KCK-2NPKCSF-5(蛭石+松香)CSF-5(蛭石+松香)+P+KCSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)+P+K試驗小區(qū)設(shè)置與管理，小區(qū)面積為lm2，不同的處理采用隨機區(qū)組的方法進行排列(表14)。所有肥料一次基施，翻地后于7月1日播種，5日出苗，10日間苗每小區(qū)保留18株，10月15日收獲，其生長期共100d。表14田間試驗處理分布圖CSF-16CSF-7CSF-5CSF-7CSF-5(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)CK1CK2(污泥+松香)(蛭石+松香)CK2(污泥+松香)(蛭石+松香)CSF-16CSF-5(蛭石+松香)CSF-7(污泥+松香)CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)CK1(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)CK2CK1結(jié)果與分析l、不同處理對土壤脲酶活性的影響在圖4中可以看出，其中CK1，CK2，CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)的最大值出現(xiàn)在出苗后的第45d，而CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)則出現(xiàn)在第60d，說明CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)在前期具有抑制脲酶活性的作用。在第45天各處理脲酶活性大小的順序為CK2〉CK1〉CSF-7(污泥+松香)〉CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)這時CK2處理的尿素的分解能力最強，土壤中速效氮的含量也應(yīng)較高，這與所測結(jié)果(圖6.2)—致。CSF處理的活性都低于CK處理說明他們具有抑制脲酶活性的作用，阻止尿素在前期的大量釋放。在第60d時CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)活性達最大，測定的土壤速效氮含量這時也是在經(jīng)歷了一個上升階段后達到了最高，并高于其他處理。而在其后CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)處理的脲酶活性也高于其他處理，說明在后期CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)還具有促進脲酶活性的功能，促進尿素的轉(zhuǎn)化供給作物后期所需的養(yǎng)分。而CK1在整個過程中的變化不大，它的變化可能與土溫的變化有關(guān)。2、不同處理對土壤速效氮變化的影響表15不同處理對不同時期土壤中速效氮的影響處理Treatment15d30d45d60d75d畫CK151.6d46.2d44.8b4L8c40.8c35.8cCK2152.8a131.9a82.0a56.4b56.8b47.3bCSF-7(污泥+松香)131.0b86.3c80.1a75.7a61.4b51.7abCSF-5(蛭石+松香)124.3bc79.3c82.8a80.6a70.9a54.7aCSF-16(蛭石+蟲膠+115.lc101.2b8L7a83.4a74.9a59.0a過氯乙烯)從圖5中可以看出在肥料施入土壤中后，隨著作物生長吸收、淋溶等損失，土壤中堿解氮含量總體為下降的趨勢，其下降的比率順序為CK2〉CSF-7(污泥+松香)>CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)。從圖5中曲線的變化規(guī)律可知，各施肥處理土壤速效氮含量在施肥后的第15d出現(xiàn)高峰期，以后快速下降，其中CK2在下降到60d后保持了穩(wěn)定，這時其速效氮含量遠低于其它施肥處理，比包膜肥中最低的CSF-7(污泥+松香)少了35%。CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)從30d到60d含量保持不變，60d后又開始了下降。CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)在出苗后30d時停止了下降，并開始上升到第60d達到最大值，然后又開始下降直到收獲。CK1則一直在下降，且其速效氮含量遠低于其它的處理。玉米出苗后的第15d，各處理土壤中速效氮含量情況為(表6.4)CK2〉CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CK1，其中CK2與各包膜肥處理差異顯著，而包膜肥CSF-5(蛭石+松香)與CSF-7(污泥+松香)、CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的差異也顯著。這是因為包膜肥能較好的控制養(yǎng)分的釋放，在前期的養(yǎng)分釋放較少，而尿素處理養(yǎng)分的釋放較大。在出苗后的第30d時，尿素處理土壤中速效氮含量下降，但依然為最高，這時玉米生長開始進入拔節(jié)期，開始吸收大量的養(yǎng)分。在到45d各施肥處理土壤中速效氮含量沒有差異。到第60d時玉米生長為抽穗期，各處理土壤中速效氮含量情況為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-5(蛭石+松香)>CSF-7(污泥+松香)〉CK2〉CK1，CSF處理高出了CK2，差異也達到了顯著。各CSF中以CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的含量為最高，因其前期養(yǎng)分釋放較少，這時仍能大量釋放來滿足玉米后期對養(yǎng)分的需求，并保持到收獲。收獲后土壤中速效氮的含量依然為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)>CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CK2〉CK1，各CSF處理分別比CK2高處24.7%、15.6%、9.3%。從以上可以看出在供給作物養(yǎng)分上，各包膜肥處理均優(yōu)于尿素處理，它們在后期還能使土壤養(yǎng)分保持較高的含量，持續(xù)的供給作物生長所需。在各包膜肥中以CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的控釋效果最好，它在前期能有效控制養(yǎng)分的釋放，避免前期因作物吸收少造成養(yǎng)分的損失，而在后期作物開始需要吸收大量養(yǎng)分時，快速平穩(wěn)的釋放。這與作物的需肥規(guī)律是一致的,其原因于包膜材料的特性有一定的關(guān)系，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的有機材料可有效阻止土壤水分的滲入阻止肥料顆粒在前期的快速溶解，而膜中的無機礦質(zhì)材料為多孔的粘土礦物，能吸持肥料中的養(yǎng)分使之一直保持較高的含量，各包膜肥的供肥能力同水溶試驗結(jié)果一致。3、不同處理玉米吸收氮素的動態(tài)變化，見圖6，在45d以后，玉米進入了高速生長的階段，體內(nèi)N的含量也開始大量累積，這時土壤如能提供足夠的速效養(yǎng)分，作物就能保持高的生長速率，在45-60d，各處理玉米的生長速率表現(xiàn)為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)>CSF-7(污泥+松香)〉CK2這同各處理土壤中速效氮含量高低順序是一致的。在60d以后，CK2的N素累積量就明顯低于各包膜肥處理，這于CK2處理的N素供應(yīng)有關(guān)，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的累積為最多，這與CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)后期養(yǎng)分的供養(yǎng)有關(guān)。而CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)雖然在供肥能力上有較大的差別，但它們N素的累積量相差不大，可能原因為雖然CSF-7(污泥+松香)緩釋效應(yīng)較差，但它的膜材料中含有多種微量元素和一些生長刺激性物質(zhì)，能促進玉米的生長。4、不同處理對土壤全氮含量變化的影響表16不同處理土壤全氮影響<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在表中我們可以看到玉米收獲后土壤中全氮含量的變化，其中CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-7(污泥+松香)=CSF-5(蛭石+松香)>CK2>CK1。各CSF處理間的差異不顯著，但CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)與CK1間的差異達到了顯著水平，CK2，CK1間的差異也不顯著。CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-7(污泥+松香)、CSF-5(蛭石+松香)分別比CK2高出了1.2%、1.2%、1.9%。5不同處理對土壤細菌、真菌、放線菌數(shù)量的影響表17不同處理土壤中細菌、真菌、放線菌數(shù)量(個/克土)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在表17中我們可以看出本試驗中的三種包膜肥對土壤細菌、真菌、放線菌的影響情況。在CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)處理土壤中細菌、真菌、放線菌的數(shù)量為最高分別比CK2高66.4yo、10.0%、328%。除真菌數(shù)CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)比CK2低外，其它均高于CK2，說明本試驗中的三種包膜肥對土壤細菌、真菌、放線菌的影響是有益的。6、不同處理對玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響表18不同處理對玉米產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>收獲后對玉米產(chǎn)量的構(gòu)成因素進行了分析，結(jié)果見表18，不同包膜肥處理對玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重與尿素處理相比都有增加，他們的增加幅度為穗行數(shù)2.3%13.1%、行粒數(shù)07.1%、百粒重1.4%6.4%，除CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的穗行數(shù)與其它差異明顯外，剩下的差異都不明顯。各施肥處理產(chǎn)量的順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)>CSF-7(污泥+松香)〉CK2，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的產(chǎn)量最高比CK2高出21.3%，與其它CSF處理間的差異也達顯著的水平，而包膜肥CSF-7(污泥+松香)，CSF-5(蛭石+松香)之間的差異就不明顯。CSF-5(蛭石+松香)與CK2間的差異也達顯著的水平。說明包膜肥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，CSF-5(蛭石+松香)的養(yǎng)分緩慢釋放對增加玉米產(chǎn)量起到了一定的作用。7、不同處理對氮肥利用率的影響表19不同肥料處理的氮素利用效率<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>(kggrain/kgN)CK24.80c30.7c17.36aCSF-7(污泥+松香)5.83bc37.6bc19.36aCSF-5(蛭石+松香)6.65b40.9b18.17aCSF-16(蛭石+蟲膠+過8.61a55.9a16.78a氯乙烯)統(tǒng)計結(jié)果表明(表19)，包膜肥處理CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，CSF-5(蛭石+松香)與CK2的差異顯著，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)與CSF-5(蛭石+松香)差異也顯著，但CSF-5(蛭石+松香)與CSF-7(污泥+松香)的差異不顯著。包膜肥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-5(蛭石+松香)的農(nóng)學(xué)效率比CK2提高了79.4%、38.5%。氮肥吸收效率是評價作物對氮素肥料吸收的一個重要指標(biāo)，反映作物對土壤中肥料氮的吸收利用效果。表6.8中可看出各包膜肥的吸收效率都高于尿素處理，順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CK2，它們的利用率比尿素提高了6.9—25.2個百分點，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的吸收利用率高達55.9%有效減少了N素的損失，它的施用對環(huán)境，生態(tài)都有很大的益處。8、不同處理各肥料間經(jīng)濟效益分析表20各施肥處理間經(jīng)濟效益分析<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>注尿素的價格1840元/噸，甜玉米(鮮玉米棒)價格2.5元/kg。各施肥處理投入與產(chǎn)出分析(表20)表明，各處理肥料成本的投入不一樣，產(chǎn)值也不一樣，總趨勢為隨著投入的增加，產(chǎn)值也隨著增加，處理CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)每公頃的投入雖比CK2高，但其凈收入分別比CK2多1826元，843元，3092元。各處理(kggrain/kgN)CK2楊c30.7c17.36aCSF-7(污泥+松香)5.83bc37.6bc19.36aCSF-5(蛭石+松香)6.65b40.%18.17aCSF-16(蛭石+蟲膠+過8.61a55.9a16.78a氯乙烯)統(tǒng)計結(jié)果表明(表19)，包膜肥處理CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，CSF-5(蛭石+松香)與CK2的差異顯著，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)與CSF-5(蛭石+松香)差異也顯著，但CSF-5(蛭石+松香)與CSF-7(污泥+松香)的差異不顯著。包膜肥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-5(蛭石+松香)的農(nóng)學(xué)效率比CK2提高了79.4%、38.5°/0。氮肥吸收效率是評價作物對氮素肥料吸收的一個重要指標(biāo)，反映作物對土壤中肥料氮的吸收利用效果。表6.8中可看出各包膜肥的吸收效率都高于尿素處理，順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CK2，它們的利用率比尿素提高了6.9—25.2個百分點，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的吸收利用率高達55.9%有效減少了N素的損失，它的施用對環(huán)境，生態(tài)都有很大的益處。8、不同處理各肥料間經(jīng)濟效益分析表20各施肥處理間經(jīng)濟效益分析處理肥料投入玉米產(chǎn)量產(chǎn)值凈收入產(chǎn)值/投入Treatment(元/hm2)(kg/hm2)(元/hm2)(元/hm2)CK272010396.7259922527236.1CSF-7(污泥+松香)96010830.0270752611528.2CSF-5(蛭石+松香)96911226.7280672709829.0CSF-16(蛭石+蟲膠+過157811976.7299422836419.0氯乙烯)注尿素的價格1840元/噸，甜玉米(鮮玉米棒)價格2.5元/kg。各施肥處理投入與產(chǎn)出分析(表20)表明，各處理肥料成本的投入不一樣，產(chǎn)值也不一樣，總趨勢為隨著投入的增加，產(chǎn)值也隨著增加，處理CSF-5(蛭石+松香)，CSF-7(污泥+松香)，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)每公頃的投入雖比CK2高，但其凈收入分別比CK2多1826元，843元，3092元。各處理產(chǎn)投比的順序為CK2>CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)，說明在包膜肥處理中CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)雖然在其它方面優(yōu)于CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)，但其產(chǎn)投比沒它們高。這是因為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的生產(chǎn)成本遠高于CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)，而CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)的成本與尿素相差不大。綜合比較得CSF-5(蛭石+松香)在大田中的發(fā)展前景較好，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)可應(yīng)用于高等經(jīng)濟作物如花卉、高爾夫草坪等。結(jié)論(l)在各包膜肥中以CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的控釋效果最好，它在前20d左右時，速效氮含量低于CSF-5(蛭石+松香)、CSF-7(污泥+松香)，20d以后則高于它們，并保持到收獲。CSF-5(蛭石+松香)在前45d左右時低于CSF-7(污泥+松香)，45d后則高出CSF-7(污泥+松香)。收獲后土壤中速效氮的含量順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-7(污泥+松香)>CSF-5(蛭石+松香)〉CK2〉CK1，各CSF處理分別比CK2高處24.3%、17.5%、8.4%。(2)包膜肥對土壤全N影響不大，對土壤中微生物具有益作用，對脲酶具有抑制或延緩其活性最大值出現(xiàn)的時期。(3)包膜肥可提高玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量順序為CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)〉CSF-5(蛭石+松香)〉CSF-7(污泥+松香)〉CK2其中CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的產(chǎn)量最高比CK2高出21.3。/。。從對玉米產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的效應(yīng)來看，不同包膜肥處理對玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重與CK2處理相比都有增加，增加幅度為穗行數(shù)2.3%13.1%、行粒數(shù)07.1%、百粒重1.4%6.4%。(4)通過15N的示蹤，得出各包膜肥N素吸收效率比尿素高出6.9_25.2個百分點。CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的吸收效率高達55.9%，CSF-5(蛭石+松香)達到了40.9%。包膜肥CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)、CSF-5(蛭石+松香)的農(nóng)學(xué)效率比CK2提高了79.4%，38.5%，它們間的差異達顯著水平。各施肥處理間的生理效率差異不顯著。(5)在相同施氮量的條件下，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)的利潤為最大，產(chǎn)投比方面包膜肥中CSF-5(蛭石+松香)為最高。綜合比較得CSF-5(蛭石+松香)在大田中的發(fā)展前景較好，CSF-16(蛭石+蟲膠+過氯乙烯)可應(yīng)用于高等經(jīng)濟作物，如花卉、高爾夫草坪等。綜合來說，本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的產(chǎn)品具有良好的緩釋性、提高肥料元素的利用率，減輕了環(huán)境污染，促進作物生長的效果。圖l不同包膜肥料在淋溶試驗中N素累積釋放曲線圖2各處理土壤中堿解氮的變化曲線圖3各肥料處理對葉綠素含量的影響圖4各處理不同時期土壤脲酶活性的變化圖5土壤中速效氮的動態(tài)變化圖6玉米N素的吸收動態(tài)具體實施方式實施例1、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%,包膜由質(zhì)量比為75%的蛭石、20%的蟲膠、5%的過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例2、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜為75%云母、20%蟲膠、5%過氯乙烯三種材料組成，，包衣機的各項參數(shù)為傾角40。、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例3、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜為75%沸石，20%蟲膠、5%過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40。、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例4、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜由質(zhì)量比為75%的(蛭石+云母以任意比例混合)、20%的蟲膠、5%的過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例5、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%,包膜由質(zhì)量比為75%的(蛭石+沸石以任意比例混合)、20%的蟲膠、5%的過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例6、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜由質(zhì)量比為75%的(云母+沸石以任意比例混合)、20%的蟲膠、5%的過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。實施例6、一種有機礦物材料包膜肥料，由肥芯和包膜組成，包膜為總重20%，包膜由質(zhì)量比為75%的(蛭石+云母+沸石以任意比例混合)、20%的蟲膠、5%的過氯乙烯三種材料組成，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。權(quán)利要求1、一種有機一礦物材料包膜緩釋肥料，由肥芯和包膜材料組成，其特征在于包膜使用的材料為，礦物材料、蟲膠、過氯乙烯，礦物材料為蛭石、云母、沸石中的任意一種或兩種或全部。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機一礦物材料包膜緩釋肥料，由肥芯和包膜材料組成，其特征在于包膜材料為總重的20%，膜材料的質(zhì)量比為75%的礦物材料、20%的蟲膠、過氯乙烯占膜材料的5%，包衣機的各項參數(shù)為傾角40°、轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分、包膜時間20分鐘。全文摘要本發(fā)明涉及一種包膜緩釋肥料，具體為一種有機—礦物材料包膜肥料的制作方法。解決了現(xiàn)有包膜肥料技術(shù)中存在的膜材料選擇和工藝參數(shù)確定的問題。由肥芯和包膜材料組成，其特征在于包膜使用的材料為，礦物材料、蟲膠、過氯乙烯，礦物材料為蛭石、云母、沸石中的任意一種或兩種或全部。綜合來說，本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的產(chǎn)品具有良好的緩釋性、提高肥料元素的利用率，減輕了環(huán)境污染，促進作物生長的效果。文檔編號C05G3/02GK101397227SQ200810180080公開日2009年4月1日申請日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日發(fā)明者杰孫,富東英,艷王,王小波,蘇宵倩,陽陳申請人:山西財經(jīng)大學(xué)