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松香甘油酯包膜肥料的制备及其在烤烟种植中的应用研究

作　者: 郭会仙
导　师: 王亚明
学　校: 昆明理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 松香甘油酯 包膜肥料 烤烟 钾含量 生物降解
分类号: TQ440
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


化肥在农业生产中占有重要的地位，但是化肥的利用率普遍偏低，氮为30％～35％，磷为10％～20％，钾为5％～30％。如此低的利用率造成资源的巨大浪费和环境污染，包膜型缓释肥料是解决这一问题最有效的途径。本论文在本研究室相关的研究基础上，用固体超强酸催化松香与甘油的酯化反应，将制备的松香甘油酯用于包膜肥料的制备，探索出松香甘油酯包膜肥料的最佳包膜工艺条件，并用水浸泡法和土柱淋溶法研究了其缓释性。用石蜡作密封剂以提高肥料的缓释性。将制备的松香甘油酯包膜复合肥及本课题组研制的桐油包膜复合肥用于烤烟的种植，研究了烤烟的生物学性状，并测定了成熟叶片的钾含量。最后用二氧化碳释放量法研究了松香甘油酯在活性污泥和土壤接种源中的降解性。得到以下结论：考察了包膜温度、包膜液浓度、包膜材料类型对包膜工艺的影响，得到最佳的包膜工艺：包膜温度为60℃、松香与甘油的质量比为1：2、松香甘油酯的类型为2：1。土柱淋溶法研究结果表明：包膜肥料的缓释性与纯尿素相比均有明显的提高。用石蜡密封过的包膜尿素、复合肥的缓释性显著提高。水浸泡法结果表明：密封前的包膜尿素(包膜率8.2％)在水中不到1h就完全释放，密封后的包膜尿素(密封层占0.5％)4d才释放75.1％；密封前的包膜复合肥(包膜率10.5％)在水中2d就释放80％多，密封后的包膜复合肥(密封层占0.9％)18d才释放75.6％。盆栽试验的烟株矮小，其中包膜率为10.4％的桐油包膜复合肥与包膜率为11.4％松香甘油酯包膜复合肥对半配施烟株长势较好，钾含量差异不显著。田间试验的烟株高大，其中未包膜复合肥(30％)与松香甘油酯包膜复合肥(70％)配施烟株生物量最大，施肥纯利润为0.42元/株。成熟烟叶的钾含量(2～4％)，普遍比未包膜与包膜配施的钾含量(1％)高，松香甘油酯包膜肥料的钾含量最高达4％。松香甘油酯球壳在活性污泥接种源中降解最快，比在土壤接种源中的降解度高4％，106d降解度为6％。松香甘油酯降解比松香甘油酯球壳要慢，106d降解度不到1％。松香在2％土壤接种源中降解的最快，降解度高达8～10％，比在1％土壤和污泥接种源的降解度高4％以上。说明松香酯化后由于分子结构改变降解速度变慢。

全文目录


前言  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-14
第一章 绪论  14-31
  1.1 松香及松香改性研究进展  14-18
    1.1.1 国内外松香的生产及深加工状况  14-16
      1.1.1.1 松香概述  14
      1.1.1.2 国内外松香的生产现状  14-15
      1.1.1.3 松香的深加工情况  15-16
    1.1.2 目前松香改性的研究热点及其趋势  16-17
    1.1.3 固体酸催化松香酯化反应的研究进展  17-18
      1.1.3.1 固体超强酸的概述  17
      1.1.3.2 固体酸催化松香酯化  17-18
  1.2 缓释/控释肥料的研究进展  18-24
    1.2.1 缓释肥料的简介  18-21
      1.2.1.1 缓释/控释肥料的概念  18
      1.2.1.2 缓释/控释肥料的标准  18-19
      1.2.1.3 包膜型缓释肥料的主要类型  19-21
    1.2.2 松香(或松香衍生物)在缓释肥料中的应用  21-22
    1.2.3 包膜肥料密封研究进展  22-23
    1.2.4 世界主要国家与地区缓释/控释肥料发展现状  23-24
    1.2.5 缓释/控释肥发展中存在的主要问题  24
    1.2.6 缓释/控释肥料养分释放特性的评价方法  24
  1.3 国内外烟草种植施肥技术现状  24-26
    1.3.1 化学肥料  25
    1.3.2 有机肥  25
    1.3.3 有机-无机复混肥料  25-26
    1.3.4 缓释/控释肥料  26
    1.3.5 烟叶钾含量简介  26
  1.4 评价材料生物降解性的标准和实验方法  26-30
    1.4.1 材料的生物降解的概念  26-27
    1.4.2 降解高分子的分类  27-28
    1.4.3 测试标准  28
    1.4.4 降解实验评价法  28-29
    1.4.5 影响生物降解速度的因素  29-30
  1.5 本论文研究设想  30-31
第二章 实验主要原料、仪器设备及实验方法  31-51
  2.1 实验路线  31-32
  2.2 制备催化剂的试剂、设备及方法  32-33
    2.2.1 主要实验试剂、仪器及设备  32
    2.2.2 固体超强酸催化剂制备方法及步骤  32-33
  2.3 松香酯化反应试剂、设备及方法  33-34
    2.3.1 主要试剂、仪器  33
    2.3.2 松香酯化反应线路  33
    2.3.3 实验装置及实验步骤  33-34
  2.4 松香甘油酯产品分析方法及步骤  34-38
    2.4.1 松香甘油酯技术要求  34
    2.4.2 试剂、设备  34-35
    2.4.3 产品分析方法及步骤  35-38
      2.4.3.1 溶解度的测定  35
      2.4.3.2 色泽的测定  35
      2.4.3.3 酸值的测定  35-36
      2.4.3.4 羟值的测定  36-37
      2.4.3.5 碳含量  37-38
      2.4.3.6 红外分析  38
  2.5 包膜肥料制备及缓释性研究用的原料、设备及方法  38-41
    2.5.1 包膜肥料制备及缓释性研究用的原料  38
    2.5.2 包膜肥料制备及缓释性研究用的设备  38
    2.5.3 制备包膜肥料的具体实施步骤  38-40
      2.5.3.1 成膜实验  38-39
      2.5.3.2 制备包膜肥料具体实施步骤及装置  39
      2.5.3.3 密封实验及密封层的测定  39-40
    2.5.4 包膜肥料缓释性研究的实验方法及步骤  40-41
      2.5.4.1 水浸泡法  40
      2.5.4.2 土柱淋溶法  40-41
  2.6 烤烟种植试验  41-45
    2.6.1 土壤样品的处理  41
    2.6.2 土壤样品测试  41-42
    2.6.3 烤烟种植、烟株生物学性状测定  42-44
    2.6.4 烟叶中钾含量的测定  44-45
    2.6.5 烟株对肥料养分利用率及施肥利润的计算  45
    2.6.6 方差分析  45
  2.7 材料的生物降解性研究  45-51
    2.7.1 生物降解样品的制备  45-47
    2.7.2 接种源的配制  47
    2.7.3 生物降解的实验条件  47-48
    2.7.4 材料的研究方法——CO_2释放量测定  48-51
第三章 包膜肥料的制备及其性能研究  51-68
  3.1 松香甘油酯的合成  51-56
    3.1.1 催化剂的制备及测试  51
    3.1.2 松香甘油酯的制备及测试  51-56
      3.1.2.1 反应原理  51-52
      3.1.2.2 合成条件  52
      3.1.2.3 相关性能测试  52-56
  3.2 包膜肥料制备工艺的探讨  56-58
    3.2.1 包膜温度对包膜工艺的影响  56-57
    3.2.2 包膜材料类型对包膜工艺的影响  57
    3.2.3 包膜液浓度对包膜工艺的影响  57-58
  3.3 包膜肥料的缓释性研究  58-62
    3.3.1 包膜尿素的缓释性研究—土柱淋溶法  59-61
    3.3.2 包膜复合肥的缓释性研究—水浸泡法  61-62
  3.4 包膜肥料的密封研究  62-67
    3.4.1 密封剂的筛选  62-63
    3.4.2 石蜡密封后包膜尿素的缓释性  63-66
      3.4.2.1 土柱淋溶法  63-65
      3.4.2.2 水浸泡法  65-66
    3.4.3 石蜡密封后的包膜复合肥的缓释性—水浸泡法  66-67
  3.5 本章小结  67-68
第四章 包膜复合肥在烤烟种植中的应用  68-97
  4.1 烤烟移栽和测量时间表  68
  4.2 土壤水分、容重分析  68-69
  4.3 烤烟缓苗期情况及生长情况简述  69
  4.4 盆栽试验  69-83
    4.4.1 试验设计  69-71
    4.4.2 生物学性状分析  71-77
      4.4.2.1 不同施肥处理对烟株高度的影响  71-73
      4.4.2.2 不同施肥处理对叶片数的影响  73-75
      4.4.2.3 不同施肥处理对叶片最大叶面积的影响  75-77
    4.4.3 氮素吸收量和利用率  77-78
    4.4.4 磷素吸收量和利用率  78-79
    4.4.5 烟叶钾含量分析  79-80
    4.4.6 生物量和钾含量的方差分析  80-81
    4.4.7 施肥利润的计算  81-83
  4.5 田间试验  83-95
    4.5.1 试验设计  83-84
    4.5.2 生物学性状分析  84-89
      4.5.2.1 不同施肥处理对烟株高度的影响  84-86
      4.5.2.2 不同施肥处理对叶片数的影响  86-88
      4.5.2.3 不同施肥处理对叶片最大叶面积的影响  88-89
    4.5.3 氮素吸收量和利用率  89-91
    4.5.4 磷素吸收量和利用率  91
    4.5.5 烟叶钾含量分析  91-93
    4.5.6 生物量和钾含量的方差分析  93-94
    4.5.7 施肥利润的计算  94-95
  4.6 本章小结  95-97
第五章 包膜材料的生物降解性研究  97-103
  5.1 实验设计  97-98
    5.1.1 土壤中降解的实验设计  97
    5.1.2 活性污泥中降解的实验设计  97-98
  5.2 实验日程表  98
  5.3 在活性污泥中的降解  98-99
  5.4 在土壤中的降解  99-100
  5.5 松香甘油酯和松香在不同接种源中的降解  100-101
  5.6 本章小结  101-103
第六章 结论  103-105
  6.1 包膜肥料的制备及性能研究  103
  6.2 包膜复合肥在烤烟种植中的应用  103-104
  6.3 包膜材料的生物降解性  104-105
致谢  105-106
参考文献  106-113
附录A 攻读硕士研究生期间发表的论文目录  113-114
附录B 仪器分析结果  114-115

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 化学肥料工业 > 一般性问题
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