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树脂包膜控释尿素的养分释放特性及其肥效研究

作　者: 夏海丰
导　师: 李楠
学　校: 吉林农业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 树脂包膜控释尿素养分释放特性氮素利用率肥效
分类号: S145.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文通过室内水中溶出率法、砂柱、土柱淋溶法、肥包法和田间试验等试验手段，系统地研究了本院制成的包膜控释尿素的养分释放特性和其不同用量水平对土壤养分动态变化、玉米生长发育的影响以及不同土壤肥力条件下包膜控释尿素的增产效应和氮素的利用率。旨在为解决减少施肥次数、降低肥料成本、协调肥料养分释放以及提高肥料利用率等问题提供理论依据。研究得出了如下主要结论：1．水中溶出率试验表明两种包膜控释尿素养分初期溶出率均小于8％，微分溶出率在1.2％—1.5％％之间，符合国际公认标准，具有一定的缓释／控释效果。砂柱、土柱淋溶和肥包法试验结果表明：两种包膜控释尿素养分释放均比未包膜的普通尿素缓慢，树脂包膜起到了良好的缓释作用。包膜控释尿素的养分累积释放曲线大致呈“S”形，其养分释放可分为缓慢释放、快速释放、降速释放三个时期，而作物吸收养分的曲线也多呈“S”型，这使得养分供应与需求同步有了一定的可行性。包膜控释尿素养分累积释放率规律符合Logistic曲线，CRU1和CRU2氮累积释放率用Logistic曲线y=k/(1+EXP^a-rt)方程拟合结果均达到极显著程度，根据这个曲线可以在给定时间内预测其养分释放量。2．包膜控释尿素的田间试验表明，在玉米成熟期，施入控释尿素土壤中的硝态氮含量还保持很高的数值，控释尿素Ⅱ3（CRUⅡ3）土壤硝态氮含量为11.62 mg/kg，土壤铵态氮含量为14.93 mg/kg，包膜控释尿素处理在玉米整个生育期期间的耕层土壤铵态氮和硝态氮含量的变化和迁移为玉米的生长创造了适宜的环境条件，使玉米在生长过程中平衡吸收各种养分，保证玉米高产稳产，因而明显优于普通尿素处理。3．与普通尿素相对比，施用包膜控释尿素提高了玉米的出苗率、生物量、产量，控释尿素在田间试验中确可起到控释肥料释放的作用，一次施用大量的肥料而在前期不会出现烧苗的现象。4．包膜控释尿素不同用量水平对玉米氮素利用和产量影响的结果表明，包膜控释尿素处理的氮素利用率高，主要是因为包膜控释尿素的氮素释放速率与玉米吸氮速度同步。在试验设计的氮素用量范围内，同种肥料之间，随着旌氮量的增加除了CRUⅡ产量呈现先增加后下降的趋势外，其余各肥料均呈现增加的趋势，而施氮处理比对照（ck）增产89.5％～138.86％，达到极显著水平。玉米生物量积累呈现出相同的趋势。植株成熟期的吸氮量以CRUⅡ3处理为最高，为203.42kg／hm²，比普通尿素（CU）高19.6 kg／hm²。5．不同肥力水平包膜控释尿素对玉米的增产效果和肥料氮利用率结果表明，依据黑土土壤肥力水平的高低，确定包膜控释尿素的施用量，将能更好地发挥肥料的增产效应。在肥力水平较低的玉米上施用包膜控释尿素对玉米的增产效果极为显著，应当增加施用量；在肥力水平较高的黑土上，玉米吸收土壤氮较多，肥料氮的吸收量与增产作用自然减少，应适当减少施用量。不同肥力水平的土壤上施入包膜控释尿素与对照相比增产的幅度在45.9％到59％之间，而与等氮量尿素增产的幅度在5.6％到10.1％之间。在低肥力水平上，CRUⅠ和CRUⅡ的利用率分别为39.3％、43.8％；在高肥力水平上，CRUⅠ和CRUⅡ的利用率分别为38.5％、36.4％，控释尿素的利用率平均为39.5％，比普通尿素高出7个百分点。包膜控释尿素氮素利用率的高低与土壤肥力水平有关。6．包膜控释尿素虽然相对普通尿素贵，但由于其增产的优势大，仍可获得较高的经济效益。CRUⅠ2、CRUⅠ3、CRUⅡ2和CRUⅡ3的利润在三个水平中最高，比ck增值分别为：2 509.53元∥hm²、2 807.63元／hm²、3 182.39元∥hm²和2 840.79元∥hm²，可以看出，CRUⅡ2增值最高。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-28
  1.1 研究背景与研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-26
    1.2.1 缓/控释肥的概念及内涵  11
    1.2.2 缓/控释肥料的特点  11-12
    1.2.3 缓/控释肥料的类型  12-13
    1.2.4 包膜肥料国内外研究现状  13-15
    1.2.5 包膜肥料的应用现状及肥效  15-16
    1.2.6 包膜控释肥料养分释放机理及释放模型研究  16-19
    1.2.7 缓/控释肥养分释放特性的测试方法  19-24
    1.2.8 国内外缓控释肥料研究中存在的问题及未来研究展望  24-26
  1.3 论文研究的主要内容  26-27
    1.3.1 包膜控释尿素养分释放特性的研究  26
    1.3.2 包膜控释尿素不同用量水平对耕层土壤养分动态变化和玉米生长发育的影响  26
    1.3.3 不同肥力水平土壤上包膜控释尿素的效应及其氮素利用率的研究  26-27
  1.4 论文研究思路  27
  1.5 本实验拟解决的问题  27-28
第二章材料与方法  28-34
  2.1 试验材料  28
    2.1.1 供试肥料  28
    2.1.2 供试作物  28
  2.2 包膜控释尿素养分释放特性的研究  28-29
    2.2.1 水中溶出率实验  28
    2.2.2 砂柱淋溶实验  28
    2.2.3 土柱淋溶实验  28-29
    2.2.4 肥包法实验  29
  2.3 田间试验  29-31
    2.3.1 包膜控释尿素不同用量水平对耕层土壤养分动态变化和玉米生长发育的影响  29-30
    2.3.2 不同肥力水平土壤上包膜控释尿素的效应及其氮素利用率的研究  30-31
  2.4 主要测定项目及测定方法  31-33
    2.4.1 酰胺态氮含量测定  31-32
    2.4.2 土壤采样与分析  32
    2.4.3 植株采样与分析  32-33
  2.5 数据处理与统计分析  33-34
第三章结果与分析  34-58
  3.1 包膜控释尿素养分释放性能测定  34-43
    3.1.1 不同包膜控释肥料水中溶出性能测定  34-35
    3.1.2 不同测定方法下包膜肥料的控释能力的测定  35-43
  3.2 包膜控释尿素不同用量水平对耕层土壤养分动态变化和玉米生长发育的影响  43-55
    3.2.1 土壤无机氮含量动态变化  43-47
    3.2.2 包膜控释尿素不同用量水平对玉米生长发育的影响  47-55
  3.3 不同肥力水平土壤上包膜控释尿素的效应及其氮素利用率的研究  55-58
    3.3.1 不同肥力水平对玉米植株生物量的影响  55-56
    3.3.2 不同肥力水平下控释尿素的增产效果  56-57
    3.3.3 不同肥料处理对氮素利用率的影响  57-58
第四章讨论  58-61
  4.1 讨论  58-61
    4.1.1 包膜控释尿素养分释放特性  58
    4.1.2 包膜控释尿素对土壤无机氮养分变化及对玉米生长发育的影响  58-59
    4.1.3 控释尿素对玉米氮素利用率的影响  59-60
    4.1.4 包膜控释尿素的经济效益  60-61
第五章结论  61-63
  5.1 结论  61-63
参考文献  63-68
图版说明  68-70
致谢  70-71
作者简介  71
攻读硕士研究生期间发表的论文  71

树脂包膜控释尿素的养分释放特性及其肥效研究

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