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种子包衣肥理化特性和生物学效应研究

作　者: 祝红福
导　师: 熊远福
学　校: 湖南农业大学
专　业: 应用化学
关键词: 缓/控释肥 种子包衣肥 理化特性 直播 生物学效应 早稻 晚稻
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


目前的缓/控释肥主要是在速溶肥料表面进行包膜处理或者与矿物质混合造粒,虽然这样处理能使肥料养分缓慢释放,但是其价格比速溶肥料高3-8倍,已成为其推广应用的瓶颈。因此,有关缓/控释肥料的研究目前主要集中在新型包膜剂开发以及包膜工艺改进与包膜专用肥研究三个方面,以便降低生产成本。目前缓/控释肥料包膜材料昂贵、包膜工艺复杂,养分释放规律与作物需肥规律之间的关系、缓/控释肥对作物生化指标的影响等方面缺乏系统的研究报道。笔者选择廉价包膜材料与水稻生长所需常量肥料、微量肥料、植物生长调节剂及土壤调节剂等研制成了水稻种子包衣肥,并通过简便包膜工艺将种子包衣肥包裹在水稻种子表面。本文旨在弄清水稻种子包衣肥理化性质和生物学效应,以期为种子包衣肥的研制、推广与应用提供参考,为作物专用缓/控释肥的研究开辟新的途径。本论文主要筛选出了种子包衣肥的最佳包衣方式、最佳包衣比以及研究了早、晚稻型种子包衣肥理化特性和生物学效应。主要研究结果如下:1.通过室内培养实验,从“浸种露白包衣”、“浸种不露白包衣”、”包农直播”三种包衣方式中筛选出最佳包衣方式为“包衣直播”;从1:30、1:50、1:70、1:90、1:110五种包衣比中筛选出早稻型种子包衣肥最佳包衣比为1:70、晚稻型种子包衣肥最佳包衣比为1:90。同时筛选出1:50、1:70、1:90三种包衣比作为田间试验早、晚稻包衣比,为田间试验提供基础。2.通过对早、晚稻型种子包衣肥理化特性的研究,得出如下结果:(1)早、晚稻型种子包衣肥pH值均为5-6,均呈弱酸性,因此不仅能使产品有效成分稳定而且有利于种子的萌发。(2)早、晚稻型种子包衣肥所用成膜剂均在流延板上成膜均匀且能完整刮下,说明成膜性较好,有利于肥料养分的缓慢释放。(3)早、晚稻型种子包衣肥成膜时间均短于12min,说明衣膜固化快,包衣种子不易粘连,有利于手工包衣后直接播种。(4)早、晚稻型种子包衣肥的包衣均匀度均大于96%,说明其中的肥料养分成分分布均匀,不易产生肥害。(5)早、晚稻型种子包衣肥的包衣脱落率均小于6.5%,说明活性成分在种子表面附载较多,不易因贮运等操作而脱落。(6)早、晚稻型种子包衣肥所用成膜材料经过特别处理后均具有孔径0.24um,密度1.7×10~4孔/mm~2的微孔,这说明肥料养分主要是通过这些微孔释放的。(7)包衣水稻种子与未包衣水稻种子表面电镜扫描图表明,包衣肥处理后的种子表面覆盖有一层类似绸缎状衣膜,衣膜中附载了许多细小颗粒,且这些小颗粒就是肥料中的养分活性成分,分布较均匀;而未包衣的对照种子表面较光滑,上面附载一些不规则不均匀的小颗粒,这些颗粒绝大部分都是未包衣种子表面携带的灰尘。对比表明:水稻种子用种子包衣肥包衣处理后,其表面的确覆盖了一层衣膜,膜中附载了肥料养分活性成分,而且分布较均匀,有利于肥料养分的均匀释放。(8)早、晚稻型种子包衣肥N、P、K养分初期溶解率＜14%、微分溶解率＜2%,其中早稻型种子包衣肥N、K的初期溶解率大于晚稻型种子包衣肥N、K的初期溶解率;而早稻型种子包衣肥N、K的微分溶解率小于晚稻型种子包衣肥N、K的初期溶解率;两种包衣肥P的初期溶解率、微分溶解率相差不大。可见,早、晚稻型种子包衣肥N、P、K养分的初期溶解率与微分溶解率均符合我国缓/控释肥料行业标准HG/T3931-2007。(9)早、晚稻型种子包衣肥养分释放累积曲线大致呈“S”,且分为三段:前2天养分释快速释放阶段、第3-4天养分释放平稳阶段;第5-7天养分释放加速阶段。早稻型种子包衣肥养分释放速率大于晚稻型种子包衣肥养分释放速率;而同一种种子包衣肥中,K素最快、N素次之、P素最慢。3.通过对田间秧苗素质调查及生化指标的检测,基本弄清了种子包衣肥用量对直播早、晚稻秧苗素质及生理生化指标的影响。对直播常规早稻来说,种子包衣肥最佳肥种质量比为1:70,且在早稻秧苗成秧率、总根数、白根数、单位干重、根系活力、N含量、P含量、K含量、可溶性糖含量,游离脯氨酸含量、叶绿素含量方面分别提高了8.4%、18.8%、43.8%、44.9%、10.8%、10.1%、1.8%、1.1%、9.2%、32.9%、14.6%,达到了极显著性差异;对直播杂交晚稻而言,种子包衣肥最佳肥种质量比为1:90,且在晚稻秧苗苗成秧率、矮化秧苗、总根数、白根数、根系活力、N含量、P含量、可溶性糖含量,游离脯氨酸含量、叶绿素含量方面分别提高了6.3%、2.1%、10.6%、46.6%、5.5%、9.2%、20.4%、59.4%、43.1%、12.7%,达到了极显著性差异。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-14
第一章 文献综述  14-31
  1 缓/控释肥研究与应用现状  14-20
    1.1 缓/控释肥类型  15-17
      1.1.1 脲醛缓释肥  15-16
      1.1.2 其他脲醛与合成氮化合物缓释肥料  16
      1.1.3 无机物包膜缓/控释肥  16-17
      1.1.4 有机聚合物包膜缓/控释肥  17
    1.2 国外研究现状  17-18
    1.3 国内研究现状  18-20
    1.4 国内外应用现状  20
  2 缓/控释肥质量评价方法  20-26
    2.1 水溶出率法  20-22
    2.2 土壤溶出率法  22-23
    2.3 电超滤法  23-24
    2.4 同位素追踪法  24
    2.5 扩散和渗透率法  24-26
  3 缓/控释肥控释机理研究现状  26-27
  4 缓/控释肥发展趋势及存在的问题与解决方法  27-29
    4.1 发展趋势  27
    4.2 存在问题及解决方法  27-29
  5 本研究的目的、意义与内容  29-31
    5.1 本研究的课题来源  29
    5.2 本研究的目的和意义  29-30
    5.3 研究的主要内容  30-31
第二章 种子包衣肥包衣方式与包衣比的研究  31-37
  1 材料与方法  31-32
    1.1 材料  31
      1.1.1 供试稻种  31
      1.1.2 供试肥料  31
    1.2 仪器  31
    1.3 实验方法  31-32
      1.3.1 种子包衣肥最佳方式筛选  31
      1.3.2 种子包衣肥最佳包衣比筛选  31-32
    1.4 测试项目及方法  32
  2 结果分析  32-36
    2.1 种子包衣肥最佳包衣方式筛选  32-34
      2.1.1 早稻型种子包衣肥最佳包衣方式筛选  32-33
      2.1.2 晚稻型种子包衣肥最佳包衣方式筛选  33-34
    2.2 种子包衣肥最佳包衣比筛选  34-36
      2.2.1 早稻型种子包衣肥最佳包衣比筛选  34-35
      2.2.2 晚稻型种子包衣肥最佳包衣比筛选  35-36
  3 本章小结  36-37
第三章 种子包衣肥理化特性研究  37-47
  1 材料和方法  37-41
    1.1 材料与仪器  37-38
      1.1.1 供试稻种  37
      1.1.2 供试肥料  37
      1.1.3 试剂  37
      1.1.4 仪器  37-38
    1.2 实验方法  38-41
      1.2.1 包衣方法  38
      1.2.2 种子包衣肥理化特性测定指标及方法  38-39
      1.2.3 种子包衣肥释放养分N、P、K测定方法  39-41
  2 结果与分析  41-46
    2.1 PH值、成膜性、成膜时间、包衣均匀度、包衣脱落率  41-42
    2.2 种子包衣肥衣膜结果  42
    2.3 包衣种子表面结构  42-43
    2.4 养分初期溶出率与微分溶出率  43-44
    2.5 养分累积释放曲线  44-46
  3 本章小结  46-47
第四章 种子包衣肥生物学效应研究  47-60
  1 材料与方法  47-53
    1.1 材料与仪器  47-48
      1.1.1 供试稻种  47
      1.1.2 供试肥料  47
      1.1.3 试剂  47-48
      1.1.4 仪器  48
    1.2 实验方法  48-53
      1.2.1 包衣方法  48
      1.2.2 田间小区设计  48
      1.2.3 秧苗素质调查项目及方法  48
      1.2.4 秧苗生理生化指标测定项目及方法  48-53
  2 结果与分析  53-58
    2.1 早稻型种子包衣肥生物学效应研究  53-56
      2.1.1 种子包衣肥对直播早稻秧苗出苗率和成秧率的影响  53-54
      2.1.2 种子包衣肥对直播早稻秧苗素质的影响  54-55
      2.1.3 种子包衣肥对直播早稻秧苗生理生化指标的影响  55-56
    2.2 晚稻型种子包衣肥生物学效应研究  56-58
      2.2.1 种子包衣肥对直播晚稻秧苗出苗率和成秧率的影响  56
      2.2.2 种子包衣肥对直播晚稻秧苗素质的影响  56-57
      2.2.3 种子包衣肥对直播晚稻秧苗生理生化指标的影响  57-58
  3 本章小结  58-60
第五章 结论与展望  60-63
  1 本研究主要结论  60-61
  2 本研究的主要创新点  61
  3 展望  61-63
参考文献  63-72
致谢  72-73
作者简介  73

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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