长效缓释肥的作用机理
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缓控释化肥的研究现状以及发展摘要:由于长期以来化肥的利用率不高,对环境、健康以及自然资源造成的危害日益严重。
因此提高化肥利用率当今农业发展的重要任务和科学研究的重要课题。
本文从缓释控肥料的定义出发,综述了缓释控肥料的分类、作用机理,着重描述了我国缓释控肥料的进展。
关键词:缓释控肥料;作用机理;进展1.引言尽管化肥一直以来促进着农业的发展,但随着化肥行业的发展以及农民对化肥的依赖性的增加,使其带来的副作用日益显著,因此不得不重视化肥大量使用带来的弊端。
据统计目前我国氮肥利用率仅为20 %~50 %、磷肥为15 %~25 %、钾肥为30 %~35 % ,因肥料利用率低下而造成严重的经济损失、环境污染等[1]。
随着人类对环境、健康以及自然资源可持续利用等的关注的不断提高,在保证粮食产量的同时,最大限度减少环肥的用量,提高其利用率是当今农业发展的重要任务和科学研究的重要课题。
经过研究发现化肥的过度利用很大一部分是由于不合理的施肥引起的,因此为提高肥料利用率,20 世纪初人们就提出了缓释肥料的设想。
只有遵循生态系统养分循环及环境平衡规律,改进施肥技术和化肥工艺,研究高效长效化肥以及合理施肥才能实现农业的健康、可持续发展。
缓释肥(Slow Release Fertilizers 缩写为SRF) 又称缓释肥料[1]、长效肥料、迟效肥料,通常由于肥料化学成分改变或表面包涂半透水性或不透水性物质而使其中的有效养分缓慢释放,来满足作物的营养需求,因此避免了传统速溶肥料已流失的缺点,大大提高了化肥的利用率,有效地减小了因过度施肥而带来的环境污染,同时还能减少农民的劳动成本。
因此缓控释肥是当今世界肥料研究和开发的热点。
继20世纪60年代开展大量农田实验以来,90 年代之后,新型缓释肥成为国内外研究热点。
一般来说,“缓释”是指化学养分的释放速率远小于速溶肥料的转化释放效率。
美国TV A 的R·D Hauck 于1985 年将缓释肥料分为四类: (1) 微溶于水的合成有机氮化合物; (2) 微水溶性或柠檬酸溶性合成无机肥料; (3) 加工过的天然有机肥料; (4) 包膜(包裹) 型肥料。
缓释控释肥料据统计,目前我国氮肥利用率仅为30%—35%,磷肥利用率为10%—25%,钾肥利用率为35%—50%,低于世界平均水平[1],仅氮肥利用率就比世界平均水平低了10—15个百分点[2]。
其主要原因是,我国化肥品种单一,且以低浓度单质速溶肥料为主,氮肥中碳酸氢铵仍占48%左右,尿素约占43%左右,效果较好的复混肥只占10%左右。
而且这些肥料的养分释放速度太快,加快了土壤微生物对肥料的分解,也加速了养分的转化、挥发、淋失及物理化学固定[3],作物来不及吸收,大部分养分就损失掉了[4]。
这样不仅降低了经济效益和社会效益,也给生态环境造成了负面影响[5]。
因此,如何提高肥料利用率、减少肥料养分流失、降低肥料对生态环境造成的负面压力等问题,受到越来越多国家的农化和环境工作者的关注[6,7]。
缓释/控释肥料恰好可以解决这些难题,缓释控释肥料的研究逐渐成为肥料领域中研究的热点[8,9]。
1.缓释/控释肥料的概念⒈1 缓释肥料概念缓释肥料(Slow Release Fertilize缩写为SRF)又称长效肥料、迟效肥料或缓效肥料,通常由于肥料化学成分改变或表面包涂半透水性或不透水性物质而使其中的有效成分缓慢释放[10]。
缓释肥料的优点是比常规肥料养分释放慢,养分损失相对较少[11]。
其缺点是肥料释放养分的速度与作物需要不一定吻合,作物大量需要时供应不上,作物缺少量时肥料养分依然释放,造成养分不必要流失[12]。
⒈2 控释肥料概念控释肥料(Controlled Release Fertilizer缩写为CRF)使肥料释放养分的速度与作物需要养分的量一致,使肥料利用率达到最高[12],是缓释肥料的高级形式。
它是以有机肥料和无机肥料为基体,依据横向-纵向施肥的理论,用物理、化学、物理化学及生物化学的手段调节和控制养分促释和缓释,通过工业制造生产包容平衡施肥原理和技术等农艺措施的科学施肥技术载体。
它能依据作物营养的阶段性和连续性等营养特性,调控氮磷钾及必要的中、微量营养元素等养分供应强度与容量,使促释和缓释协调,能达到供肥缓急相济效果的控效植物营养复合体[13]。
【植保经】控释肥的释放原理与优点【植保经】栏目努力做农资人的百科全书!近几年,作为肥料科技创新的重要前沿,新型肥料的研制及应用日益受到重视,新型肥料如雨后春笋,迅速发展,产品多样,百花齐放。
所谓缓控释肥,是指通过各种调控机制使其养分最初缓慢释放,延长作物对其有效养分吸收利用的有效期,使其养分按照设定的释放率和释放期缓慢或控制释放的肥料。
突出特点是其释放率和释放期与作物生长规律有机结合,从而使肥料养分有效利用率提高30%以上。
由于缓控释肥具有减少施肥量、节约化肥生产原料(煤、电、天然气)、提高肥料利用率、减少生态环境污染等优点,因此被看做肥料产业的发展方向。
通常我们所说的缓控释肥料包括了缓释肥与控释肥两大类型,按照生产工艺和施肥原理的不同来分,缓控释肥主要分为四大类:树脂包膜控释肥、脲甲醛缓释肥、硫包衣尿素、稳定性肥料。
本文将对缓控释肥主要四大类产品的使用和发展进行梳理。
树脂包膜控释肥:长效、缓效优势明显原理:树脂包膜尿素的作用机理是用高分子树脂在肥料外形成一层致密的膜,控制肥料的释放。
树脂包膜的尿素是采用各种不同的树脂材料,主要由于释放慢,起到长效和缓效的作用,可以减少一些作物追肥的次数。
推广效果:玉米采用包膜尿素可实现一次性施用底肥,改变以往在小喇叭口期或大喇叭口期追肥的不便,水稻田可以在插秧时一次施足肥料即可以减少多次作用的进行。
蔬菜上,特别是一些地膜覆盖栽培的蔬菜使用长效(缓效)肥可以减少施肥的次数提高肥料的利用率,节省肥料。
发展前景:在树脂包膜尿素的生产工艺和应用上还有一些问题有待完善。
一些包膜尿素包层很脆,甚至在运输过程中就容易脱落影响包衣的效果,包膜的薄厚不均匀。
释放速率不一样也是影响包膜尿素应用效果的一个因素目前包膜尿素还存在一个问题,有的包膜过程比较复杂、包膜材料价格比较高,从而增加成本。
影响肥料的应用范围,有些包膜材料在土壤中不容易降解,长期连续使用也会影响土壤的物理性状。
容易在土壤中残留,有的树脂包衣膜甚至可以在土壤中残留100年以上。
缓释控释肥的研究应用现状及进展缓释肥料是一种控制营养元素释放速度的肥料,在农业生产中有着广泛的应用。
它能够减少肥料的损失和环境污染,提高肥料利用率,减少对环境的负面影响。
本文将介绍缓释肥料的研究应用现状及进展。
缓释肥料的研究应用现状:1.缓释肥料的原理和分类:缓释肥料是指在一定条件下,通过控制肥料中肥料元素的溶解或扩散速率,使其逐渐释放到土壤中,供植物吸收利用。
根据缓释肥料的释放机制不同,可以将其分为生物缓释肥料、化学缓释肥料和物理缓释肥料等。
2.缓释肥料的制备方法:制备缓释肥料的方法主要包括包膜技术、包埋技术、凝胶技术和复合技术等。
其中,包膜技术是最常用的方法之一,通过在肥料粒子表面形成一层保护层来控制肥料的释放速度。
3.缓释肥料的应用领域:缓释肥料广泛应用于农田、果园、花卉种植和庄稼植物等农业领域。
在农田中,缓释肥料能够减少肥料的损失和浪费,提高农作物的产量和品质。
在果园中,缓释肥料能够提高果树的生长速度和果实的品质。
在花卉种植中,缓释肥料能够提供持续的养分供应,促进花卉的开花和生长。
在庄稼植物中,缓释肥料能够提高作物的耐旱性和抗病性。
4.缓释肥料的优势和局限性:缓释肥料具有调控养分供应、提高肥料利用率、降低环境污染和提高农产品质量等优势。
然而,缓释肥料也存在着制备成本高、释放速度受环境条件影响和植物对缓释肥料的适应性等局限性。
缓释肥料的研究进展:1.新型缓释肥料的开发:近年来,研究人员不断开发新型缓释肥料,包括基于纳米技术、植物生长调节剂和微生物的缓释肥料等。
这些新型缓释肥料具有更高的控释效果和更好的环境适应性。
2.缓释肥料的应用技术进展:随着科技的发展,研究人员利用智能控制技术、传感器和无线通信技术等,将缓释肥料的施用与精准农业相结合。
这种精细化施肥技术可以根据植物的需求和土壤的状况,调整缓释肥料的释放速度和剂量,实现精确施肥。
3.缓释肥料的环境效应研究:缓释肥料对土壤生态环境的影响是研究的热点之一、研究人员通过实验和模拟模型,探究缓释肥料对土壤微生物群落和土壤养分动态的影响,以评估其对土壤生态系统的长期影响。
有机硅水溶长效缓释复合肥
易宗丽
【期刊名称】《农业知识:乡村季风》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】有机硅水溶长效缓释复合肥是我国首创产品,成功利用了有机硅表面活性剂的特殊功能,大量元素与中、微量元素完美配伍和结合,实现了有机营养与无机营养的科学对接,有效提高了元素的互助性和养分的全效性。
科学利用有机硅特殊的酶效应活性机理,将肥料完全水溶并具有缓释作用,成功地将化肥的利用率提高到85%以上,使化肥用量减少55%~60%,且又比施用常规肥料增产20%~30%,是一种新型高效、环保、无公害、智能型高科技特种配方复合肥。
【总页数】1页(P35-35)
【作者】易宗丽
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】S143
【相关文献】
1.有机硅水溶长效复合肥在香蕉上的应用效果研究 [J], 袁辉林;徐济春
2.有机硅水溶长效缓释复合肥 [J], 易宗丽
3.水稻施用“有机硅水溶长效复合肥”试验示范总结 [J], 潘才路;周三妹
4.有机硅水溶长效复合肥在棉花上的应用效果 [J], 王三生;朱玉梅;祁晓东;张康林
5.有机硅水溶缓释肥对小白菜产量和品质的影响试验 [J], 姜永平;马善广;宋益民
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缓释肥在小麦上的应用效果研究一、缓释肥简介缓释肥是一种能够持续释放养分的肥料。
它通过将养分包裹在特殊的材料中,使得养分能够在较长的时间内缓慢释放,从而满足作物的生长需要。
与传统的水溶性肥料相比,缓释肥具有释放时间长、利用率高、减少施肥次数等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
1. 生长状况在小麦生长过程中,施肥对于小麦的生长状况有着重要的影响。
通过实验研究发现,采用缓释肥进行施肥的小麦,其生长状态良好,叶片翠绿,茎秆粗壮,根系发达。
与传统肥料相比,使用缓释肥的小麦生长更加均衡,生长速度更加稳定。
2. 养分利用率小麦对于氮、磷、钾等养分的需求量较大,而传统的肥料在给养分的同时也容易造成养分的浪费。
而采用缓释肥进行施肥的小麦,其养分利用率较高。
由于缓释肥释放养分的速度较缓慢,使得养分更容易被小麦吸收利用,减少了养分的浪费,有利于提高产量。
3. 产量提高小麦的产量是农民关注的重点,而施肥是产量提高的关键环节之一。
实验结果显示,采用缓释肥进行施肥的小麦,其产量相比传统肥料有一定程度的提高。
这是因为缓释肥能够持续释放养分,保持土壤肥力稳定,有利于小麦的生长和产量提高。
4. 抗逆性能小麦生长过程中会遇到各种逆境环境,如干旱、病虫害等。
而采用缓释肥进行施肥的小麦,其抗逆性能也有所提高。
缓释肥能够使小麦生长更加健壮,根系更加发达,有利于小麦对抗各种逆境环境的侵袭,提高了小麦的生存率和产量稳定性。
5. 土壤改良除了对小麦生长产量的影响外,缓释肥还能够对土壤起到改良的作用。
长期使用缓释肥能够改善土壤结构,提高土壤肥力,有利于土壤中微生物的繁殖,促进土壤健康,从而为小麦的生长提供了更好的生长环境。
三、结论缓释肥在小麦上的应用效果是明显的。
它不仅能够提高小麦的产量,改善小麦的生长状况,提高养分利用率,还能够提高小麦的抗逆性能,改善土壤环境。
在小麦生产中,合理的使用缓释肥是一种不错的选择。
为了更好地推广和应用缓释肥,还需要进行进一步的研究和实践,并结合农民的实际需求,制定出更加科学、合理的施肥方案。
缓释肥替代普通化肥对大棚莴笋生长生理、养分利用及产量和品质的影响缓释肥替代普通化肥对大棚莴笋生长生理、养分利用及产量和品质的影响大棚蔬菜生产是适应城市化发展趋势和人口增长的重要方式。
为了满足市场需求,化肥的使用量与日俱增,但长期以来,传统的普通化肥对土壤和环境造成负面影响,如土壤退化、持续的养分流失、水体污染等。
因此,寻找一种替代普通化肥的肥料,并且对大棚蔬菜生长产生积极影响的研究具有重要意义。
缓释肥是一种技术先进、环境友好的肥料,它通过控制肥料中养分的释放速率,使养分逐渐供应给植物。
相比之下,普通化肥通常在施用后释放养分的速率较快,容易引起养分过量和波及环境污染。
因此,将缓释肥替代普通化肥在大棚莴笋生产中的效果值得探究。
首先,缓释肥对莴笋的生长生理影响显著。
研究表明,与普通化肥相比,缓释肥的施用能够促进莴苣的根系生长、增加叶片面积和增加叶绿素含量。
这些结果说明缓释肥能够提高莴笋的光合作用能力和养分利用效率。
此外,缓释肥还能够改善植物的抗逆性,增强对病虫害的抵抗力。
其次,缓释肥对莴笋的养分利用效率有积极影响。
缓释肥的特点是能在一段时间内稳定地释放养分,由于养分的供应持续性,植物更能够充分利用养分。
研究发现,使用缓释肥的大棚莴笋生长过程中,氮、磷、钾的吸收利用率显著提高,同时减少了养分的流失。
这不仅有助于减少肥料的浪费,还有助于减少对环境的污染。
此外,缓释肥替代普通化肥对大棚莴笋的产量和品质也具有一定的影响。
研究表明,使用缓释肥的莴笋产量相对较高,并且在生长过程中呈现稳定的生长速度。
而且,缓释肥还能够提高蔬菜的品质。
比如,莴苣的叶片色泽更加鲜绿、口感更加脆嫩、营养成分含量更高。
这些结果说明,缓释肥的使用能够提高大棚莴笋的经济效益和市场竞争力。
综上所述,缓释肥作为一种替代普通化肥的肥料,在大棚蔬菜生产中具有显著的优势。
缓释肥的使用能够促进植物的生长和养分利用,同时改善土壤和环境质量。
此外,缓释肥对大棚莴笋的产量和品质也有积极影响。
不同类型缓释肥料对春玉米产量的影响
缓释肥料是一种能够逐渐释放养分的肥料,可以提供长时间的养分供应,减少养分的
浪费和损失。
春玉米是我国的重要经济作物之一,研究不同类型的缓释肥料对春玉米产量
的影响,对于优化玉米的养分供应,提高产量具有重要意义。
目前市场上常见的缓释肥料主要包括控释肥料和长效肥料。
控释肥料是通过控制养分
的释放速度来满足作物生长的需要,常见的控释肥料有复合控释肥料和氮磷钾控释肥料。
长效肥料则是通过缓慢溶解和反应释放养分,提供持久的养分供应。
研究表明,不同类型的缓释肥料对春玉米产量有不同的影响。
复合控释肥料在玉米种
植中的应用效果较好。
因为它能够同时释放多种养分,满足玉米在不同生长阶段的养分需求。
复合控释肥料能够提供持续的养分供应,减少养分的浪费,并且在高温多雨的环境下,能够有效抑制氮素的淋溶和挥发,提高养分利用率。
研究显示,使用复合控释肥料的春玉
米产量比使用传统肥料的产量提高了10%左右。
长效肥料在春玉米产量的影响上相对较弱。
长效肥料能够持续释放养分,但是释放速
度相对较慢,不能满足春玉米不同生长阶段的养分需求。
在使用长效肥料时需要配合使用
其他肥料,以满足春玉米的养分需求。
不同类型的缓释肥料对春玉米产量的影响有所差异。
复合控释肥料和氮磷钾控释肥料
能够提供持续的养分供应,满足春玉米的需求,提高产量和品质。
而长效肥料在春玉米产
量上的影响相对较弱。
在春玉米种植中选择合适的缓释肥料对于提高产量和效益具有重要
意义。
水溶性肥料与缓释性肥料水溶性肥料是由溶解度高的化学药品(化工)制成。
大部分水溶性肥料含氮、磷、钾、硫、钙与微量元素,使用时先把定量肥料溶于水再施用。
缓释肥为生长期长而经济价值高的作物设计的,其特性是能长期缓慢地释放肥料(植物营养元素)。
缓释肥的原理有二:第一是化学肥料成分不易溶于水,而靠土壤水分与微生物来分解释放。
第二是把化学肥料包在膜内(膜的成分如硫、聚合物膜),土壤水分流入膜内把肥料先溶解再慢慢释放出来。
这两种肥料有什么本质上的区别?水溶性肥料的优点:1.水溶性肥料为速效型肥料。
最适合短期作物生长用,如种苗。
2.水溶性肥料分布均匀(只要浇水均匀),适合于小型孔穴容器栽培。
3.较易控制植物生长。
要植物生长快速时,多施肥。
也可以换用不同氮肥来控制生长。
若要植物生长缓慢,则减少肥料;要植株茎较硬,可用硝态氮;要植株生长快,则可用铵态氮。
控制植物生长用水溶性肥料与开车时用加油和刹车来控制车速的原理相似。
4.价格较廉,为完全肥料,不必再加微量元素。
水溶性肥料的缺点:1.不适合于生长期长的作物。
2.水溶性肥料在土壤中其效果不如在泥炭介质中好。
3.施用水溶性肥料需较高技术,而且费工。
4.易从生长介质中流失,造成浪费与污染。
缓释肥的优点:1.长期缓慢释放出肥料,适合生长周期长的作物如盆花、苗木,非常适合于木本苗栽培。
2.用机械方法把肥料事先加入介质中,省工。
只要加水,植物就可正常生长。
3.缓释肥的释放决定因素是温度。
温度越高,释放越快。
正好与作物生长相配合,尤其是体现在苗木栽培上。
4.栽培木本植物时许多业者就把肥料直接放在容器介质上部,施肥方便。
5.可配制成完全肥料。
6.放在扦插介质中,有助于根部发育,生长健壮,而水溶性肥料无法放在扦插介质中。
缓释肥的缺点:1.缓释肥大部分在早期释放得快,而末期逐渐减少。
2.虽然有3、6、9、12个月的有效期,但过了一半有效期后,大部分肥料已经释放了。
3.无法像水溶性肥料一样控制植物生长。
长效缓释肥的作用机理
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1.、硝化抑制剂的作用机理
硝化抑制剂是一类抑制土壤中亚硝化细菌等微生物活性的添加剂总称。
硝化抑制剂进入土壤后能抑制土壤中亚硝化、硝化、反硝化过程,从而阻碍铵离子向亚硝酸根、硝酸根离子的转化过程。
硝化抑制剂与氮肥配合施用,通过抑制剂硝化细菌的活性,抑制亚硝化作用,使施入的氮肥能够较长的时间内以铵态氮存在,供作物利用。
这不仅提高了肥效,而且减少了亚硝态氮、硝态氮淋溶和反硝化造成的氮肥损失。
另外,植物以铵态氮的形式吸收氮,还能活化土壤中固定的磷,增加磷的吸收。
2、脲酶抑制剂的作用机理
尿素施入土壤后,会在土壤中脲酶的作用下,转化为氨、二氧化碳和水。
土壤中的脲酶的活性都比较强,一般情况下,施入土壤中的尿素需要1-7天就可以完全转化。
脲酶抑制剂就是通过抑制脲酶对尿素的催化作用,从而延缓土壤中尿素的水解速度和减少氨的挥发损失。
3、磷活化技术
使用磷活化剂释放土壤中的磷,保护肥料中的磷被固定,使之保持更长的有效期。
NAM中还含有磷活化菌,可活化土壤中非水溶性磷,以供作物吸收利用,提高了磷利用率。
长效缓释复合肥首先通过对肥料中的氮素的水解转化过程进行控制,限制其形成氨的速度,从而达到控制土壤中铵及氨的浓度,减少直接挥发损失;运用硝化抑制剂调节土壤中亚硝化细菌的活性以阻碍硝化与反硝化的发生,使土壤中的氮以氨的形式存留于土体中减少挥发、流失及反硝化损失。
使用磷活化剂活化释放土壤中的磷,保护肥料中的磷,防止被固定,使之保持更长的有效性。
长效缓释剂专用肥根据各种作物的生长特性和需肥特点,来调节长效缓释肥的配方,使其适合作物生长特性,能够满足作物关键时期的养分需求,促进作物合理生长。
长效缓释剂的特点:
1、长效
长效缓释剂内含长效因子,应用了硝化抑制剂、脲酶抑制剂的双向协同互促作用,延缓氮素水解,增加土壤的铵浓度,提高作物吸收速度,并采用了磷活化技术,活化释放土壤中的磷,使之保持更长的有效期,是复合肥的供给养分有效期可达110-120天。
可以满足我国绝大多数农作物全生育期对养分的需求。
2、缓释
采用了控制释放与保护有效性相结合的技术体系,缓释剂养分释放与作物生长需求相协调因而提高了利用率,平均养分利用率可达42%-45%,氮素利用率达40%-50%,磷利用率25%-30%,平均比普通复合肥利用率提高了12-15个百分点。
3、节能
4、环保
传统包膜长效换施肥料的外壳为热固性或热塑性树脂材料,占肥料总量的12%-15%,约30年才能在土壤中分解,造成累计污染。
而长效缓释肥是绿色环保长效缓释肥内含控释因子,不存在包膜污染,同时通过提高养分利用率,降低了硝酸根、亚硝酸根及氧化亚氮对水体与大气的污染。
长效缓释肥施用时注意的事项:
1、长效缓释肥含氮量高,利用率高,溶化速度快,比较容易烧种,在推广时,一定要种
肥隔离不少于7厘米。
2、长效缓释肥的施肥用量一定要结合当地种植结构及方式、常规用肥习惯进行推荐,常
规用肥和长效缓释肥总含氮量上不能相差超过太多。
3、明确当地的土壤条件,盐碱地和旱地上要谨慎施用长效缓释肥,因为很容易造成烧苗。
沙土地由于保水保肥性差,漏肥严重,不建议使用长效缓释肥。
如果用长效缓释肥,很容易后期脱肥,造成减产。
DMPP能增加土壤无机氮含量,在氮肥施入后较长时间内维持较高的氮供应强度并能调节氮素供应形态,减弱土壤因施氮造成的pH值下降,降低土壤速效钾含量,但对土壤速效磷含量影响不大。