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控释肥实际上是一种24小时都在释放的养分,释放快慢取决于温度,白天温度高释放快,晚上温度低释放慢,而植物也是白天温度高的时候光合作用强。有些专家说,控释肥的养分释放曲线和植物需求吻合,这是一种理想主义的想法,实际上至多也是近似曲线。控释肥的释放曲线有三种,一种是High release(抛物线的前一半),即前期快速释放,这种膜通常厚度较薄或材料性能差;第二种为匀速释放,即温度恒定的前提下,每天释放基本完全一样,如果温度有波动,只是差异很小,主要因为这种包衣材料膜没有膨胀性,微孔或孔隙的大小是恒定的;第三种是“S”的释放曲线,这是非常理想的曲线,通常这种肥料前期释放很慢,后期释放加快,实现S释放有两种方式,一种材料包衣很厚,而材料本身性能不强,后期膜膨胀,微孔或孔隙增大,华南农大的水溶性树脂即采用此种方式,通常成本很高,另一种是膜材料性能很强,包衣率很低且可以前期的超低释放,后期膜膨胀,微孔或孔隙增大,释放速度加快,加拿大Agrium的ESN就是此种释放曲线。
利用率高、环境污染小、资源消耗低的缓/控释肥是未来肥料的发展方向。本研究涉及以下三方面的内容:1.改性地沟油为主要包膜剂的缓/控释肥中试实验研究。研究以改性地沟油作为包膜剂A,异氰酸酯与催化剂、交联剂、溶剂、填料粉、稳定剂等添加剂的混合溶液为包膜剂B,大颗粒尿素为核心。实验结果表明:当包膜温度60℃,喷涂压力1.5MPa,喷涂速度0.5kg/h,包膜剂A和包膜剂B总量为尿素质量的6%,两种包膜剂质量比为1:1,混和后分三次按3%、2%、1%比例依次加料。所得产品不仅符合GB/T23348—2009产品标准,且产品成本低。2.包膜缓/控释肥和大颗粒缓控释肥水中溶出率与田间土壤溶出率关系研究。相同累积释放率下,水中溶出所需时间为变量x,实际土壤溶出所需时间为变量y。研究结果表面:包膜缓/控释肥在水中溶出时间与田间土壤中溶出时间关系为直线,方程为y=1.0458x-0.9029(R2=0.99);大颗粒缓/控释肥在水中溶出时间与田间土
第二类为热塑性树脂(Thermoplastic resin),主要是聚烯烃类的,包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,这些材料的包衣工艺必须是溶剂型,基本材料流化床的包衣工艺,溶剂一般是四氯乙烯、松香等。中国现在绝大部分控释肥技术是和日本技术基本相似,中国早从事控释肥技术的是徐秋明,他上世纪80年代去日本学习,90年代回国后继续从事控释肥研究,90年代中期开发成功,使用松香做溶剂,控释肥气味非常大,应该说他是中国控释肥 人。溶剂型技术除了包衣成本高、污染环境、生产速度、降解差外,还有非常致命的缺陷就是肥料的释放非常不稳定,主要的特点是初始释放非常快(主要表面缺陷引起),后期释放又很慢造成的曲线是先快后慢,刚好和植物喜欢的S曲线相反。热塑性控释肥材料对温度不敏感,温度的升降对养分的释放影响幅度较小,主要的原因是膜孔不容易膨胀。
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