氧气肥料工厂化小试与大田试验

摘要

沿江沿湖地区通常是人口密集、经济较为发达的农业主产区，同时也是最易遭受洪涝灾害的地区。涝害胁迫影响植物几乎所有重要生命过程，导致植物无法正常生长发育，甚至死亡。研究新型氧肥解除植物涝害胁迫，能够恢复在洪涝灾害地区的生产，减小涝害的危害。
　　本论文在肥料中试车间及工厂规模化生产条件下研究了大田专用缓控释氧肥的生产工艺参数、氧气释放特点及其在杨树(Populus L)上施用的效果，旨在为新型氧肥的规模化生产及推广应用提供技术支撑。大田实验以杨树苗为研究对象，以涝害为胁迫因子，采取完全随机区组设计，根据不同处理下杨树生长性状的变化确定合理的施肥量和施肥方式，研究氧肥解除杨树涝害胁迫的效果，以优化氧肥生产工艺，最终实现氧肥规模化生产。主要结果如下:
　　1.通过工厂化小试研究了氧肥的配方、造粒与包膜方法。结果表明:以过氧化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵、海泡石、石蜡按7∶7∶13∶70∶28的比例为原料混合造粒，产品性能较好。在中试车间以圆盘造粒时，当圆盘转速为17r/min、倾角为46°、造粒时间为20min/盘、采用3次集中添加物料方式时，造粒效果较好，造粒速度可达25t/d，且生产效率与对辊挤压式造粒方法差不多。采用回转式包膜机包膜时，次品率低于5％，单次包膜时间仅为0.2h，包膜能力可达8t/h。
　　2.通过跟踪检测氧气释放特征研究了氧肥的缓控释性能。结果表明:氧肥的放氧过程是缓慢的、持续的和稳定的。其溶氧量在第25天左右达到最大值，在第60天时还保持较高的水平，其释氧曲线较过氧化钙更加平缓持久。工厂化小试氧肥与某公司氧肥及实验室压片氧肥具有类似的氧气释放特征，均呈现先上升后缓慢下降的趋势。但是工厂化小试氧肥放氧量的最大值低于实验室压片氧肥，其放氧速率在早期较低，后期较高，但放氧时间较长，因此符合淹水植物长时间的氧气需求。与实验室压片氧肥相比，工厂化小试氧肥的海泡石的填充效果与粘合效果更好，磷酸二氢钾和硫酸铵的缓冲效果更好，浸提液中的pH值为7.3～7.5。
　　3.通过跟踪检测淹水杨树树高、胸径与材积生长量研究了氧肥合适施肥量与施肥方式。结果表明:洪涝之后5d施放氧肥，会使杨树经过了一段时间的低氧预处理后才获得氧肥提供的O2，当经过的低氧预处理时间较长，有利于杨树生长。当然，不能延迟施肥时间过久。如洪涝之后5d施放氧肥且施肥深度为15cm，杨树长势较好，但是当氧肥施肥量不多，如施肥量仅为20g时，施肥不宜过深，否则会造成根系对O2的吸收利用率过低。氧肥施肥量增加，O2的供应量增加，根系吸收的O2也随之增加，有利于杨树恢复长势并提高抗病能力和抗虫能力，使林木保存率提高。当然，单株杨树施氧肥过多也容易造成根系对O2吸收利用率低下，导致施肥总株数减少、林分蓄积量降低。施氧肥后杨树生长曲线表现为“S”型，即表现为“慢-快-慢”的生长现象，因此氧肥解除杨树涝害胁迫的过程可以用Logistic曲线描述。
　　4.通过跟踪检测淹水杨树形态特征的变化研究了氧肥改善杨树受涝害症状的效果。结果表明:淹水对杨树形态特征产生显著的影响，包括对叶片形态产生显著的影响，如叶面积变小、叶片的展开与生长速度减缓、叶片数量减少、叶片变黄与枯萎脱落等，也包括生长量的减少、皮孔膨大、不定根的形成、叶片气体交换参数及叶绿素荧光的变化等。这些形态、解剖、生理方面的变化与适应对杨树的成活与生长具有重要意义。氧肥能够改善杨树形态特征方面的受涝害症状，而且氧肥施肥量增加，杨树受涝害症状能随之减轻。
　　5.通过跟踪检测淹水杨树根系生长的变化研究了氧肥解除杨树涝害胁迫的效果。结果表明:由于杨树根系生长具有向氧性，杨树受涝根系长出很多漂在水中伸向氧肥和水面的茎部不定根系与部分地下根系，使氧肥释放的O2得到根系充分的吸收利用。综合地下根系平均根长与茎部不定根平均根长的生长趋势，平均总根长呈上升趋势。氧肥施肥量越多，平均总根长就越长，长势越好。淹水后期(25～80d)，茎部不定根平均根数从6根略减为5根左右，而地下根系平均根数呈先上升后下降趋势，导致淹水后期平均总根数呈下降趋势。氧肥施肥量增加，杨树新生的根数增多，使地下根系平均根数增多，平均总根数增多，抗涝能力增强。

目录

声明

摘要

缩略词

1 绪论

1．1 引言

1．2 涝渍胁迫对苗木生长的影响

1．2．1 涝渍胁迫对生长发育的影响

1．2．2 涝渍胁迫对呼吸作用的影响

1．2．3 涝渍胁迫对形态结构的影响

1．2．4 涝渍胁迫对显微结构的影响

1．2．5 涝渍胁迫对光合作用的影响

1．3 氧肥概述

1．3．1 氧肥定义

1．3．2 几种常见的氧肥

1．3．3 氧肥的国内外研究进展

1．4 缓控释肥研究

1．4．1 缓控释肥概述

1．4．2 缓控释肥类型

1．4．3 肥效缓控释机理

1．4．4 缓控释肥的研制

1．5 论文的课题来源、研究目的及主要内容

1．5．1 课题来源

1．5．2 研究目的

1．5．3 研究的主要内容

1．5．4 实验方案

2 氧肥的工厂化小试

2．1 造粒工艺参数研究

2．1．1 造粒试验时间地点

2．1．2 造粒原材料

2．1．3 造粒设备

2．1．4 造粒研究内容与方法

2．2 包膜工艺的研究

2．2．1 包膜试验时间地点

2．2．2 包膜原材料

2．2．4 包膜方法研究

2．3 氧肥性能的研究

2．3．1 供试肥料

2．3．2 研究方法

2．4 结果与分析

2．4．1 生产工艺参数的研究

2．4．2 包膜工艺的研究

2．4．3 氧肥缓控释特征的研究

2．5 氧肥的成本

2．6 结论与讨论

3 大田试验

3．1 试验概况与试验方法

3．1．1 试验地概况

3．1．2 试验区选定与试验设计

3．2 测定项目及方法

3．2．1 树高、胸径与材积的测定

3．2．2 外部形态特征的观测

3．2．3 叶面积测定

3．2．4 受涝指数的测定

3．2．5 数据的采集与测量设备

3．2．6 统计分析方法

3．3 施肥对淹水杨树生长的影响

3．3．1 施肥时机对淹水杨树生长的影响

3．3．2 施肥深度对淹水杨树生长的影响

3．3．3 施肥对淹水杨树树高的影响

3．3．4 施肥对淹水杨树胸径的影响

3．3．5 施肥对淹水杨树林木保存率的影响

3．3．6 树高生长规律分析

3．4 施肥对杨树形态特征的影响

3．4．1 施肥对受涝叶症状的影响

3．4．2 施肥对叶片性状的影响

3．4．3 施肥对淹水茎基部的影响

3．4．4 施肥对受涝害指数的影响

3．4．5 施肥对叶面积指数的影响

3．4．6 施肥对受涝根系的影响

3．5 讨论

3．6 结论

4 结论与展望

4．1 主要研究结论

4．2 创新点

4．3 展望

参考文献

附录

致谢