含微量元素高分子缓释肥的制备及性能研究

摘要

本文以尿素、甲醛和铁、锰、铜、锌的磷酸二氢盐为原料制备了一种含铁锰铜锌高分子缓释肥。通过红外光谱（FT-IR）对其结构进行了表征，通过凝胶渗透色谱（GPC）确定了其平均分子量大小和分子量分布。通过正交和优化实验确定了反应的最佳工艺条件为：尿醛比（U/F）为1.6，加成温度30℃，加成时间80 min，缩聚温度50℃，缩聚时间30 min，凝胶温度70℃，烘干温度80℃，此条件下产物的冷水溶解度为24.4％，热水溶解度为77.2%。
　　以尿素、甲醛、硼酸和氢氧化钾为原料制备了一种含硼高分子缓释肥。通过红外光谱（FT-IR）表征了其结构，通过凝胶渗透色谱（GPC）确定了其平均分子量大小和分子量分布。通过优化实验确定了反应的最佳工艺条件为：U/F为1.25，加成温度30℃，加成时间80 min，缩聚温度60℃，缩聚时间40 min，凝胶温度70℃，烘干温度80℃，此条件下产物的冷水溶解度为23.8%，热水溶解度为76.9%。
　　通过静水释放试验研究了含微量元素高分子缓释肥在水中的养分释放特征，同时进行了动力学分析。结果表明：含铁锰铜锌高分子缓释肥中各养分的释放曲线以及肥料失重率变化曲线均近似呈倒“L“型；培养120天之后，氮、磷的累积释放率以及肥料的失重率分别达到49.0%、100%和62.8%，铁、锰、铜、锌在培养30天之后释放完全；含硼高分子缓释肥中氮、硼的释放曲线以及肥料失重率变化曲线均近似呈倒“L”型，培养120天之后氮、硼的累积释放率分别达到49.2%和43.1%，肥料失重率达到42.0%，钾在培养10天之后即释放完全；叶诺维奇方程能够很好地描述含微量元素高分子缓释肥的养分释放模式。
　　通过土壤培养试验研究了含铁锰铜锌高分子缓释肥在不同含水量土壤中的养分释放特征，同时进行了动力学分析。结果表明：（1）随着培养时间的延长，土壤中铵态氮的含量呈现增-减-增-减的变化趋势，硝态氮、有效磷和铁锰铜锌有效量含量均呈现逐渐增加趋势；各营养元素的累积释放率均随时间延长逐渐增加，且铁锰铜锌在90天内均释放完全。（2）随着含水量的增加，有效磷和铁锰铜锌有效量含量逐渐增加，铵态氮和硝态氮含量分别在含水量为80%和60%条件下最大。磷、铁、锰、铜、锌的累积释放率均随着含水量增加而增加，氮在各含水量条件下累积释放率大小顺序为60%>80%>40%，失重率随含水量增加变化规律与氮的规律一致。（3）含铁锰铜锌高分子缓释肥在土壤中培养对土壤酸碱度没有太大影响。（4）对含铁锰铜锌高分子缓释肥在含水量分别为40%、60%和80%土壤中的养分释放规律描述最好的方程分别为：抛物线方程、一级动力学方程和叶诺维奇方程。
　　通过油菜盆栽试验对含铁锰铜锌高分子缓释肥的肥效进行了研究，结果表明：各处理的油菜株高、产量以及油菜对各营养元素吸收量大小顺序均为：复混微肥（CCFW）>复混肥（CCF）≈含微量元素高分子缓释肥（SRMF）>空白（CK），各处理土壤中氮、磷、钾的含量大小顺序均为：SRMF>CCF>CCFW>CK，铁、锰、铜、锌含量大小均为：SRMF>CCFW>CK>CCF，表明含铁锰铜锌高分子缓释肥的加入可促进油菜生长发育，同时提高土壤肥力。

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主要符号表

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 缓释肥

1.3 微肥

1.4 本课题的研究意义和内容

第二章 含微量元素高分子缓释肥的制备工艺研究

2.1 实验部分

2.2 结果与分析

2.3 本章小结

第三章 含微量元素高分子缓释肥的养分释放特性研究

3.1 试剂与仪器

3.2 含微量元素高分子缓释肥在静水中养分释放特性研究

3.3 含铁锰铜锌高分子缓释肥在不同含水量土壤中养分释放特性研究

3.4 含铁锰铜锌高分子缓释肥在盆栽试验中的肥效研究

3.5 结果与分析

3.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢