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缓释肥是什么?

作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准:

即在25℃下:

(1)肥料中的养分在24h内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15%;

(2)在28d内的养分释放率不超过75%;

(3)在规定时间内,养分释放率不低于75%;

(4)专用控释肥的养分释放曲线与相应作物的养分吸收曲线相吻合。

控释肥和缓释肥的类型按照其溶解性释放方式通常分为3种类型:(1)物理障碍性因素控制的水溶性肥料,如包膜颗粒肥料和基质复合肥料,包膜颗料肥料又可进一步划分为有机聚合物包膜肥料(热塑性和树脂类)和无机包膜肥料(如硫磺、矿物质包膜);(2)微溶有机氮化合物,可进一步划分为生物可降解的微溶有机氮化合物(如脲甲醛和其它脲醛缩合物)和主要以化学降解的化合物(如异丁烯环二脲);(3)微溶性的无机化合物,如金属磷铵盐、部分酸化磷酸盐等。

控释和缓释肥划分为扩散型、侵蚀或化学反应型、膨胀型和渗透型4类在氮肥中加入生物抑制剂(如脲酶抑制剂和硝化抑制剂)已被认为是提供了某种意义上的氮素缓慢释放,特别是在阳离子交换量(CEC)较高的土壤中。但它们在施入土壤后只是延缓了尿素水解转化成铵或抑制硝化细菌将铵离子氧化而转变成NO-2和NO-3的过程,不能称作缓释或控释肥,而被称为稳定性肥料。

有机氮化合物:(1)脲甲醛缩合物尿素与醛类的缩合(尤其是与甲醛)是缓释肥常用的制备方法。脲甲醛是最常见的作为缓释氮肥的有机氮化合物,目前仍是最主要的控释和缓释肥之一,并有着很长的研究应用和生产历史。脲甲醛是在控制pH值、温度、尿素与甲醛的比例和反应时间的条件下通过甲醛与过量尿素反应而制得。产品是由分子量不等的单羟甲基脲、二羟甲基脲、甲叉尿素等的二聚物和低聚体组成的混合物。碱催化缩合形成的主要是水溶性产品(如羟甲基尿素、单甲叉尿素等)。在这些混合物中加酸则产生缩合链较长、水溶性较低的低聚体,链越长氮的释放就越慢。典型的脲甲醛产品含N37%~40%。为了提供脲甲醛产品N释放率的标准,将此化合物分成3种组份:①冷水溶解组份N(CWSN,25℃)主要有尿素、二聚物和短链聚合物,该组份中的N可认为是速效到缓效;②热水溶解组份N(HWSN,100℃)为甲叉尿素和中等链长聚合物,该组份中的N可缓慢释放到土壤中;③热水不溶组份(HWIN)为甲叉尿素和长链聚合物,在土壤中分解极慢,该组份N在土壤中无活性。根据上述定义可确定此类化合物的活性指标值AI=(CWIN-HWIN)/(CWIN×100)。AI提供了热水溶解组份在土壤中的氮素释放的估计值(6个月左右)。脲醛肥料的分解主要是由于生物的作用,氮的释放强烈依赖于土壤性质的变化(如生物活性、粘粒含量、pH)和外界条件(如水份含量、干湿状况和温度等)。在很多情况下,低分子量脲醛部分提供的氮素比例在作物生长前期超过了作物所需要的量,然而高分子量部分提供氮素又太慢。这可能是在缓释和控释肥中,有机氮化合物缓释肥的需求量不断降低而包膜肥料的需求量却稳步增加的主要原因。(2)其它脲醛和合成氮化合物还有几种由尿素和醛类反应制备的氮化合物,如异丁叉二脲是世界范围内生产量仅次于脲甲醛的一种有机氮化合物,含氮量31%。其中大多数(90%)可以溶于水,氮释放率主要是由于化学分解(水解)作用引起的,因此取决于肥料颗粒的大小和土壤水份含量。丁烯酰环脲是在酸催化下,尿素与乙醛反应而成,是环状结构的产品,约含氮30%。它在水解和生物降解作用下释放氮,其释放率受产品颗粒大小、土壤温度、水份和pH的影响。



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