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包衣尿素研究现状及发展趋势
作者:扑克王  来源:扑克王app  时间:2020-09-06 11:33  点击:

  工业技术 2 2016 年 11 月 01 包衣尿素研究现状及发展趋势 张 军 王新敏 中国石油天然气塔里木油田石化分公司,新疆 库尔勒 841000 摘要:包衣尿素相对于传统尿素有许多优点,能最大限度地增加尿素在土壤中尿素氮的利用率。因此, 包衣尿素已经成为国内外肥料界研究的热点。本文阐述了包衣尿素的概念、特点和类型,分析了国内外对包衣尿素在农业应用中的研究现状,提出了目前包衣尿素存在的问题及今后的发展趋势。 关键词:包衣尿素;研究历程;未来发展 中图分类号:S145.5 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2016)11-0002-01 尿素是最为常用的氮肥之一,属中性速效肥...

  工业技术 2 2016 年 11 月 01 包衣尿素研究现状及发展趋势 张 军 王新敏 中国石油天然气塔里木油田石化分公司,新疆 库尔勒 841000 摘要:包衣尿素相对于传统尿素有许多优点,能最大限度地增加尿素在土壤中尿素氮的利用率。因此, 包衣尿素已经成为国内外肥料界研究的热点。本文阐述了包衣尿素的概念、特点和类型,分析了国内外对包衣尿素在农业应用中的研究现状,提出了目前包衣尿素存在的问题及今后的发展趋势。 关键词:包衣尿素;研究历程;未来发展 中图分类号:S145.5 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2016)11-0002-01 尿素是最为常用的氮肥之一,属中性速效肥料,其在增加土壤肥力,提高农产品产量等方面起到有效作用。然而尿素在转化前是分子态的,不易被土壤吸附,易随水流失,也易挥发,导致尿素的氮利用率较低。包衣尿素是一种可以控制尿素中氮的释放速率,提高氮肥利用率,减少环境污染,施用方便,提高劳动效率,促进作物生长的缓控释肥。 1 包衣尿素介绍 1.1 包衣尿素的概念 在尿素外表面包裹上一层或多层阻滞渗透扩散层,来降低或控制尿素养分释出速率的一种肥料。包衣尿素对养分具有很好的控释效果,通过设计包膜物质的组成,使养分的释放速率与农产品的需肥规律相符合的可能实现。 1.2 包衣尿素的特点 1.2.1 提高尿素利用率 包衣尿素能控制养分的释放速率,使氮肥的释放速度与农产品吸收利用的需求相符合,提高了养分的利用率,且不会产生浪费与污染。 1.2.2 促进农作物生长发育 其突出作用在增加农作物的叶绿素量、农作物叶片大小以及农作物植株数量上。 1.2.3 提高劳动效率 包衣尿素使养分按照提前设定好的模式进行缓慢释放,使得养分的释放速率能够与农作物在生长发育期中的需肥规律相一致。因此,可减少施肥次数,节约劳动力,提高大面积施肥的工作效率。 1.2.4 避免环境污染 使用包衣尿素可以避免因植物短时间里无法吸收尿素中的氮肥,导致表层水及地下水受污染、水生物的生长受破坏、生成 NO 2 气体破坏臭氧层和产生温室效应等危害。 1.3 包衣尿素的类型 根据生产方法不同可分为生物化学方法、物理方法和化学合成方法。根据包衣材料成分不同可分为有机包衣和无机包衣。根据包衣材料可分为硫包衣尿素、树脂包膜尿素及聚氨酯包膜尿素。 2 国内外研究现状 2.1 国外研究现状 包衣尿素最早的研究始于美国。在 20 世纪 50 年代研究开发了包硫尿素。1961 年美国田纳西流域管理局研究生产硫包衣尿素,并进行了包硫试验,但结果并不理想。于是,试验学者对包膜材料进行改良,在硫的外边用烯烃聚合物进行再次包裹,并用 Polys 来命名这种最早被广泛应用包硫尿素。1964年加利福尼亚州的ADM公司用双环戊二烯和丙三醇聚合生成的热固性树脂作为包膜材料生产出 Osmocote 包衣复合肥。1985 年美国 Puresell 公司开始研发硫包衣尿素并于1990 年通过反应层包衣工艺生产出聚合物包衣尿素。1996年美国 IMC 与 Vigoro 的合并公司,研发出使用聚氯乙二烯作为包膜材料的包衣尿素。美国研发出大量的聚合物包膜材料,有甲苯和硫酸处理松香得到的质如蜡状的包衣材料、水分散乙基纤维素包衣材料、乙烯甲基丙烯酸共聚物锌盐包衣材料、醇酸树脂与不饱和油共聚包衣材料、对称/非对称聚脲-氨基甲酸酯包衣材料、异氰酸酯包衣的包衣材料、聚对苯二甲酸丙二酯/介孔二氧化硅复合包衣材料、光或生物降解的包衣材料。 日本同样是世界上较早开始研究包衣肥料的国家,开展对包衣肥料的研究发始于 20 世纪 60 年代。1970 年日本昭和电工株式会社注册声明研究出一种以热固性树脂为包衣材料的包衣肥料。1975 年昭和电工日本株式会社的三井东压在美国的 SCU 基础上研究开发出自己的 SCU 和包硫复合材料。1979 年中央硝子注册了自己开发的包膜肥。1984 年昭和化成以及日产化成研究开发出自己的包膜肥。1989 年日本的窒素公司研发了热固性包衣尿素。1994 年三菱化学公司研发了另一种热固性包衣尿素。日本的 Chisos Ashai 肥料有限公司研发出可以使用不同年限的包衣尿素。 欧洲各国也研发出不同种类的包衣肥料。1924 年德国的BASFAD 公司研究开发出第一个脲醛肥料。1998 年 COMP 公司研究开发出以弹性聚合物为包衣材料的包衣肥料。1989 年英国 Hepurm 等人用橡胶基质为包衣材料包裹尿素制成包衣尿素。1996 年西班牙 MaC 等人以松树木质素纸浆为包衣材料并以天然树脂为密封剂制得的包衣尿素。苏联以脲醛、铝粉、磷酸和丁二烯胶乳为包衣材料进行多次包衣得到包衣尿素。 2.2 国内包衣尿素的研究进展 我国在 20 世纪 70 年代包衣肥料的研究始。1974 年中科院的李庆奎院士等人用钙镁磷肥粉末为包衣材料进行包衣并用石蜡沥青融封得到包衣肥料。1993 年原山西焦化公司通过给造粒塔内加装雾化喷射装置开发出尿素涂层技术。1999年张文辉等人研究开发出使用特制黏结剂将硫黄粉和镁、钙、钼、硼、锰等元素作为包衣材料包裹在尿素表面制成包衣尿素。2000 年孙明强开发出以腐植酸为包裹材料的包衣尿素,可以有效促进水稻产量。1994 年北京市农科院研究开发出用废旧塑料作为包衣材料的包衣尿素。2001 年西南林学院研究开发出用松香、虫胶、羧甲基纤维素、钠盐为包衣材料的包衣尿素。2003 年王德汉用工业木质素为包衣材料制成包衣尿素,并试验中得到显著成效。2004 年黄立章研究开发出以壳聚糖为包衣材料的包衣尿素。2004 年王晓军研究开发出以高分子聚合物 A 为包衣材料的包衣尿素。2008 年唐辉研究开发出以可降解的桐油为包衣材料的包衣尿素,并验证了其降解性好。包衣尿素还存在诸多瓶颈需要突破,以期研制出工艺简单、成本低廉、适合广泛使用的优质包衣尿素。 3 包衣尿素的发展趋势 在近几十年来,我国的农业生产中包衣尿素方面的研究发展迅速。农作物在使用包衣尿素后也有显著的增产,但包衣尿素还存在许多需要改进完善的方面。其最主要的问题是如何降低包衣尿素的成本。因为生产成本高,即使包衣尿素可以增加农作物产量,但却并不能使农民得到实际性的收益,所以造成包衣尿素不能广泛应用。如何降低工艺难度,使生产方式简单易行,让包衣尿素和传统肥料一样低廉是目前关于包衣尿素研究重点。其次是包衣尿素的包膜材料的可降解性,为了避免包衣尿素的包膜材料长期残存在土壤中造成土壤污染,应选择来源广泛,成本低,可以降解,无污染的包膜材料。另外要对包衣尿素进行分类设计,因为包衣尿素使用的环境不同,使用对象不同,使用的用途不同,所以应让包衣尿素的种类丰富,以满足在各种条件下包衣尿素可以符合农作物以及植物的生长规律。 参考文献 [1] 郑卫红.非金属矿物 EC 复合包膜尿素缓释肥制备与释放特征[M].矿物学报,2016.

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