树脂包膜控释肥料养分释放机理的研究

针对当前我国控释肥料产业初具规模，而如何调节和控制包膜控释肥料养分释放量、释放速度与作物需求基本同步已经成为制约控释肥料产业进一步发展的关键问题，以当前普遍采用的底喷流化包膜为工艺、以无溶剂表面反应成膜型聚氨酯和表面成膜型水基树脂为膜材，应用密封、致孔、扩孔、嵌段共聚合、异型结构聚合、营养同步多型控释等控释技术调节包膜上的养分通道，制造养分释放通道数目一定、大小一定的包膜控释肥料，用室内模拟法和大田实测法评价上述技术调控养分释放的效果，通过相关研究和校验研究，总结归纳调控包膜控释肥料养分释放的技术，探索调控包膜肥料养分释放的机理。该研究对揭示包膜控释肥料控制膜内养分释放的机理，丰富我国控释肥料理论和建立调控养分释放与作物需求同步的控释技术，保障我国控释肥料理论研究成果实现大规模产业化及控释肥料产业持续健康发展均具重要的意义。

应用密封、致孔、扩孔、嵌段共聚合、异型结构聚合等控释技术调节包膜上的养分通道，制造养分释放通道数目一定、大小一定的包膜控释肥料，用室内模拟法和大田实测法评价上述技术调控养分释放的效果，探明了密封、致孔调控包膜控释肥料养分释放的机理。封闭剂的用量对控释肥料的包膜完整度和供肥模式没有影响，但是降低了前期和高峰期的养分释放量，从而延长了控释肥料的肥效期。当封闭剂的添加量在0.05 %～0.15 %，无论在外层添加或内层添加，都不影响包膜肥的包膜完整度；当封闭剂用量为0.15 %时，外层添加或内层添加均能延长控释肥的肥效期，但内层添加封闭效果优于外层添加。添加致孔剂不影响控释肥料的包膜完整性，但改变了包膜控释肥的养分释放模式；致孔剂类型对单位面积膜的质量、膜厚度和膜透性有显著影响。致孔剂可显著加快包膜控释肥料养分释放速度，调控包膜控释肥料养分释放规律。植物油共混嵌段聚合显著影响包膜控释肥料肥效期，调节植物油的比例可以调节植物油共混嵌段聚合包膜控释肥料的肥效期。改变乳液单体可以调控水基聚合物包膜材料的异型结构，改变包膜的上限温度和膜材的机械性能，硬核软壳乳液单体所制造的膜材性能较好。采用密封、致孔和膜材改性技术研制的薄膜控释肥料的养分释放曲线和香蕉吸收养分的曲线吻合，据此研制的同步营养肥具有增产、增收和增加经济效益的效果。在研期间培养研究生13名，其中硕士研究生12名，博士研究生1名。获得广东省科技政府科学技术奖一等奖一项，申请专利2项，授权专利2项，发表科技论文14篇，其中EI 4篇，完成博硕士论文13篇。