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1、第26卷第4期3802010年4月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報TransactionsoftheCSAE、，01．26No．4Apr．2010膜材及噴膜工藝對尿素包膜效果的影響劉興斌1,3武志杰睬，陳利軍1，王月2，李東坡1(1．中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，沈陽110016；2．沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院110866：3．中國科學(xué)院研究生院，北京100039)摘要：為探求不同的膜材、包膜工藝對尿素包膜的影響，改進包膜尿素生產(chǎn)技術(shù)。該研究選用3種不同膜材，分別采用側(cè)噴與底噴兩種工藝條件對顆粒尿素進行包膜，通過對包膜尿素
2、表觀狀況進行電鏡觀察和水中溶出動態(tài)進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對于同一膜材而言，采用底噴包膜尿素的緩釋效果好于采用側(cè)噴的。對于包膜液黏度較大、霧化效果不佳、溶劑不易揮發(fā)的膜材，應(yīng)選擇底噴工藝進行包膜，對于黏度適中的包膜液采用底噴與側(cè)噴工藝均可以獲得較為滿意的效果。關(guān)鍵詞：尿素，包膜材料，包膜工藝，掃描電鏡doi：10．39698．issn．1002—6819．2010．04．065中圖分類號：S143．1+5文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1002—6819(2010)-04—0380—05劉興斌，武志杰，陳利軍，等．
3、膜材及噴膜工藝對尿素包膜效果的影響[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010，28(4)：380--384．LiuXingbin，WuZhijie，ChenLOun，eta1．Effectsofcoatingmaterialsandcoatingtechnologiesoncoatedureafertilizers[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(4)：380--384．(inChinese州thEnglishabstract)0引言近年來由于化學(xué)肥料過量施用造成的資源浪費和大氣、
4、水體污染問題日益嚴重【l。2I。由于施肥對糧食增產(chǎn)的貢獻率達到30％～40％pJ，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥持續(xù)施用不可避免。在不可能降低施肥量的前提下，以提高肥料利用率為目的的新型肥料研究成為滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和減少環(huán)境污染的新的熱點。其中以降低肥料在土壤中釋放速率為目的的包膜肥料更成為熱點之一"j。從20世紀(jì)60年代美國就開始了硫包膜尿素的研究工作，隨后又有許多科研工作者進行天然尤機和有機物以及高聚物包膜肥料研究。實踐證明：高聚物包膜肥料具有較好的控制養(yǎng)分釋放作用。目前包膜肥所采用的高聚物多為難降解物質(zhì)，在土
5、壤中長期大量施用恐對土壤環(huán)境產(chǎn)生不良影響，研究可降解高聚物包膜肥是當(dāng)務(wù)之急。高聚物包膜肥的生產(chǎn)主要采用流化床工藝，流化床有3種類型：頂噴、底噴、切線噴，頂噴一般不用于肥料包膜。采用不同包膜工藝對肥料顆粒進行包膜，得到的包膜肥膜層質(zhì)量和控制養(yǎng)分釋放的特性可能有所差異。目前包膜肥領(lǐng)域的研究多集中在肥料包膜前后養(yǎng)分收稿日期：2009-08-09修訂日期：2009-10—15基金項目：國家科技支撐計劃資助項目(2006BADl0801：2006BADl017,06)；中國科學(xué)院項目“東北綠色農(nóng)業(yè)清潔規(guī)范生產(chǎn)關(guān)鍵
6、技術(shù)研究與示范”(C04ADYNB0501)；農(nóng)業(yè)部國家公益性行業(yè)科研專項計劃項目“綠色農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與示范”(200"／-3)作者簡介：劉興斌(1977一)，男，河南人，博士生，從事土壤植物營養(yǎng)與新型肥料研究。沈陽中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，110016。Emil：liuxingbin@hotmail．COln※通信作者：武志杰(1962一)，男。山西人，研究員，主要從事新型肥料研制與應(yīng)用、農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的研究。沈陽中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，110016。Email：wu巧@m．∽．∞釋放速率的變
7、化上，對肥料包膜后膜層微觀結(jié)構(gòu)的研究較少【l01，而結(jié)合不同包膜工藝、研究不同膜材包被后膜層微觀結(jié)構(gòu)的更少。膜層微觀結(jié)構(gòu)的研究有助于從機理解釋宏觀的養(yǎng)分釋放問題。本研究從不同包膜工藝入手，分別以2種生物降解高聚物和1種難降解的高聚物為主要材料結(jié)合其他助劑研制的3種包膜液配方對大顆粒尿素進行噴涂包被，研究3種不同包膜材料包被尿素的表觀結(jié)構(gòu)，并結(jié)合包膜尿素水中實際釋放速率，供以后的生產(chǎn)和研究參考。1材料與方法1．1供試材料和設(shè)備包膜選用的大顆粒尿素粒徑大小為2"-'4nlnl，由山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司
8、化肥分公司生產(chǎn)。包膜設(shè)備：流化床試驗機(常州市佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠生產(chǎn))；蠕動進樣器(保定蘭格恒流泵有限公司)。包膜材料A：為一種可生物降解的高聚物，其最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，其降解過程不產(chǎn)生對生物有害的中間產(chǎn)物。目前對該材料的研究多集中在材料科學(xué)及醫(yī)藥領(lǐng)域，用于包膜肥的研究較少。包膜材料B：為一種新興可完全生物降解材料，在堆肥中的降解速率高于暴露于空氣中的降解速率，而在水中的降解速率較慢。包膜材料C：為一種應(yīng)用廣泛的工程塑料，力學(xué)與成膜
