蛋白水解物改性脲甲醛缓释肥的结构及氮素释放特征 - ingenta connect.pdf

第 32 卷 第 21 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.21 240 2016 年 11 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2016 蛋白水解物改性脲甲醛缓释肥的结构及氮素释放特征 1,2 1 2 1※ 曲 萍 ，常志州 ，赵永富 ，黄红英 （1. 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，南京 210014 ； 2. 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所，南京 210014 ） 摘 要：针对脲甲醛养分释放与作物生长曲线不匹配的问题，该研究采用蛋白水解物来改善脲甲醛的氮素释放率。土柱 淋洗结果表明，蛋白水解物降低了脲甲醛初期的氮素释放率，加快了脲甲醛在后期的氮素释放率。在当量尿素与甲醛的 摩尔比为 1.2 时，蛋白水解物水解度越小，氮素释放率越快。到第 7 周，蛋白水解物改性脲甲醛的氮素释放率和未改性 的脲甲醛相比，氮素释放率提高了 58.9 % 。采用傅里叶红外光谱、X 射线衍射、热重和扫描电镜分析了蛋白水解物和蛋 白水解物改性脲甲醛的结构，发现：蛋白水解物的活性基团能够与甲醛反应，并与尿素聚合，以嵌段的方式引入到脲甲 醛的分子结构中；蛋白水解物水解度越低，改性脲甲醛结晶度降低的越多；和未改性的脲甲醛相比，改性的脲甲醛的最 大分解温度有所降低，并且改性后的脲甲醛疏松多孔。因此，可以通过蛋白水解物的水解度来调控改性脲甲醛的氮素释 放率，进而适应不同作物的生长周期，提高氮肥的利用率。 关键词：肥料；养分；土壤；脲甲醛；蛋白水解物；氮素释放率；缓释肥 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.21.033 中图分类号：S145.5 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-21-0240-06 曲 萍，常志州，赵永富，黄红英. 蛋白水解物改性脲甲醛缓释肥的结构及氮素释放特征 [J]. 农业工程学报，2016， 32(21)：240－245. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.21.033 Qu Ping ，Chang Zhizhou ，Zhao Yongfu ，Huang Hongying. Structure of hydrolyzed soy protein modified urea formaldehyde and its nitrogen release characteristic[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(21): 240 － 245. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.21.033 方法只能调节分子量的大小、各组分含量[8-9] ，但是，合 0 引 言  成过程中生成小分子量的聚亚甲基脲不可避免。周凯和 中国氮肥的生产和消费均居世界首位，而利用率远 刘勇[10]用甲醛交联糊化淀粉、尿素，制备出可生物降解 低于世界平均水平。开发与施用控缓释氮素是提高氮肥 的尿素缓释肥，但淀粉只是碳水化合物不含氮磷钾等营 利用率的有效途径，对降低农民生产成本、减少氮肥使 养元素。此外，淀粉反应性官能团单一