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植物油基聚氨酯膜材的微观结构和亲疏水性与包膜尿素养分释放的关系
1
作者 李春辉 杨昕怡 +3 位作者 李硕 钟自勉 钟成虎 章力干 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第6期1205-1213,共9页
【目的】膜材的微观结构以及亲疏水性是影响包膜尿素养分释放的重要因素。通过表征膜材料微观结构的表征,并观测其浸水后的接触角及吸水率变化,建立亲疏水性特征参数与养分释放的关系,以期为包膜尿素养分释放的精准调控提供理论依据和... 【目的】膜材的微观结构以及亲疏水性是影响包膜尿素养分释放的重要因素。通过表征膜材料微观结构的表征,并观测其浸水后的接触角及吸水率变化,建立亲疏水性特征参数与养分释放的关系,以期为包膜尿素养分释放的精准调控提供理论依据和技术支持。【方法】选取亲水性不同的3种植物油基聚氨酯(标记为COPU1、COPU2和ESOPU)为包膜材料,并按3%的加入量制备了3种包膜尿素样品。借助傅里叶红外光谱(FTIR)表征了不同膜材料的功能团特征,另外将膜材料和包膜尿素样品分别浸泡在去离子水中,利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪和常规方法,观测了随浸泡时间延长包膜材料微观结构、水接触角、膜材料吸水率和包膜尿素氮素累积释放率,分析了膜材微观结构与亲疏水特征参数以及与包膜尿素养分释放的关系。【结果】3种膜材水接触角均随着浸泡时间的延长呈先减小后增大趋势,膜材未浸泡时其大小依次为ESOPU>COPU1>COPU2,与包膜尿素养分初期释放率大小规律相反。3种膜材的吸水率大小依次为ESOPU>COPU2>COPU1,与包膜尿素的控释性能规律一致。在膜材水接触角达到最小值前,氮素累积释放率与水接触角存在显著负相关关系;在膜材吸水率达到饱和之前,氮素累积释放率与吸水率存在显著正相关关系。包膜尿素释放期与膜材吸水率达到饱和的时间存在显著线性相关关系(y=1.94x,R2=0.987)。ESOPU较COPU1和COPU2具有更多类型的极性基团,而膜材孔径与表面孔隙率大小规律与吸水率和养分释放特征吻合,其中表面孔隙率随着膜材浸泡时间的延长与水接触角大小呈相反变化。【结论】植物油基聚氨酯膜材的吸水率可作为评价包膜尿素控释性能的指标,其达到饱和的时间点可以预测植物油基包膜尿素的释放期,而膜材化学组成和孔隙是影响包膜尿素养分释放的根本原因。 展开更多
关键词 植物油基聚氨酯 水接触角 吸水率 包膜尿素 养分释放特征
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缓释氮肥减量替代对水稻产量和稻田温室气体排放的影响
2
作者 康治东 徐飞 +3 位作者 卢恒 钟自勉 章力干 李硕 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1383-1393,共11页
明确缓释氮肥减量施用最佳比例及其对水稻产量和温室气体排放的影响,可为稻田缓释氮肥施用方案的选择及农业绿色可持续生产提供理论依据。本文以长江中下游平原秸秆还田条件下的稻田为研究对象,定量研究缓释氮肥减量替代常规氮肥对水稻... 明确缓释氮肥减量施用最佳比例及其对水稻产量和温室气体排放的影响,可为稻田缓释氮肥施用方案的选择及农业绿色可持续生产提供理论依据。本文以长江中下游平原秸秆还田条件下的稻田为研究对象,定量研究缓释氮肥减量替代常规氮肥对水稻产量和水稻季温室气体[二氧化碳(CO_(2))、氧化亚氮(N_(2)O)和甲烷(CH_(4))]排放的影响。试验包括6个处理:不施肥对照(CK)、常规施肥(CN)、缓释氮肥等氮替代常规氮肥(SRN)以及在SRN基础上减氮20%(-20%SRN)、减氮40%(-40%SRN)和减氮60%(-60%SRN)。与CK处理相比,各施肥处理均能显著提高水稻产量,其中SRN处理水稻产量最高(9.78 t∙hm^(-2)),-20%SRN与SRN处理无显著差异;与CN处理相比,SRN和-20%SRN处理水稻产量分别显著增加10.1%和7.7%(P<0.05),而-60%SRN处理显著降低11.2%(P<0.05)。与CK处理相比,各施肥处理均能显著增加CO_(2)、N_(2)O和CH_(4)累积排放量及稻田全球增温潜势(GPW),且具有相似趋势:CN≈SRN>-20%SRN>-40%SRN>-60%SRN>CK。相较于CK处理,CN、SRN及各减氮处理显著增加温室气体排放强度,其增幅为10.3%~34.0%(P<0.05)。与CN处理相比,SRN及各减氮处理均可显著降低稻田温室气体排放强度,其降幅为8.9%~17.7%(P<0.05)。缓释氮肥减氮20%替代常规氮肥是该区稻田缓释氮肥减量施用最佳比例,对提高土壤肥力和水稻产量、降低温室气体排放和发展可持续农业具有重要意义。 展开更多
关键词 缓释氮肥 减氮 水稻产量 温室气体排放 全球增温潜势 温室气体排放强度
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不同施肥处理对茶树容器大苗生长的影响 被引量：2
3
作者 程耀华 张思琪 +4 位作者 李春玉 黄楚轩 王雨菱 钟成虎 李叶云 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第8期91-100,共10页
【目的】研究不同施肥处理对茶树容器大苗生长的影响,获取最优的底肥配比和叶面肥组合,为茶树容器大苗培育技术的完善提供参考。【方法】在2022-05-01至2022-12-15,以1年生龙井43容器大苗为试验对象,设置3个底肥处理,其中对照(CK)为复合... 【目的】研究不同施肥处理对茶树容器大苗生长的影响,获取最优的底肥配比和叶面肥组合,为茶树容器大苗培育技术的完善提供参考。【方法】在2022-05-01至2022-12-15,以1年生龙井43容器大苗为试验对象,设置3个底肥处理,其中对照(CK)为复合肥(m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)=20∶20∶20)滴灌处理,SRF1(m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)=15∶15∶15)和SRF2(m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)=15∶10∶15)为缓释肥拌入轻基质,同时配合喷施5 g/L的尿素处理;设置4种叶面肥喷施处理,其中WT为清水对照,LF1为5 g/L的尿素,LF2为5 g/L的尿素+1.25 g/L的磷酸二氢钾混合液,LF3为5 g/L的尿素+1.25 g/L的氨基酸肥混合液,叶面肥处理组均采用复合肥(5 g/L)与腐植酸水溶肥(0.11 mL/L)进行滴灌。测定茶苗2轮新梢物候期、新梢形态指标(新梢展叶数、新梢长度、新梢最大节间长和叶面积)、新梢鲜质量和干质量,2轮新梢结束后检测茶苗分枝指标(分枝总数、短枝数、长枝数、一级侧枝数和一级侧枝粗度)、生长量(苗高、地径、地上干质量、地下干质量、高径比和根冠比)以及光合生理指标(叶绿素含量指数、净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率),分析不同底肥和叶面肥处理对茶树容器大苗生长的影响。【结果】与CK组相比,缓释肥处理组茶苗新梢物候期提前了2~6 d,SRF2组展叶时间较SRF1组更早;缓释肥处理组2轮茶苗的新梢展叶数、新梢长度、新梢最大节间长及第1轮新梢叶面积与CK组均无显著差异,但第2轮茶苗新梢叶面积在SRF2组有显著增加;茶苗第1轮新梢鲜质量和干质量均显著增加,但第2轮仅在SRF2组有显著增加;茶苗的长枝数、苗高、地径、地上干质量、地下干质量仅SRF2组显著增加,缓释肥处理组茶苗的分枝总数、短枝数、一级侧枝数、一级侧枝粗度、高径比和根冠比较CK组无显著差异;缓释肥处理组叶绿素含量指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较CK均显著增加,但胞间CO_(2)浓度均显著降低。与WT组相比,喷施叶面肥后茶苗的新梢物候期提前2~4 d,LF2和LF3组展叶时间较LF1组更早;LF2组2轮茶苗的新梢长度、新梢叶面积及第1轮新梢展叶数、新梢最大节间长均较WT显著增加;LF1和LF2组茶苗第1轮新梢鲜质量和干质量均显著增加,但第2轮仅在LF2组有显著增加;茶苗的分枝总数、短枝数、长枝数均显著提高,但3个叶面肥处理组之间并无显著差异;叶面肥处理组茶苗的一级侧枝数、地下干质量、高径比和根冠比与WT相比均无显著差异,一级侧枝粗度和地上干质量仅在LF2组有显著提高。LF2和LF3组茶苗的苗高和地径显著提高,且均以LF2组效果最好。叶面肥处理可以显著提高叶绿素含量指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但胞间CO_(2)浓度均显著降低。【结论】适宜配比的底肥和叶面肥均能够提前茶苗新梢物候期,促进茶苗生长,施用NPK比例为15∶10∶15的缓释肥及喷施尿素+磷酸二氢钾混合液的效果均最好。 展开更多
关键词 茶树栽培 配方施肥 龙井43 容器大苗
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β-环糊精功能化生物炭对重金属复合污染土壤的修复研究 被引量：6
4
作者 张林 毕馥漩 +5 位作者 董敏 刘晓阳 任哲仪 曹博 张颖 曲建华 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期52-59,共8页
为探究β-环糊精功能化生物炭对重金属复合污染土壤的修复,采用微波辅助一锅法快速制备乙二胺四乙酸交联β-环糊精改性生物炭(BC-CD_(MW))并应用于土壤Pb和Cd的修复。BC-CD_(MW)吸附试验结果表明,对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附在60和80 min... 为探究β-环糊精功能化生物炭对重金属复合污染土壤的修复,采用微波辅助一锅法快速制备乙二胺四乙酸交联β-环糊精改性生物炭(BC-CD_(MW))并应用于土壤Pb和Cd的修复。BC-CD_(MW)吸附试验结果表明,对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附在60和80 min时可达到平衡且最大吸附量分别为168.37和18.48 mg·g^(-1)。土壤修复试验结果表明,与CK和BC相比,添加BC-CD_(MW)可有效促使Pb和Cd的不稳定形态向残渣态转化21.53%和30.54%,降低其迁移和生物可利用性。通过土壤理化性质分析,BC-CD_(MW)的投加未对土壤造成危害,补充土壤中有机碳含量。可见,BC-CD_(MW)可作为土壤Pb和Cd修复的有效材料。 展开更多
关键词 土壤修复 Pb和Cd Β-环糊精 生物炭 微波辅助合成 稳定化
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沿江单季稻区控释掺混肥施用效应研究 被引量：8
5
作者 花可可 李蒙蒙 +2 位作者 钟成虎 郭志彬 王道中 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期314-323,共10页
为探寻沿江单季稻区高效环保的施氮方式,进行了不同用量控释掺混肥田间试验,分析单季稻休闲种植制度下不施肥(CK)、常规施肥(NPK,225 kg/hm^(2))、控释等氮(CRF1)、控释减氮15%(CRF2)和控释减氮25%(CRF3)5种施肥方式对水稻氮素吸收、氮... 为探寻沿江单季稻区高效环保的施氮方式,进行了不同用量控释掺混肥田间试验,分析单季稻休闲种植制度下不施肥(CK)、常规施肥(NPK,225 kg/hm^(2))、控释等氮(CRF1)、控释减氮15%(CRF2)和控释减氮25%(CRF3)5种施肥方式对水稻氮素吸收、氮肥利用率、土壤氨氧化菌和田面水氮的影响。结果表明,与NPK处理相比,CRF1、CRF2和CRF3处理均不会造成水稻减产,其中CRF2处理水稻产量、植株地上部吸氮量、氮肥利用率和经济效益分别提高7.4%、10.7%、43.4%和27.2%;氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)是稻田土壤氨氧化菌的优势菌(占73.5%~88.4%),CRF1、CRF2和CRF3处理分别较NPK处理使AOA的比例降低了13.6%、9.9%和6.0%(p<0.05),说明控释掺混肥可有效降低以AOA为主导的土壤氨氧化强度;与NPK处理相比,CRF2和CRF3处理可显著降低田面水总氮含量(降低比例分别为13.2%和24.9%)、可溶性总氮含量(10.6%和22.9%)和颗粒态氮含量(33.7%和40.6%)。总之,施用控释掺混肥可提高水稻产量、减弱土壤氨氧化强度、提高氮肥利用率和减少氮素流失风险,具有显著的经济和生态效益,其中以控释减氮15%(190 kg/hm2)效果最好,宜在沿江单季稻区广泛应用。 展开更多
关键词 单季稻 氮肥利用率 氨氧化微生物 田面水氮 控释掺混肥
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新型控释肥机插侧深施对江淮中稻产量及氮肥利用率的影响 被引量：17
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作者 吴文革 季雅岚 +12 位作者 许有尊 孙雪原 钟成虎 束孝海 徐立宏 张兆东 王玉军 甘剑锋 江洪强 何毕 胡根生 王宏斌 吴红星 《中国稻米》 北大核心 2021年第5期59-63,共5页
基于新型控释肥的机插侧深施肥,可以实现简化施肥次数,减少施肥量,提高肥料利用率。2020年在安徽江淮水稻主产区多点试验的结果表明,基于生物基包膜控释肥(MFi)机插侧深施,江淮杂交中籼稻在常规施肥量(其中N=13.5 kg/667 m^(2))基础上减... 基于新型控释肥的机插侧深施肥,可以实现简化施肥次数,减少施肥量,提高肥料利用率。2020年在安徽江淮水稻主产区多点试验的结果表明,基于生物基包膜控释肥(MFi)机插侧深施,江淮杂交中籼稻在常规施肥量(其中N=13.5 kg/667 m^(2))基础上减量20%,江淮常规中粳稻在常规施肥量(其中N=15.6 kg/667m^(2))基础上减量10%,或在常规施肥量(其中N=15.6 kg/667m^(2))基础上减量20%+1次孕穗肥,均可以实现不减产(平产或略增),显著提高肥料利用效率。 展开更多
关键词 水稻 生物基包膜控释肥 侧深施肥 产量 氮肥利用率
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