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生物降解有机高分子缓/控释肥土壤环境效益及应用效果研究

来源：花匠小妙招时间：2024-09-28 05:20

生物降解有机高分子缓/控释肥土壤环境效益及应用效果研究

【摘要】： 缓/控释肥由于养分利用率高,在提高作物产量、减少资源浪费和减轻环境污染等方面效果显著,其应用与发展越来越受到全世界的关注。生物降解有机高分子缓/控释肥是一类含多种营养元素、可降解的新型化学型缓/控释肥,解决了脲甲醛缓释肥养分单一以及包膜型缓/控释肥膜材料难降解可能会对环境造成二次污染的问题。本研究以山西省高分子复合材料工程技术研究中心研发的生物降解有机高分子缓/控释肥为试材,研究其甲醛含量的测定方法以及使用或降解过程中产生的甲醛对土壤环境产生的影响,并进行了几种生物降解有机高分子缓/控释肥的番茄盆栽和玉米大田实验研究。具体结果如下:(1)建立了一种简单、准确测定生物降解有机高分子缓/控释肥中甲醛含量的方法。该方法通过乙酰丙酮试剂与甲醛发生反应,然后利用紫外-可见分光光度计测定413 nm处的紫外可见吸收峰。该方法线性范围为0.2~4.0 ugmL-1,检出限为0.02 mg/L,对样品进行五次平行测定,甲醛残留量为0.1ug/mL和0.3 ug/mL的生物降解有机高分子缓/控释肥对应的相对标准偏差分别为3.5%和2.0%,回收率范围为96.5%~105.5%,表明方法的精密度与准确度均很好。(2)对比研究了不同温度及含水量条件下,土壤中生物降解有机高分子缓/控释肥和市售脲甲醛肥甲醛含量的动态变化。生物降解有机高分子缓/控释肥的甲醛含量总体呈现波动状态,且最大值不超过0.3 mg/g,不会对土壤造成影响,温度对甲醛含量的影响较含水量的显著;根系分泌物的加入会降低甲醛含量及其波动范围;脲甲醛缓释肥中的甲醛含量也呈现波动状态,与生物降解有机高分子缓/控释肥相比,因其养分释放快,缓释周期短,因此,脲甲醛缓释肥的甲醛含量最大值出现得早,含量更高。(3)不同施肥处理在提高番茄叶片叶绿素含量,增强根系吸收功能,提高叶片硝酸还原酶活性,改善番茄品质及提高产量方面具有显著作用。其中,生物降解有机高分子缓/控释NPK肥(PRF)和生物降解有机高分子缓/控释微肥(WRF)的效果比番茄专用肥(CCF),甚至比有机-无机复混肥(OM+INF)的效果更好,而生物降解有机高分子缓/控释硫肥的不及CCF和OM+INF效果好;此外,低溶解度生物降解有机高分子缓/控释肥更能满足番茄的生长需求。与CK相比,低溶解度生物降解有机高分子缓/控释NPK肥(PRFL)的番茄产量提高了75.39%,硝酸还原酶活性和根系活力分别是CK的2.2倍和17.8倍,且各项品质指标的测试结果均表明,PRFL处理的番茄口感佳,果实品质好。除WRF外,各施肥处理的过氧化氢酶活性均高于CK,但是差别不是很显著,说明不同施肥处理对过氧化氢酶活性的影响不大;除WRF外,各肥料处理的土壤的脲酶活性都高于CK,在番茄成熟期,生物降解有机高分子缓/控释肥仍能继续释放一定的养分,其中番茄成熟期PRFL处理的土壤脲酶活性是CK处理的1.2倍,表明其可显著提高土壤肥力。WRF处理的过氧化氢酶、脲酶活性都偏低,可能与其中微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)对酶活性的抑制作用有关。(4)在玉米拔节期,PRF处理的植物叶片叶绿素含量最高,比CK处理提高了20.1%;在大喇叭口期,WRF和CRF处理的叶绿素含量较其它处理高,比CK处理分别提高了16.0%和14.9%。此外,不同生物降解有机高分子缓/控释肥能够显著提高玉米的可溶性糖、淀粉、蛋白质含量,脂肪酸值也表明其储藏品质很好。除WRF外,各肥料处理的过氧化氢酶活性均高于CK,且不同施肥处理对过氧化氢酶活性影响不明显;除WRF外,各肥料处理土壤的脲酶活性均高于CK,PRF在玉米成熟期土壤脲酶活性最高,是CK处理的2.1倍。此外,生物降解有机高分子缓/控释肥能够不同程度地提高玉米的产量,其中PRF处理的产量较CK提高了17.8%。

【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016

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