專利名稱：控釋肥料控釋性能的簡易培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
控釋肥料控釋性能的簡易培養(yǎng)裝置
(一) 發(fā)明領(lǐng)域
本實用新型裝置為一種準(zhǔn)確、定量測定不同水蒸氣壓條件下控釋肥料控釋 性能的簡易培養(yǎng)裝置，通過測定不同培養(yǎng)時間內(nèi)養(yǎng)分釋放量，即可定量評價控 釋肥料養(yǎng)分釋放速率，從而評價其保肥供肥性能。
(二)
背景技術(shù)：
包膜控釋肥料的控釋性能是評價一個控釋肥料的質(zhì)量和決定其有效施用的 重要因素。自從控釋肥料問世以來，人們即開始致力于控釋肥料的控釋性能測 定方法的研究。目前尚沒有研究在不同水蒸氣壓下控釋肥料養(yǎng)分釋放速度的專 用培養(yǎng)裝置。當(dāng)前，常用的測定包膜控釋肥料的養(yǎng)分釋放性能的方法，有以下 幾種
1. 水中靜置培養(yǎng)法
包膜控釋肥料放入一定溫度下的水中，計算在不同時間內(nèi)養(yǎng)分的釋放量， 該法是評價包膜控釋肥料養(yǎng)分釋放特性的常用測定方法。但眾多研究資料表明， 肥料侵入水中所測定的養(yǎng)分釋放率和養(yǎng)分釋放期不能代表肥料對作物實際表現(xiàn) 出的供肥速率和肥效期。因此， 一些學(xué)者建議引入土壤因子來評價包膜控釋肥 料的養(yǎng)分釋放特性。
2. 土柱淋洗法
將一定量的土壤和包膜肥料混勻，裝入垂直玻璃管中，用蒸餾水淋洗土壤 肥料混合物，收集淋濾液并測定其中的養(yǎng)分釋放特性。應(yīng)用土柱淋洗法的最大
缺點是土柱長短影響土壤的持水量(Holcomb E J. A technique for determining potassium release from a slow release fertilizer. Comm. Soil Sci. Plant Anal"1981,12:271-277.)，并且與田間土壤條件仍有很大的差距。 3J巴包法
將肥料裝入尼龍網(wǎng)袋并埋在土壤中，過一段時間取一些顆粒分析其中的養(yǎng) 分含量以確定養(yǎng)分釋方夂速率(Sanvant N K. A technique for predicting urea release from coated urea in wetland soil. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 1982,13:793-802.)。這
種方法的困難在于如何確定合適的網(wǎng)袋大小，裝入肥料的多少以及肥包在土壤 中的分布；肥料在網(wǎng)袋中會破裂，甚至粉化無法挑出，同時隨著采樣次數(shù)的增 多肥包數(shù)隨之大量增加，因而試驗誤差較大、試驗工作量大。
4. 電導(dǎo)率法
將包膜肥料放入蒸餾水中恒溫浸泡，在一定時間間隔內(nèi)通過測定溶液的電 導(dǎo)率的變化來表征包膜肥料養(yǎng)分釋放情況。利用電導(dǎo)率測定包膜肥料養(yǎng)分的釋 放速率，簡便、快速，適合肥料生產(chǎn)過程中的在線檢測(陳劍秋，張民,楊越超.應(yīng) 用電導(dǎo)率測定包膜控釋鉀肥的養(yǎng)分釋放特性.磷肥與復(fù)肥.2002，20(5):17-20.)。但 是，該法沒有考慮土壤水分實際上是各種養(yǎng)分離子的鹽溶液，而且隨著養(yǎng)分釋 放，鹽分濃度增大，必然會影響?zhàn)B分離子通過包膜的遷移。同時此法不適合包 膜尿素釋放率的測定。
5. 電超濾法和同位素示蹤法
近年來一些研究者把這兩種技術(shù)應(yīng)用于測定控釋肥料的控釋性能(Vallejo A. Cartagena M C. Rodrfguez D et al. Nitrogen availability of soluble and slow-release nitrogen fertilizers as assessed by dectroultrafiltration. Fert. Res.， 1993,34:121-126; Kaneta Y and Tsutiya K. Relationship between variation of weather and recovery rate of rice plants in non-tillage culture by single application of fertilizers in nursery boxes. Jap. J. Soil Sci. PlantNutr.， 1997,68:112-115.)。用電超濾技術(shù)可以反映氮素淋溶情況，同位素示蹤法能真實反映田間實際情況，但目前用該兩種方法測定 控釋肥料養(yǎng)分釋放特性的報道還比較少，主要原因是兩種方法成本較高，需要 特殊的儀器， 一般普通實驗室難以完成。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型發(fā)明的目的在0'C至60'C下，提供一種由蒸餾水、KH2P04飽 和溶液或者KC1飽和溶液形成的水蒸氣壓下對控釋肥料培養(yǎng)的簡易裝置，揭示 水蒸氣壓與包膜控釋肥料養(yǎng)分釋放速率的關(guān)系。
本實用新型主要由干燥器、脫脂棉、無蓋稱量瓶、小型溫濕度計等部分組成。
本實用新型的技術(shù)方案干燥器內(nèi)部放置3個稱量瓶和一個小型溫濕度儀。 干燥器底部放置脫脂棉，干燥器加蓋密封后,放入一定溫度的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)， 定期取樣測定。見附圖1。本實用新型的一個優(yōu)點是利用實驗室常用的玻璃儀 器干燥器與稱量瓶，溫度可以控制，不同蒸汽壓通過不同的飽和鹽溶液容易獲
得，方法簡單、操作容易進(jìn)行，誤差較小。
本實用新型的另一個優(yōu)點是通過不同飽和鹽溶液的水蒸氣壓可用小型溫 濕度計測得干燥器內(nèi)部的相對濕度來模擬不同土壤濕度條件下控釋肥料的養(yǎng)分 釋放速率，此法相對于土壤淋洗法和肥包法來說，避免了試驗過程中引入土壤 帶來的操作麻煩，同時避免了肥料在網(wǎng)袋中破碎、粉化的麻煩，減小了試驗誤 差和工作量。


圖l.水蒸氣壓對控釋肥料養(yǎng)分釋放裝置示意圖。
圖中l(wèi).玻璃干燥器、2.小型溫濕度計、3.無蓋稱量瓶、4.控釋肥料顆粒、 5.吸有飽和鹽溶液的脫脂棉。
具體實施方式

實施例參見圖1，不同蒸汽壓條件下控釋肥養(yǎng)分釋放裝置主體為玻璃干燥器
(1)，干燥器底部放置被不同飽和鹽溶液濕潤的脫脂棉(5)，用以提供不同水 蒸氣壓條件，干燥器上部放有無蓋的稱量瓶(3)，稱量瓶中盛有已知重量的控 釋肥料顆粒(4)，同時干燥器中有一小型溫濕度計(2)，可用來測量干燥器內(nèi) 部的溫度和濕度。將此干燥器置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期取樣測定。
具體操作程序是:稱取一種顆粒大小均一、包膜完整的包膜控釋肥料5.000g
共3份，放入3個規(guī)格為25x40mm的稱量瓶中，做好標(biāo)記。在規(guī)格為240mm 的玻璃干燥器底部放入一種被飽和鹽溶液濕潤的脫脂棉，此飽和溶液可以是蒸 餾水或者KH2P04飽和溶液或者KC1飽和溶液。取樣時將稱量瓶取出，用蒸餾 水沖洗肥料顆粒及稱量瓶3 5次，收集濾液于250ml容量瓶中，定容，測定濾
液的養(yǎng)分含量并計算釋放率。 實施例一
稱取大小均一、包膜完整的尿素顆粒5.000g，放入無蓋的稱量瓶中，作好標(biāo) 記；在三個干燥器底部的脫脂棉上分別加入200ml蒸餾水、KH2P04飽和溶液、 KC1飽和溶液，并將3個盛有肥料樣品的無蓋稱量瓶放在干燥器上部，密封干燥 器，同時將小型溫濕度計放入干燥器中測量干燥器內(nèi)部的溫度及相對濕度，并 將干燥器放入25X:恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。分別在第7、 14、 28、 56、 84、 112、 140天取出稱量瓶，用蒸餾水沖洗包膜尿素表面及稱量瓶3 5次，將沖洗液定 容于250ml容量瓶中，采用凱氏定氮法測定水溶液中氮素含量。同時用吸水紙 吸干尿素及稱量瓶表面的水分，重新放入干燥器中培養(yǎng)。
25'C下蒸餾水、KH2P04飽和溶液、KC1飽和溶液產(chǎn)生的水蒸氣壓分別為 3130Pa、 2964 Pa、 2701 Pa;相對濕度分別為100%、 95%、 83%。 25。C尿素飽和蒸汽壓為2399Pa。從表l可以看出，在同一水蒸氣壓下，包膜尿素的氮素釋 放率隨著培養(yǎng)時間的延長而增大；相同的培養(yǎng)時間，氮素累積釋放率表現(xiàn)為 H20KH2P04飽和溶液〉KC1飽和溶液。在培養(yǎng)第28d，包膜尿素在盛有H20、 KH2P04飽和溶液、KC1飽和溶液的干燥器中的累積釋放率分別為16.02%、 11.72 %、 4.78%，而它們與尿素的水蒸氣壓差分別為731Pa、 565Pa、 302Pa，可見， 蒸汽壓差越大，氮素釋放率越大，反之越小。同時，在不同的培養(yǎng)時間內(nèi)包膜 尿素的氮素釋放率隨著水蒸氣壓差的增大而增加。這就表明，包膜尿素的氮素 釋放率與水蒸氣壓差之間有密切的關(guān)系。因此，用此裝置可以簡單模擬包膜尿 素在土壤中不同溫度和濕度條件下的氮素釋放速率，為研究溫度、濕度及水蒸 氣壓影響包膜尿素養(yǎng)分釋放提供依據(jù)。
表125"C時包膜尿素在不同水蒸氣壓條件下氮素釋放率(％)
處理(天)71421285684112140
H203.047.0810.6816.0227.9543.9564.6178.81
KH2P042.486.119.0511.7222.4135.7653,9367.81
KCl0.732.023.244.787.6910.4713.8618.37
實施例二:
將干燥器置于5(TC烘箱中培養(yǎng)，其它步驟同實施例一。5(TC下蒸餾水、 KH2P04飽和溶液、KC1飽和溶液產(chǎn)生相對濕度分別為100%、 95%、 83%。從 表2可以看出，當(dāng)溫度升高到5(TC時，尿素的氮素釋放率加快，氮素釋放達(dá)到 80%所需要的時間變短。同時，相同的培養(yǎng)時間，氮素累積釋放率表現(xiàn)為 H2OKH2P04飽和溶液〉KCl飽和溶液。因此，用此裝置可以模擬較高溫度時、 不同蒸汽壓下的尿素氮素釋放速率，為包膜尿素在不同水蒸氣壓條件下的釋放 提供依據(jù)，并揭示溫度和水蒸氣壓對包膜尿素養(yǎng)分釋放的影響，為包膜尿素養(yǎng) 分釋放原理提供依據(jù)。
表2 5(TC時包膜尿素在不同水蒸氣壓條件下氮素釋放率(％)處理(天)71421284256
H20 KH2P04 KC136.67 28.32 8.7969.45 61.74 34.5281.81 73.58 50.0188.76 79.64 55.2992.74 83.50 58.8695.11 84.27 73.89
8
權(quán)利要求1、一種控釋肥料控釋性能的簡易培養(yǎng)裝置，主要由玻璃干燥器、稱量瓶、溫濕度儀和脫脂棉組成，其特征在于干燥器內(nèi)部放置三個稱量瓶和小型溫濕度儀，底部放置脫脂棉，脫脂棉注入蒸餾水、KH2PO4飽和溶液或者KCl飽和溶液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控釋肥料控釋性能的簡易培養(yǎng)裝置，其特征在于 玻璃干燥器加蓋密封。
專利摘要一種控釋肥料控釋性能的簡易培養(yǎng)裝置，主要由干燥器、3個規(guī)格為25×40mm的稱量瓶中、小型溫濕度儀和脫脂棉組成。脫脂棉可注入蒸餾水、KH₂PO₄飽和溶液或者KCl飽和溶液。本實用新型溫度可以控，不同蒸汽壓可通過飽和鹽溶液容易獲得，方法簡單、操作容易進(jìn)行，誤差較小。此法相對于土壤淋洗法和肥包法來說，避免了試驗過程中引入土壤帶來的操作麻煩，同時避免了肥料在網(wǎng)袋中破碎、粉化的麻煩，減小了試驗誤差和工作量。
文檔編號G01N33/00GK201285390SQ20082002705
公開日2009年8月5日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者萬連步, 剛 劉, 民 張, 楊越超, 娟 武, 段路路 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué);上?；ぱ芯吭?山東金正大生態(tài)工程股份有限公司