专利名称：控释肥料控释性能的简易培养装置的制作方法
技术领域：
控释肥料控释性能的简易培养装置
(一) 发明领域
本实用新型装置为一种准确、定量测定不同水蒸气压条件下控释肥料控释 性能的简易培养装置，通过测定不同培养时间内养分释放量，即可定量评价控 释肥料养分释放速率，从而评价其保肥供肥性能。
(二)
背景技术：
包膜控释肥料的控释性能是评价一个控释肥料的质量和决定其有效施用的 重要因素。自从控释肥料问世以来，人们即开始致力于控释肥料的控释性能测 定方法的研究。目前尚没有研究在不同水蒸气压下控释肥料养分释放速度的专 用培养装置。当前，常用的测定包膜控释肥料的养分释放性能的方法，有以下 几种
1. 水中静置培养法
包膜控释肥料放入一定温度下的水中，计算在不同时间内养分的释放量， 该法是评价包膜控释肥料养分释放特性的常用测定方法。但众多研究资料表明， 肥料侵入水中所测定的养分释放率和养分释放期不能代表肥料对作物实际表现 出的供肥速率和肥效期。因此， 一些学者建议引入土壤因子来评价包膜控释肥 料的养分释放特性。
2. 土柱淋洗法
将一定量的土壤和包膜肥料混匀，装入垂直玻璃管中，用蒸馏水淋洗土壤 肥料混合物，收集淋滤液并测定其中的养分释放特性。应用土柱淋洗法的最大
缺点是土柱长短影响土壤的持水量(Holcomb E J. A technique for determining potassium release from a slow release fertilizer. Comm. Soil Sci. Plant Anal"1981,12:271-277.)，并且与田间土壤条件仍有很大的差距。 3J巴包法
将肥料装入尼龙网袋并埋在土壤中，过一段时间取一些颗粒分析其中的养 分含量以确定养分释方夂速率(Sanvant N K. A technique for predicting urea release from coated urea in wetland soil. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 1982,13:793-802.)。这
种方法的困难在于如何确定合适的网袋大小，装入肥料的多少以及肥包在土壤 中的分布；肥料在网袋中会破裂，甚至粉化无法挑出，同时随着采样次数的增 多肥包数随之大量增加，因而试验误差较大、试验工作量大。
4. 电导率法
将包膜肥料放入蒸馏水中恒温浸泡，在一定时间间隔内通过测定溶液的电 导率的变化来表征包膜肥料养分释放情况。利用电导率测定包膜肥料养分的释 放速率，简便、快速，适合肥料生产过程中的在线检测(陈剑秋，张民,杨越超.应 用电导率测定包膜控释钾肥的养分释放特性.磷肥与复肥.2002，20(5):17-20.)。但 是，该法没有考虑土壤水分实际上是各种养分离子的盐溶液，而且随着养分释 放，盐分浓度增大，必然会影响养分离子通过包膜的迁移。同时此法不适合包 膜尿素释放率的测定。
5. 电超滤法和同位素示踪法
近年来一些研究者把这两种技术应用于测定控释肥料的控释性能(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.)。用电超滤技术可以反映氮素淋溶情况，同位素示踪法能真实反映田间实际情况，但目前用该两种方法测定 控释肥料养分释放特性的报道还比较少，主要原因是两种方法成本较高，需要 特殊的仪器， 一般普通实验室难以完成。
(三) 发明内容
本实用新型发明的目的在0'C至60'C下，提供一种由蒸馏水、KH2P04饱 和溶液或者KC1饱和溶液形成的水蒸气压下对控释肥料培养的简易装置，揭示 水蒸气压与包膜控释肥料养分释放速率的关系。
本实用新型主要由干燥器、脱脂棉、无盖称量瓶、小型温湿度计等部分组成。
本实用新型的技术方案干燥器内部放置3个称量瓶和一个小型温湿度仪。 干燥器底部放置脱脂棉，干燥器加盖密封后,放入一定温度的恒温培养箱中培养， 定期取样测定。见附图1。本实用新型的一个优点是利用实验室常用的玻璃仪 器干燥器与称量瓶，温度可以控制，不同蒸汽压通过不同的饱和盐溶液容易获
得，方法简单、操作容易进行，误差较小。
本实用新型的另一个优点是通过不同饱和盐溶液的水蒸气压可用小型温 湿度计测得干燥器内部的相对湿度来模拟不同土壤湿度条件下控释肥料的养分 释放速率，此法相对于土壤淋洗法和肥包法来说，避免了试验过程中引入土壤 带来的操作麻烦，同时避免了肥料在网袋中破碎、粉化的麻烦，减小了试验误 差和工作量。
图l.水蒸气压对控释肥料养分释放装置示意图。
图中l.玻璃干燥器、2.小型温湿度计、3.无盖称量瓶、4.控释肥料颗粒、 5.吸有饱和盐溶液的脱脂棉。
具体实施方式
实施例参见图1，不同蒸汽压条件下控释肥养分释放装置主体为玻璃干燥器
(1)，干燥器底部放置被不同饱和盐溶液湿润的脱脂棉(5)，用以提供不同水 蒸气压条件，干燥器上部放有无盖的称量瓶(3)，称量瓶中盛有已知重量的控 释肥料颗粒(4)，同时干燥器中有一小型温湿度计(2)，可用来测量干燥器内 部的温度和湿度。将此干燥器置于恒温培养箱中培养，定期取样测定。
具体操作程序是:称取一种颗粒大小均一、包膜完整的包膜控释肥料5.000g
共3份，放入3个规格为25x40mm的称量瓶中，做好标记。在规格为240mm 的玻璃干燥器底部放入一种被饱和盐溶液湿润的脱脂棉，此饱和溶液可以是蒸 馏水或者KH2P04饱和溶液或者KC1饱和溶液。取样时将称量瓶取出，用蒸馏 水冲洗肥料颗粒及称量瓶3 5次，收集滤液于250ml容量瓶中，定容，测定滤
液的养分含量并计算释放率。 实施例一
称取大小均一、包膜完整的尿素颗粒5.000g，放入无盖的称量瓶中，作好标 记；在三个干燥器底部的脱脂棉上分别加入200ml蒸馏水、KH2P04饱和溶液、 KC1饱和溶液，并将3个盛有肥料样品的无盖称量瓶放在干燥器上部，密封干燥 器，同时将小型温湿度计放入干燥器中测量干燥器内部的温度及相对湿度，并 将干燥器放入25X:恒温培养箱中静置培养。分别在第7、 14、 28、 56、 84、 112、 140天取出称量瓶，用蒸馏水冲洗包膜尿素表面及称量瓶3 5次，将冲洗液定 容于250ml容量瓶中，采用凯氏定氮法测定水溶液中氮素含量。同时用吸水纸 吸干尿素及称量瓶表面的水分，重新放入干燥器中培养。
25'C下蒸馏水、KH2P04饱和溶液、KC1饱和溶液产生的水蒸气压分别为 3130Pa、 2964 Pa、 2701 Pa;相对湿度分别为100%、 95%、 83%。 25。C尿素饱和蒸汽压为2399Pa。从表l可以看出，在同一水蒸气压下，包膜尿素的氮素释 放率随着培养时间的延长而增大；相同的培养时间，氮素累积释放率表现为 H20KH2P04饱和溶液〉KC1饱和溶液。在培养第28d，包膜尿素在盛有H20、 KH2P04饱和溶液、KC1饱和溶液的干燥器中的累积释放率分别为16.02%、 11.72 %、 4.78%，而它们与尿素的水蒸气压差分别为731Pa、 565Pa、 302Pa，可见， 蒸汽压差越大，氮素释放率越大，反之越小。同时，在不同的培养时间内包膜 尿素的氮素释放率随着水蒸气压差的增大而增加。这就表明，包膜尿素的氮素 释放率与水蒸气压差之间有密切的关系。因此，用此装置可以简单模拟包膜尿 素在土壤中不同温度和湿度条件下的氮素释放速率，为研究温度、湿度及水蒸 气压影响包膜尿素养分释放提供依据。
表125"C时包膜尿素在不同水蒸气压条件下氮素释放率(％)
处理(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
实施例二:
将干燥器置于5(TC烘箱中培养，其它步骤同实施例一。5(TC下蒸馏水、 KH2P04饱和溶液、KC1饱和溶液产生相对湿度分别为100%、 95%、 83%。从 表2可以看出，当温度升高到5(TC时，尿素的氮素释放率加快，氮素释放达到 80%所需要的时间变短。同时，相同的培养时间，氮素累积释放率表现为 H2OKH2P04饱和溶液〉KCl饱和溶液。因此，用此装置可以模拟较高温度时、 不同蒸汽压下的尿素氮素释放速率，为包膜尿素在不同水蒸气压条件下的释放 提供依据，并揭示温度和水蒸气压对包膜尿素养分释放的影响，为包膜尿素养 分释放原理提供依据。
表2 5(TC时包膜尿素在不同水蒸气压条件下氮素释放率(％)处理(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
权利要求1、一种控释肥料控释性能的简易培养装置，主要由玻璃干燥器、称量瓶、温湿度仪和脱脂棉组成，其特征在于干燥器内部放置三个称量瓶和小型温湿度仪，底部放置脱脂棉，脱脂棉注入蒸馏水、KH2PO4饱和溶液或者KCl饱和溶液。
2、 根据权利要求1所述的一种控释肥料控释性能的简易培养装置，其特征在于 玻璃干燥器加盖密封。
专利摘要一种控释肥料控释性能的简易培养装置，主要由干燥器、3个规格为25×40mm的称量瓶中、小型温湿度仪和脱脂棉组成。脱脂棉可注入蒸馏水、KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>饱和溶液或者KCl饱和溶液。本实用新型温度可以控，不同蒸汽压可通过饱和盐溶液容易获得，方法简单、操作容易进行，误差较小。此法相对于土壤淋洗法和肥包法来说，避免了试验过程中引入土壤带来的操作麻烦，同时避免了肥料在网袋中破碎、粉化的麻烦，减小了试验误差和工作量。
文档编号G01N33/00GK201285390SQ20082002705
公开日2009年8月5日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者万连步, 刚 刘, 民 张, 杨越超, 娟 武, 段路路 申请人:山东农业大学;上海化工研究院;山东金正大生态工程股份有限公司