一种缓释肥及其制备方法与流程

本发明涉及肥料的技术领域，特别是指一种缓释肥及其制备方法。

背景技术：

目前普遍认为缓/控释肥料是结合现代植物营养与施肥理论和控制释放高新技术，并考虑作物营养需求规律，采取某种调控机制技术延缓或控制肥料在土壤中的释放期与释放量，使其养分释放模式与作物养分吸收相协调或同步的新型肥料。按肥料的缓/控释原理可以划分为生物化学型、物理包膜型和化学型缓/控释肥料。按养分释放控制方式可以划分为扩散型、侵蚀型、膨胀型和渗透型缓/控释肥料。

现有技术中，缓释肥的养分释放性能不够理想。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明一方面提供一种养分释放性能较好的缓释肥。

一种缓释肥，包含包膜材料，所述包膜材料为由淀粉、聚乙烯醇和膨润土经交联反应得到的产物；所述淀粉、聚乙烯醇的质量比为1～2：1，具体地，淀粉、聚乙烯醇的质量比可以为1：1、1.05：1、1.1：1、1.2：1、1.5：1、1.7：1、1.8：1、1.9：1、1.95：1或2：1等，优选为1.5：1；所述膨润土的质量占所述淀粉和聚乙烯醇总质量4.5％以下，具体地膨润土的质量占所述淀粉和聚乙烯醇总质量的0.1％、0.15％、0.2％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.2％、4.3％、4.4％或4.5％等。

上述淀粉为易被生物降解的一种天然有机高分子聚合物。本发明中淀粉可为直链淀粉和支链淀粉的混合物。而直链淀粉是线性α-D(1-4)-葡聚糖；支链淀粉是以α-D(1-4)-葡聚糖为主链、以α-D(1-6)为侧接链。由于支链淀粉在溶液中相互作用的趋势较弱，形成的膜性能较差，而直链淀粉在溶液中由于氢键而使得相互作用的趋势较高，成膜性较好。因此，淀粉中直链淀粉含量越高，成膜性及膜的性质越好。

至于淀粉的具体种类，可以为植物淀粉，比如玉米淀粉。玉米淀粉中直链淀粉的含量能较好地符合上述的范围(即40～50wt％)。值得说明的是，其它只要直链淀粉含量落入上述范围内的均可以较好地实施本方案。

上述聚乙烯醇白色片状固体，无毒、易生物降解，是一种成膜性好和粘结力高的水溶性高分子材料，并且与其他类型的聚合物材料相比，聚乙烯醇在土壤中具有理化性质稳定和可生物降解等特性。聚乙烯醇分子和淀粉分子中均含有游离的羟基，结合起来可制备性能良好和环保的材料。至于聚乙烯醇的分子量，于本发明中不作特别限定。

上述，膨润土是一种是以蒙脱石为主要成分的白色粉末状的粘土矿物。

上述膨润土的质量占所述淀粉和聚乙烯醇总质量4.5％以下，该范围的膨润土会赋予包膜材料的一些方面的性能。具体体现在以下几个方面。

第一，会赋予包膜材料较好的保水性和吸水性，其理由是：在若不超过4.5％的情况下，聚乙烯醇和淀粉都含有大量的-OH，而且膨润土表面也具有多羟基结构。羟基作为亲水性基团，易与水分子结合，使得包膜具有一定的吸水性和保水性。膨润土中蒙脱石内的可交换性水合阳离子和极性硅烷醇基团Si-O表面的存在也使得蒙脱石表面具有亲水性，进一步提高包膜的吸水性和保水性。当膨润土含量超过4.5％时，使得包膜的交联度和聚合物的交联密度得到提高，形成水分子难以渗透的复合网络的同时还缩短了网络中吸水链的长度。

第二，会赋予包膜材料较好对土壤pH缓冲性，具体体现在：包膜对不同pH值(4、5、6、7、8、9、10)的溶液均有一定的缓冲作用。含有膨润土的包膜具有使溶液不同pH值都接近于中性，而且包膜中膨润土的含量不同，其对溶液pH的缓冲作用也不同。当膨润土含量为1.5％时，包膜使溶液pH值由4和10的变为7.20和7.61；当膨润土含量为3.0％时，包膜使溶液pH值由4和10变为7.26和7.92；当膨润土含量为4.5％时，包膜使溶液pH值由4和10 变为7.31和8.14。其原因为：包膜中膨润土晶层间的阳离子可以与溶液中的H+发生离子交换反应，促进溶液中的H⁺离子进入膨润土的晶格中，从而减少溶液中H+的数量，降低溶液的酸度。

第三，会赋予包膜材料在盐溶液中较好的种子发芽率，具体为：含有膨润土的包膜的绿豆种子发芽率高于不含膨润土的包膜的发芽率。产生上述现象的原因是：一方面溶液中的Na⁺能够与包膜中膨润土内的阳离子发生离子交换作用，而Cl^-能够扩散在膨润土的孔隙间；另一方面淀粉-聚乙烯醇膜具有一定的吸水作用，由于包膜内外的盐离子存在浓度梯度，使得包膜吸水的同时也吸收部分盐离子，从而降低溶液中的全盐量的扩散效应。

第四，会赋予包膜材料在碱溶液中较好的种子发芽率，具体为：含有膨润土的包膜的绿豆种子发芽率高于不含膨润土的包膜的发芽率。产生上述现象的原因是：碱胁迫除了盐胁迫所具有扩散效应和离子交换作用外，还具有较高的pH影响。而含有膨润土的包膜对溶液的pH具有一定的缓冲作用，能够降低溶液的pH值。

第五，会赋予包膜材料较好的酶降解特性，体现在生物降解引起的包膜的重量损失率超过包膜中淀粉含量。分析该原因为：在α-淀粉酶催化水解淀粉的过程中，与淀粉交联的聚乙烯醇和膨润土也从包膜中脱落下来，增加包膜的重量损失率。α-淀粉酶对淀粉的降解作用主要发生于α-1,4糖苷键，而且在降解支链淀粉时，除了作用于α-1,4糖苷键，还作用于α-1,6-糖苷键，产生麦芽糖、葡萄糖外和具有α-1,6-键的α-极限糊精。直链淀粉的葡萄糖分子间仅以α-1,4糖苷键连接，支链淀粉的葡萄糖分子间以α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键相连。α-淀粉酶在降解包膜中的淀粉时，首先降解包膜中直链淀粉，使其快速降解产生低聚糖，同时，与直链淀粉相连的聚乙烯醇和膨润土首先从膜上脱落下来，重量损失率急剧增加。这就是在酶降解前期，降解速度快，而且重量损失高的原因。随后酶作用于支链淀粉，因为支链淀粉结构成分复杂，由于其降解速度与直链淀粉相比较慢，使得α-淀粉酶的降解速率逐渐降低，同时，与支链淀粉相连的聚乙烯醇和膨润土再从膜上脱落下来，所以重量损失率增加趋势有所减缓。在上述过程中也伴随着增塑料和补强剤的脱落和降解。此外，我们还发现含有膨润土包膜的重量损失率要比未含有膨润土包膜的低。可见，包膜中添加膨润土能够减少α-淀粉酶降解过程中的重量损失。由于膨润土中的主要成分是蒙脱石，所以向淀粉和聚乙烯醇组成的膜中加入蒙脱石能够降低酶对淀粉-聚乙烯醇膜材料的降解程度。因为膨润土表面的羟基在交联作用下与淀粉和聚乙烯醇的羟基形成氢键而使得膨润土进入到聚合物网络中，而膨润土能够稳定对抗α-淀粉酶对淀粉的降解作用，从而降低了被酶降解的淀粉含量。

除了上述四方面的作用外，膨润土还含有植物生长所需的常量元素和微量元素。由于膨润土的特性，以其作为缓释肥料的载体，还能够提高肥料的利用效率。

上述交联反应所采用的交联剂可列举出硼砂和甲醛复配的实例。硼砂的用量较佳地为0.1～0.3g，以甲醛的用量为1～2ml计，具体地，二者的复配比为1ml甲醛：0.1g硼砂、1ml甲醛：0.2g硼砂、1ml甲醛：0.3g硼砂、1.5ml甲醛：0.2g硼砂、1.5ml甲醛：0.3g硼砂、1.5ml甲醛：0.1g硼砂、2ml甲醛：0.3g硼砂、2ml甲醛：0.1g硼砂、2ml甲醛：0.2g硼砂。该范围内的硼砂和甲醛复配比能赋予包覆材料较为显著的吸水率，即相比于单纯的硼砂或甲醛，该复配比的甲醛和硼砂，对膜在去离子水和盐水中的吸水率有显著的影响。其理由主要是：因为硼砂在水中会解离成硼酸和氢氧化钠。硼酸进一步水解形成四羟基硼酸根离子，其对羟基的亲和性较高，能够在含水介质中与多羟基化合物、一元醇形成复合物，从而影响膜的吸水性。同时，硼砂还具有增加膜的韧性和改善膜保水性等功能。甲醛在成膜过程中也可与淀粉和聚乙烯醇中的羟基进行交联反应使得羟基的数量减少，从而影响膜的吸水率。

为了获得包覆膜具有较好的韧性和强度，包覆膜的材料可包含增塑料和补强剂。

以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计，增塑料的用量可较好地为5～20wt％(建议，以下实验设计进行相应调整。答复：已修改，请查阅。另外实施例部分有一段我附上的说明)，例如5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、14wt％、15wt％、18wt％、20wt％等。增塑料可列举出甘油、二缩三乙二醇、聚丙二醇中的一种或至少二种，当然还可采用其他的所属技术领域技术人员所知晓的。

以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计，补强剂的用量可较好地为2～5wt％，例如2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等。

可以理解的是，除了包膜材料，缓释肥还包含被包膜材料所包覆于内的芯层肥料。芯层肥料是作为肥效的成分。芯层肥料可采用尿素，当然还有其它公知的常规肥料，例如磷肥、钾肥、复合肥、微生物复合肥等。

本发明又一方面提供一种缓释肥的制备方法，采用该制备方法得到的缓释肥具有较好的养分释放性能。

一种制作如上述缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

将淀粉、聚乙烯醇和膨润土经交联反应，得到包膜材料；

将所述包膜材料和芯层肥料包覆。

上述交联反应之前，可对淀粉进行糊化。糊化的作用是使胶束结构全部崩溃，从而淀粉分子形成单分子，并为水所包围而成为溶液状态，最终有助于提高淀粉参与交联反应的速率。

糊化的方式可在强碱下进行。这里，本领域技术人员所理解的是，强碱可为氢氧化钠、氢氧化钾等，当然还可为有机强碱，如乙醇钠、乙醇钾等。与不加强碱糊化相比，在强碱下进行糊化，可使玉米淀粉快速糊化。这可能是因为淀粉颗粒的内聚力较强，水分子不易渗入，氢氧化钠在水溶液中能够电离出氢氧根离子，一方面破坏水分子之间的缔合，使水分子能够进入到淀粉颗粒中促使淀粉糊化；另一方面利于破坏淀粉分子间的氢键，减弱淀粉大分子间的作用力，从而促进淀粉分子或其聚集体水化，使其在较低温度下就开始糊。

糊化的温度可以为95～105℃，例如95℃、96℃、97℃、100℃、102℃、103℃、104℃或105℃等。如超过该范围的温度，则会降低糊化对溶解度的促进作用。

交联反应可加入助剂，例如甘油等。交联反应的温度可采用糊化淀粉的温度。于此交联反应的温度下，交联反应的时间可以为35～45min，如35min、36min、37min、40min、42min、43min、44min、45min等。

上述包覆，可以理解的是，在包膜材料未固化成形前(流体状包膜材料)，将芯层肥料的表面涂上包膜材料。再加热固化使二者成形。加热的温度可为60℃。

如本文所用，上述术语：

“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，由质量比为的淀粉、聚乙烯醇和膨润土经交联反应得到的包膜材料，由此，使得由该包膜材料包覆形成的缓释肥具有较为优异的养分释放性能。

附图说明

图1为实施例1～3以及对比例1～2氮素累计释放率变化关系图。

图2为实施例1～3以及对比例1～2氮素淋溶速率变化关系图。

图3为实施例1～3以及对比例1～2NO₃^--N的释放特性变化关系图。

图4为实施例1～3以及对比例1～2NH₄⁺-N的释放特性变化关系图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

实施例1

分别称取6g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在100℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。40min后按顺序分别加入4g聚乙烯醇、0.2g硼砂，1.5mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.15g膨润土，并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计5wt％的增塑料和5wt％的补强剂，反应40min后，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

实施例2

分别称取6g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在100℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。40min后按顺序分别加入4g聚乙烯醇、0.2g硼砂，1.5mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.30g膨润土并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计20wt％的增塑料和2wt％的补强剂，反应40min后，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

实施例3

分别称取6g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在100℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。40min后按顺序分别加入4g聚乙烯醇、0.2g硼砂，1.5mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.45g膨润土，并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计5wt％的增塑料和4wt％的补强剂，反应40min后，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

实施例4

分别称取6.0g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在95℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。45min后按顺序分别加入3.3g聚乙烯醇、0.1g硼砂，1mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.45g膨润土，并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计20wt％的增塑料和5wt％的补强剂，反应40min后，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

实施例5

分别称取5g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在105℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。35min后按顺序分别加入5g聚乙烯醇、0.3g硼砂，1mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.45g膨润土，反应40min后，并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计12wt％的增塑料和3.5wt％的补强剂，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

实施例6

分别称取6g淀粉，0.06g氢氧化钠于带有搅拌叶的三足烧瓶中，并固定到恒温水浴锅中，加入150mL去离子水，在100℃下以恒定速度进行搅拌，使淀粉糊化。40min后按顺序分别加入4g聚乙烯醇、0.3g硼砂，2mL甲醛和2.0mL甘油，充分混合，再按比例分别加入0.45g膨润土，并同时加入以聚乙烯醇、膨润土和淀粉的总质量为100wt％计12wt％的增塑料和3.5wt％的补强剂，反应40min后，将淀粉、聚乙烯醇和膨润土交联后的溶液平铺在玻璃板上，然后迅速将大颗粒尿素均匀撒在玻璃板上，并不时滚动尿素颗粒，5min 后将包膜尿素均匀放入托盘中，移入电热鼓风干燥箱中60℃下烘干至恒重，放入密封袋中贴好标签，放于干燥器中保存备用。

对比例1

本例中，包膜材料中不加膨润土，其它同实施例2。

对比例2

本例中，不含有包膜材料，只有尿素。

将实施例1～3以及对比例1、2按照以下方法进行氮素释放特性测试。

土柱淋溶选用内径6.5cm、高23cm的PVC管进行淋溶试验，先用脱脂棉堵住PVC管下端管口，并用纱布封口。先往PVC管底部加入25g石英砂，装入100g预先过2mm筛的风干土壤，分别加入5g膨润土含量分别为0％、1.5％、3.0％和4.5％的包膜尿素肥料和2.3g纯尿素(与包膜尿素肥料中氮素含量保持一致)，然后在加入100g风干土壤，最后再加入25g石英砂进行覆盖。试验中以不加肥料的土柱作为空白。试验开始时先往沙柱加入100mL的去离子水，使土柱的水分达到饱和且没有去离子水从瓶口渗出为准，室温密封培养24h。再用150mL去离子水以滴灌的方式淋溶土柱，收集淋出液后用量筒称取淋出液的总体积，用移液枪取少量淋出液，采用凯氏定氮法测定其总氮、铵态氮和硝态氮的含量，通过二者体积比计算淋出液中总氮、铵态氮和硝态氮的含量。每隔5天用150mL去离子水淋溶沙柱一次，共淋溶10次，实验重复两次。

其测试结果如图1、图2、图3和图4所示。需要说明的是，这四个图中，尿素代表对比例2，B(0)代表对比例,1，B(1.5)代表实施例1，B(3.0)代表实施例2，B(4.5)代表实施例3。

请参阅图1可知，尿素在第20天时氮素基本完全释放，达到83.55％；无膨润土的包膜尿素在第30天时氮素释放率接近79.13％；膨润土含量分别为1.5％、3.0％和4.5％的包膜尿素在第35天时氮素累积释放率接近最大值，分别为77.85％、79.83％和81.76％。由此可见，包膜影响土柱中总氮的释放率，降低了总氮的最大释放率，延长了达到最大释放量的时间。

由图2可知，从淋溶开始至第50天时，尿素的氮素淋溶速率随时间的增加而快速降低。然而包膜尿素的氮素淋溶速率随着时间的增加呈现先升高后降低的变化规律。在淋溶前15天时，尿素的氮素淋溶速率高于包膜尿素的氮素淋溶速率。然而在淋溶前20天时，不含膨润土包膜尿素的氮素淋溶速率高于含有膨润土包膜尿素的氮素淋溶速率；从淋溶第25天至第50天时，两者淋溶速率随时间的变化规律正好相反。这说明包膜对尿素的释放具有缓释效果而且含有膨润土的包膜的缓释效果要优于不含膨润土包膜的缓释效果。产生上述现象的原因是淀粉-聚乙烯醇膜上的亲水基团接触水后发生解离而溶胀成凝胶，使得淀粉-聚乙烯醇膜具有一定的吸水性。这样在淋溶过程中淀粉-聚乙烯醇膜与水接触形成凝胶，使得膜内尿素颗粒开始溶解，然后向膜外扩散。由于膜溶胀成凝胶对尿素的扩散具有位阻作用，自然能够延缓尿素的溶出速度。尿素通过含有膨润土的包膜进入土壤后，在脲酶作用下水解成氨，一方面由于膨润土对氨具有较强的吸附作用，能够降低尿素转化氨过程中由氨挥发带来的氮素损失；另一方面氨质子化后形成铵根，根据铵氮的吸附热力学可知，含有膨润土的包膜对铵氮具有一定的吸附作用，从而降低了氮素的释放速率。

由图3可知，NH₄⁺-N淋溶过程包括快速阶段和慢速阶段。在淋溶开始至第25天这段时间，属于NH₄⁺-N的快速释放时期，添加膨润土含量分别为0％、1.5％、3.0％、4.5％包膜尿素肥料和尿素肥料的NH₄⁺-N在这段时间的平均淋溶速率分别为22.13、20.48、19.31、18.09和25.24mg/d，大小顺序为尿素>B(0)>B(1.5)>B(3.0)>B(4.5)。从第30天到淋溶结束这段时间，属于NH₄⁺-N的慢速释放时期，添加膨润土含量分别为0％、1.5％、3.0％、4.5％包膜尿素肥料和尿素肥料的NH₄⁺-N在这段时间的平均淋溶速率分别为2.56、2.80、2.95、3.17和1.43mg/d，大小顺序为B(4.5)>B(3.0)>B(1.5)>B(0)>尿素。上述结果说明在快速释放时期，添加包膜尿素肥料NH₄⁺-N的平均淋溶速率比添加尿素肥料的低，而且包膜尿素的平均淋溶速率随着膜中膨润土含量的增加而降低。在慢速释放时期，添加包膜尿素肥料NH₄⁺-N的的平均淋溶速率比添加尿素的高，包膜尿素的平均淋溶速率随着膜中膨润土含量的增加而升高。由此可见，包膜对尿素颗粒能够起到一定的缓释效果，降低NH₄⁺-N的释放速率，而且向包膜中添加少量膨润土能够提高慢速释放时期NH₄⁺-N的释放速率。这是因为土壤中的微生物能够降解包膜，引起包膜尿素中释放到土壤中的尿素转化成NH₄⁺-N。在淋溶前25天期间，由3.2.7可知属于微生物快速降解包膜时期，包膜重量损失率迅速增加，并且随着降解过程包膜迅速变薄，使得在淋溶前20天，包膜尿素内的氮素随着淋溶时间的增加而大量溶出，转化成NH₄⁺-N，提高了NH₄⁺-N的淋溶速率。在淋溶后期，由于包膜在土壤中的重量损失变化不大，而且随着膨润土含量的增加，包膜在土壤中的重量损失率逐渐降低，这就使得淋溶后期包膜尿素内的氮素缓慢溶出，转化成NH₄⁺-N后淋溶速率缓慢降低，而且添加膨润土含量分别为1.5％、3.0％、4.5％包膜的重量损失会随着膨润土含量的增加而降低，减少膜中膨润土含量的损失，进一步提高NH₄⁺-N的淋溶速率。此外，由3.2.6可知含有膨润土的包膜对NH₄⁺-N具有一定的吸附能力。随着淋溶时间的增加，吸附到包膜上的NH₄⁺在淋溶的过程中解吸下来，增加淋出液中NH₄⁺-N的含量。膨润土含量越高的包膜中吸附的NH₄⁺量越大(见表3-6)，所以在慢速释放时期，随着包膜中膨润土含量的增加，解吸下来的NH₄⁺数量也随着增加，提高了NH₄⁺-N的淋溶速率。

由图4可知，包膜尿素肥料从淋溶开始至淋溶结束，淋溶速率呈现先增加后减少的趋势。在淋溶开始至第15天这段时间，属于NO₃^--N淋溶速率增加的时期，膨润土含量分别为0％、1.5％、3.0％、4.5％包膜尿素肥料和尿素肥料的NO₃^--N在这段时间的平均淋溶速率分别为9.11、8.51、7.64、7.53和11.76mg/d，大小顺序为尿素>B(0)>B(1.5)>B(3.0)>B(4.5)。这是因为在淋溶开始时，尿素在土壤脲酶作用下水解成氨，由于水解氨的过程很快，造成短时间内氨在土壤中大量积累，质子化后形成大量NH₄⁺-N。由于尿素在淋溶开始时氮释放远超过包膜尿素肥料，产生的NH₄⁺-N含量也远高于包膜尿素肥料产生的NH₄⁺-N含量，NH₄⁺-N经过硝化作用转变为NO₃^--N的含量也比包膜尿素肥料的NO₃^--N含量高得多。研究表明土壤中施加NH₄⁺-N可降低土壤NO₃^--N的含量，并且施加的NH₄⁺-N浓度越高，土壤NO₃^--N含量降低越明显。由图3-4可知，从淋溶开始到第25天，包膜尿素肥料NH₄⁺-N的淋溶速率大小顺序B(0)>B(1.5)>B(3.0)>B(4.5)，这也说明降低土壤NO₃^--N含量的大小顺序为B(0)>B(1.5)>B(3.0)>B(4.5)。在第20天到淋溶结束这段时间，属于NO₃^--N淋溶速率减少的时期，膨润土含量分别为0％、1.5％、3.0％、4.5％包膜尿素肥料和尿素肥料的NO₃^--N在这段时间的平均淋溶速率分别为3.96、4.34、4.40、4.46和3.94mg/d，大小顺序为B(4.5)>B(3.0)>B(1.5)>B(0)>尿素。而随着淋溶时间的增加，土壤中NH₄⁺-N含量逐渐降低，其可降低土壤NO₃^--N含量的作用也越来越小。而且吸附在包膜上的一部分NH₄⁺在淋溶过程中解吸下来，增加了土壤中NH₄⁺-N含量，经过硝化作用转化为NO₃^--N，使得NO₃^--N含量得到增加，所以从淋溶第20天至结束，NO₃^--N淋溶速率大小顺序为B(4.5)>B(3.0)>B(1.5)>B(0)。

由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。