颗粒肥料范文
颗粒肥料范文(精选12篇)
颗粒肥料 第1篇
化肥是农业可持续发展的物质保证,是粮食增产的物质基础。20世纪80年代,化肥的施用对我国粮食的增产的贡献率约为46.3%[1],肥料的施用极大地促进了我国粮食的生产,但到20世纪90年代,在化肥投入直线增长的同时,粮食产量却徘徊不前,据统计,1996~2009年间,我国化肥使用量增长了41.2%,而粮食总产量却只增长了5.1%,不断增加的化肥投入并没有持续增加粮食的产量。出现这一现象的一个重要原因是化肥利用率降低导致增产效应下降。
现代农业以低投入、高产出、高效率和可持续发展为特征。而与此密切相关的化肥工业更是现代农业生产和发展的重要物质基础。研究表明,我国当季氮肥利用率仅为30%~35%,磷肥约为10%~25%,钾肥为35%~50%[2~4]。我国化肥当季利用率平均为30%,不仅远远低于欧美发达国家水平60%~70%的水平,且近年来还有下降的趋势,以氮肥为例,20世纪90年代利用率平均约为35%,现今已降至27%左右。
化肥有效成分的流失,一是造成的损失惊人,每年折合人民币高达1000多亿元,相当于全年1000多家化肥的产量白白倒进地里[5];二是严重污染环境,主要包括水体面源污染、土壤污染、大气污染以及农产品品质下降。农田当季未回收的氮素50%~60%进入水体、大气,据估计,流入河、湖中的氮素约有60%来自化肥,直接导致水体富营养化,引起藻类疯长、水质恶化、水生生物的死亡;残留在农田中,致使土壤板结变硬,有害物质严重超标;渗入地下,造成地下水大面积硝态氮超标。2010年农业源总氮排放2704.6kt,占排放总量的57.2%;农业源总磷排放284.7kt,占排放总磷的67.3%(第一次全国污染源普查公报,2010年)。我国化肥利用率及变化情况见表1。
2 我国化肥工业近况
我国肥料工业特别是改革开放30年以来,发展十分迅速。国家统计局公布的数据显示,2010年,我国化肥总产量达到66.198Mt(折纯),同比增长2.52%,其中氮肥45.211Mt(N)、磷肥17.014Mt(P2O5)、钾肥3.960Mt(K2O)。氮肥、磷肥均已自给有余,钾肥由于国内钾源匮乏,依赖进口使供给率达到60%左右。据“十二五”钾肥规划,通过5年努力,到2015年国内加境外生产的自给率达到80%以上。
我国已经成为化肥大国,但不是化肥强国。虽然在传统化肥品种方面与世界无大差距,但化肥利用率低,特别是氮肥,比国际水平低30%,每年造成上百亿元的经济损失和环境的严重污染[7]。
现在的化肥市场主要以全溶、速溶、速散的化肥品种为主,加剧了肥料的浪费和流失。常用的速效肥料肥效期短,在生产上必须通过多次追肥,才能满足作物整个发育期对养分的需求,这不仅费工,增加施肥成本,而且追肥时,表施肥料损失量大,明显降低肥效,难以发挥肥料的增产效应。
3 新型肥料的定义
新型肥料是指选用新材料、采用新方法或新工艺制备的具有新功能的肥料[6]。目前新型肥料还没有完善的分类体系,按照新型肥料的组成和性质,新型肥料可分为4大类,分别为:缓/控释肥料、商品有机肥料、生物肥料、多功能肥料。我国新型肥料的发展进程见图1。
4 缓控释肥的研究进展
4.1 缓控释肥的定义
国际肥料协会对缓释和控释的定义为:缓释和控释肥料是那些所含养分形式在施肥后能缓慢被作物吸收与利用的肥料;所含养分比速效肥(例如硝铵、尿素、氯化钾)更长效的肥料。美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释和控制释放肥料的定义为:所含养分比速效肥具有更长肥效的肥料[8]。
4.2 缓控释肥评判标准
欧洲标准委员会(CEN)对缓/控释肥料所作的规定为:在25℃水浸提的条件下,肥料养分的释放要符合以下条件:肥料中的养分在24h内的释放率不超过15%,在28d之内的养分释放率不超过75%;在标明的释放期内,至少有75%的养分释放出来[9~11]。
2007年,由国家化肥质量监督检验中心(上海)与亚洲最大的缓控释肥生产企业山东金正大集团共同起草、国家发展改革委批准的《缓控释肥料》行业标准正式施行。根据该标准的规定,在温度25℃时,(1)肥料中的有效养分在24h内的释放率不大于15%:(2)在28d内的养分释放率不超过75%;(3)在规定时间内,养分释放率不低于80%。
4.3 缓控释肥的研究进展
4.3.1 国外研究进展
在20世纪30~40年代,各种含氮有机化合物(化合成缓释氮素产品,如CDU、IBDU、UF)在欧洲和美国得到了长足发展,之后的60、70年代,对颗粒肥料进行包裹形成包囊肥料(包膜肥料)的技术开始广泛兴起,一般认为1961年美国的TVA研制成功的硫衣尿素是包膜肥料研究的开端,但由于硫磺抗水性不够,缓释效果不是十分理想,采用沥青或石蜡进行二次包膜,增强了膜的抗水性,提高了缓释性能,经过近30年的研究于20世纪60年代才形成具有一定规模的生产能力。Boller和Graver在1961年申请了主张使用环氧/聚酯系统树脂包膜复合肥料的专利,专利申请者是美国的ADM公司,Sierra Chemical Company采用这些专利,注册商标名称为“Osmocoteтм”并很快变为“The Foundation for Plant Nutritionтм”的控释肥料,“Osmocoteтм”的商标于1993年被美国The Scotts Miracle-Gro Company购买。Stansbury等人在1964年申请的专利中描述了使用沥青和微晶石蜡(23wt%)和Ca CO3包裹(NH4)2SO4而成的缓释肥料。1966年美国杜邦公司提出用甲醛气体与尿素在酸性催化剂的作用下缩合,制备脲甲醛包膜尿素。1967年美国在加利福尼亚生产的醇酸树脂包膜肥料(Osmocote),醇酸树脂包膜肥料是双环戊二烯和甘油酯的共聚物,养分的释放可以通过改变膜的成分或膜的厚度来控制。1974年日本窒素公司在美国申请的专利中详细介绍了生产聚烯烃包衣肥料的方法,并开发了商品名称为“Meisterтм”的控释肥料,1987年Moor发明了“耐磨控释肥料”的方法,他们利用水溶性的含氨基的肥料作为核心,利用氨基的亲核作用和一些含亲电基团的化合物反应结合,形成聚合物包膜层。1988年以色列的Blank使用一些高粘性不饱和油和低粘性不饱和油,用转动盘设备进行反应交接成膜。随后日本的Fujita在1991年以聚乙烯基醋酸纤维素为主要材料开发可降解膜;1992年美国的Thompson等人使用氯化聚偏二乙烯橡胶作为主要包膜材料,并开发为现在的“Osmocateтм”的控释肥料。Detrick于1993年、1994年和1999年开发了使用聚合二甘醇3,4-三乙酸胺多元等聚合物或化合物包裹硫衣尿素的方法和设备,使用这些技术生产的控释肥料包括“Polyonтм”和“Tri Koteтм”等品牌。Goertz等人2000年的专利中描述了二环戊二烯同一些醇酸树脂(比如亚麻油、大豆油)聚合成膜生产树脂包膜肥料的方法。2001年日本Hirano等人通过在聚乙烯材料中添加填充剂的办法,发明了具有“S”型释放特性的热塑性聚烯烃包膜尿素的生产方法,该研究成果标志着聚合物包膜肥料技术迈上了一个新的台阶。2000年Geiger等人利用多元醇与肥料氮素中的氨基结合,然后用异氰酸盐与多元醇反应成膜,之后包裹有机蜡,这样的方法使包膜肥料的生产成本大大降低,使得包膜肥料的大量应用成为可能,该专利由Agrium所有,该公司开发的“ESNтм”是使用这项技术生产的。
4.3.2 国内研究进展
我国缓控释肥料的探索阶段处于20世纪60年代至“十五”计划以前。我国在1971年研制出脲甲醛肥料UF。1974年由中国科学院南京土壤研究所和南京化工研究所合作率先以钙镁磷肥、石蜡、沥青包膜碳铵为原料研制成长效包膜碳酸氢铵,研究表明,施用长效包膜碳酸氢铵可使水稻氮素利用率达74%,小麦达63%,分别优于日本的硫衣尿素(SCU)和异丁叉二脲(IBDu)。1985年郑州大学工学院许秀成等人利用钙镁磷肥包裹尿素,以氮磷泥浆为粘结剂,制得具有适度缓效的包裹型复合肥料。1985年北京市园科所与化工所共同开发酚醛树脂包膜颗粒复合肥料。1991年孙以中提出了用部分酸化的磷矿粉作为包裹材料的新思路。1993年北京化工大学研制出将废旧泡沫塑料溶解在有机苯溶剂中,再加入无机填充物,制成有机高分子聚合物包膜复合肥料。2004年,兰州大学研究了吸水保水性缓释肥料的制备,以丙烯酸、丙烯酰胺为主要原料,凹凸棒土、高岭土和腐植酸为添加材料合成而成。我国缓释肥料的发展概况见表2。
缓释肥料从20世纪70年代开始,到今天经历了探索起步(20世纪80年代)、初步发展(20世纪90年代)和快速发展(2000年以来)三个阶段。
4.4 缓控释肥的发展方向
虽然缓控释肥目前还存在着一些问题,但是其突出的优点必将使其成为未来肥料发展的主流,今后缓控释肥的发展研究方向主要有:
(1)缓控释肥需要特殊的材料和制造工艺,故成本较高,一般相当于普通化肥价格的2~8倍,使得大部分包膜肥料只应用于经济价值高的花卉、蔬菜、草莓、草坪等生产中。为降低成本促进其推广应用[12~14],研究开发廉价高效的包膜材料和简单易行的生产工艺是未来的首要目标。
(2)缓控释肥目前所用的包膜材料在土壤中难以降解[15],对环境会造成一定的影响,开发出环保易降解的包膜材料是缓控释肥未来需要重点研究的方向。
(3)目前已有很多人研究了缓控释肥料的营养释放机理,今后要把研究重点转移到释放机理和作物吸收的特性相互联系及匹配上来。
(4)缓释肥料是一种实用型的新型肥料技术,仅靠科研单位的研究是无法使之成熟的,政府可以加大对新型缓控释肥料的宣传推广力度,通过鼓励免费试用,经济税收等方法和手段,推动缓控释肥料的推广应用,加快我国肥料领域的快速变革。
5 结论
颗粒肥料 第2篇
《刘成用肥料从业10年经验积累整理稿系列》
(笔者刘成用先生从事绿色生态全营养植物套餐肥料的研究、生产、销售管理工作10余年,其间积累了大量的与农业特别是与肥料相关的知识和经验。现初步整理成稿,免费发布出来与大家共分享,为中国的三农建设尽一份绵薄之力。有不妥之处,请各方面的专家指正,以便再修改完善)-------------------------
微生物肥料是一类活菌制品,它的效能无不与其菌类活性及使用方法有直接的关系。
(1)微生物肥料的核心是指品种特定的有效的活微生物,任何一款产品的有效活菌数都有明确的规定,有效活菌数降到一定数量时,它的作用也就没有了。
(2)微生物肥料是一类农用活菌制剂,从生产到使用都要注意给产品中微生物一个生存的合适环境,主要是水分含量、酸碱度、温度、载体中残糖含量、包装材料等等。
(3)微生物肥料作为活菌制剂有一个有效期问题。此类产品刚生产出来时活菌含量较高,但随着保存时间和不同的运输、保存条件的变化,产品中的有效微生物数量逐渐减少,当减到一定数量时其有效作用显示不出来。因此,规定产品的有效期和正确使用意义重大。
(4)注意适用作物和适用地区,是保证微生物肥料有效作用的重要保证。提倡
有针对性地选育生产菌种,例如针对碱性土壤、酸性土壤的菌种,或是针对某特定作物的菌种。
微生物肥料引领肥料产业发展新方向 第3篇
但是,长期过量不合理的化肥使用,让我们赖以生存的耕地“越喂越瘦”,失去了应有的活力,同时为生态环境与农产品质量安全带来了严峻挑战。如今,过度依赖化肥等化学投入品的传统农业已难以为继。
日前,在河北保定召开的“中国首届生物菌肥创新应用高峰论坛”上,农业部微生物肥料和食用菌菌种质检中心主任李俊表示,微生物是解决农业可持续发展问题的突破口,微生物肥料将成为引领未来肥料产业发展的新方向,支撑中国农业可持续发展的必然选择。
“中国用占世界7%的耕地,养活了世界22%的人口。”这个奇迹的背后,是在有限的耕地上“精耕细作”。由于人多地少,我们的耕地不能像发达国家那样进行休耕与轮作,得不到休养生息的机会。
为了保障粮食的有效供给,从20世纪70年代开始,中国农业进入化学农业时代。目前,中国是世界上最大的氮肥生产和使用国,氮肥用量占全球总用量的30%,且肥料的利用率十分低下,氮肥的利用率仅35%;我国单位面积化肥用量是发达国家的两倍,利用率只有美国的一半左右。
李俊说,由于长期不合理使用化肥,破坏了土壤的活力,导致耕地生产力下降,我国化肥报酬急剧递减:1975年,每公斤化肥能生产25公斤谷物,到2005年,每公斤化肥只能生产10公斤谷物,30年递减了50%~60%。
分析其原因,李俊表示,过量不合理的化肥(尤其是氮肥)使用,导致土壤酸化、板结、有机质含量下降、功能微生物区系结构的失衡;加上农药与除草剂残留、重金属与抗生素污染等,导致土壤不堪重负。长期大量化学投入品的使用,土壤处于“亚健康”状态,失去了活力;土壤不健康,也造成了农产品品质下降。
随着中国城镇化进程的推进,耕地逐年减少,水资源严重短缺,耕地生产力下降,生态环境恶化,如何保障未来农业可持续发展,将是中国面临的一大课题。
随着人民生活水平的提高,不仅要吃饱,还要吃得好。如今,“舌尖上”的安全已成大众关注的热点。李俊认为,要保障人的健康,源头就是要保障土壤的健康。微生物制剂以及微生物肥料,能消除土壤的有毒、有害物质,分解如秸秆等有机物料,对提升土壤活力,保障土壤健康与农产品质量提升、促进农业可持续发展等方面具有不可替代的独特作用。
实践证明,微生物肥料能提高农作物产量、改善品质、增强作物抗逆性、提高化肥利用率、改善土壤活性等功能,受到世界的广泛关注,美国科学家甚至提出“用微生物养活世界”。
近年来,我国高度重视生物肥料产业的发展,国务院发布的《生物产业发展规划》,把生物技术定位为未来发展的战略性新兴产业之一,生物肥料列入科技部发布的《“十二五”生物技术发展规划》重大生物产品之一。针对我国化肥使用超量、低效、耕地质量逐年下降的突出问题,以减少化肥施用量、改善耕地质量为主要目标,开展新型高效生物肥料产业化。到目前,国家跟进的支持生物肥料产业化发展的项目接近10亿元。
据了解,目前,我国微生物肥料主要有三类,分别是农业微生物菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料。我国微生物肥料企业总数目前在950个以上,年产量1000万吨,年产值150亿元。截至2014年6月,农业部登记注册的产品有2015个。近年来,我国微生物肥料每年应用面积超亿亩,大多数在蔬菜、果树、中药材等经济作物上使用。
与国外相比,新的功能菌种的研发、科学合理的工艺、产品质量的提高、生产成本的降低、应用效果的稳定等问题,仍是我国微生物肥料产业面临急需解决的课题。
颗粒肥料 第4篇
颗粒或粉末介质软模成形 (granules or powder flexible die forming, GFDF) 工艺是采用颗粒或介质粉末来替代成形模具的凸模 (granules or powder flexible punch forming, GFPF) 或者凹模 (granules or powder flexible cavity forming, GFCF) , 从而使零件在较为复杂的应力应变状态下得以成形的工艺[1,2,3]。与传统的软模成形工艺相比, 颗粒或粉末介质成形[2,3,4]解决了流体介质、黏性介质的密封难题, 有利于环保;颗粒或粉末介质在成形过程中具有内压非均匀分布的特点, 可以通过控制压力的分布使材料在最有利的受力条件下变形, 提高材料的成形极限;颗粒或粉末介质可重复使用。目前, 针对颗粒或粉末软凸模板材半模成形工艺的研究较多[4,5,6], 而针对颗粒或粉末软凹模成形的研究较少。颗粒或粉末软凹模成形较软凸模成形具有如下优点:不需加工形状复杂的凹模型腔, 降低了生产成本;无需每成形一次都重新加入颗粒或粉末介质, 提高了劳动生产率, 有利于自动化的实现。
笔者对颗粒或粉末介质软凹模成形进行了应力应变分析, 推导出了变形时与颗粒或粉末接触的侧壁区域的应力和应变的计算公式, 证明了颗粒或可压缩粉末软凹模成形工艺有利于改变侧壁区的应力和应变状态, 避免成形制品破裂缺陷, 提高板材的成形极限[7]。在上述研究的基础上, 本文将颗粒运动的有限元模拟与物理模拟相结合, 以探讨颗粒介质软凹模成形过程中颗粒运动的基本规律。
1 颗粒或粉末介质软凹模成形工艺
颗粒或粉末介质软凹模成形工艺可分为部分软凹模成形和全软凹模成形两种。图1所示为筒形件颗粒或粉末介质部分软凹模拉深成形原理图, 其原理类似于板材的充液成形工艺[8,9]。该工艺可以提高板料的成形极限, 有利于复杂形状零件的加工成形, 能降低模具加工的成本, 提高劳动生产效率, 有利于自动化的实现。由于颗粒或粉末的存在, 筒壁区和筒底区为传力区, 应力应变状态与普通刚性模具拉深的应力应变状态具有本质的不同, 不能再简单地将其认定为传力区。
颗粒或粉末全软凹模成形原理如图2所示。该工艺利用顶板下面的顶出装置实现压边, 通过控制顶出力来完成板料的拉深成形。相对来说模具简单、整个板料的下表面在成形过程中均与颗粒或粉末接触。与颗粒或粉末部分软凹模成形相比, 成形件法兰部分的摩擦抗力要小一些, 因为颗粒或粉末全软凹模成形时板料与颗粒是全接触状态, 而且当拉深成形时, 板料与颗粒之间部分处于滚动摩擦状态, 滚动过程中由于有力矩的存在, 在拉深过程中板料所受的摩擦抗力就会小一些, 易于成形。相同原理, 凹模圆角处的摩擦抗力也比颗粒或粉末部分软凹模成形要小。
2 颗粒或粉末介质软凹模拉深成形介质运动规律的数值模拟
2.1 模型的基本假设
颗粒或粉末软凹模筒形件拉深成形虽然属于近似轴对称问题, 但是由于颗粒之间的不连续性, 目前还很难将其简化为轴对称问题进行数值模拟。由于颗粒或粉末软凹模弯曲成形与颗粒或粉末软凹模筒形件拉深成形颗粒的运动规律相似, 因此, 可通过颗粒或粉末软凹模弯曲成形过程中颗粒运动的模拟结果来推测颗粒或粉末软凹模筒形件拉深成形过程中颗粒的运动规律。由于成形试验过程中所采用的颗粒介质直径为0.5~1mm, 颗粒直径差别很小, 均匀性较高, 因此, 在对颗粒软凹模弯曲成形进行有限元建模时作如下基本假设: (1) 颗粒大小均匀, 且在模腔中分布均匀, 每一层规则排列; (2) 颗粒只沿径向和轴向运动, 沿板的宽度方向没有运动; (3) 在前两条假设的基础上, 将宽板弯曲成形简化为平面应变问题, 用圆柱形滚柱替代颗粒进行建模计算。
利用Marc软件对颗粒部分软凹模弯曲成形过程进行有限元建模。当颗粒的数量较多时, 颗粒介质的数量对于其运动趋势的影响较小, 限于软件对个体数量的限制, 同时为了减小计算工作量, 将凸凹模的尺寸均限定在一个较小的范围内, 成形软凹模颗粒介质直径为0.1mm, 软凹模由28个均匀分布的小球组成, 采用自动生成网格的划分功能, 将每一颗粒划分为84个单元, 有限元模型如图3所示。图4所示为模拟得到的颗粒运动结果, 模拟过程中忽略了介质所受重力的作用。
2.2 颗粒介质运动规律的模拟结果分析
通过分析颗粒介质 (小钢球) 在受压冲头下的X向 (径向) 和Y向 (轴向) 位移, 根据颗粒运动的结果, 大致把颗粒划分为中心区、侧壁区、换位区、底区、死区5个区。板料颗粒介质软凹模成形过程中颗粒运动分区示意如图5所示。
图6所示为侧壁区颗粒介质位移曲线, 从图中可以看出, 侧壁区的刚性颗粒介质基本上只发生Y方向的正向位移, X方向几乎没有位移改变, 说明在成形过程中侧壁区的颗粒介质总是沿着Y方向在运动。原因在于, 侧壁区的颗粒在冲头向下运动的时候, 会受到挤压而向两边运动, 但侧壁区的颗粒紧挨着侧壁, 没有横向位移空间而迫使颗粒向上运动, 从而增大Y方向的位移。
图7所示为中心区颗粒介质位移曲线, 从图中可以看出:中心区颗粒介质随着加载步的增加, 先是沿着X的负方向运动, 然后又沿着X的正方向运动, 可以说X方向的合位移几乎保持不变, 即没有X方向的位移。对于中心区颗粒介质, 随着加载步的增加, Y方向的位移逐渐减小, 即颗粒介质逐渐被向下压缩, 表明中心区的颗粒介质近乎随着冲头一起向下运动。
图8所示为死区颗粒介质的位移曲线, 从图中可以看出:死区角部颗粒介质只发生了很小量的X方向和Y方向的位移, 且X方向位移为正值, Y方向位移是先增大, 后随着加载步的增大而慢慢减小, 直至最后趋于停止。原因在于, 图8选取的是模具左边角底部的颗粒介质, 该部位的颗粒介质与模具侧壁接触, X方向和Y方向都产生正向位移, 但Y方向的位移很小, 可忽略不计。
图9所示为换位区颗粒介质位移曲线, 从图中可以看出:换位区颗粒介质在X、Y方向都产生了很大的位移, 并且随着加载步的增加, X、Y方向的位移都增大, 原因在于, 换位区的颗粒介质在冲头的压力作用下, 处于不稳定状态, 会向两边运动, 使得这个区域的颗粒介质有向侧壁区运动的趋势, 当冲头的压力达到一定程度时, 这个区域的颗粒介质就会向着侧壁区运动, 形成换位。
图10所示为底区颗粒介质位移曲线, 从图中可以看出:与模腔底面接触的颗粒介质Y方向的位移很小, 几乎保持不变, 而X方向上的位移却随着加载步的增大而增大, 此部分的颗粒介质不会参与换位, 原因在于, 底部区域没有足够大的力使得这个部分的颗粒介质产生向上运动的趋势, 但在冲头压力的作用下, 会产生X方向的位移。换句话说, 与模腔底面接触的颗粒介质只沿着模腔底部来回运动。
2.3 颗粒介质运动规律的物理模拟
为验证固体颗粒介质成形过程中颗粒的运动情况, 对筒形件拉深成形过程中颗粒介质的运动情况进行物理模拟。由于中心区及与模腔底面接触区的颗粒介质在物理模拟过程中不便于观察, 所以下面分别对死区、侧壁区、换位区进行颗粒介质运动的物理模拟。物理模拟在透明的烧杯容器中进行, 压头为筒形件拉深试验过程中的钢质压头, 以一定速度将压头压入固体颗粒介质中, 同时观察各区域颗粒介质的运动规律。
图11所示为死区颗粒介质的运动轨迹模拟图片。在死区的部位选取一颗粒, 并在颗粒上做跟踪标记, 如图11a中箭头所示, 随着冲头Y方向位移的增大, 颗粒介质沿着烧杯壁不断上升, 但通过跟踪的颗粒介质可以看出, 在死区的部位, 做标记的颗粒位置在整个物理模拟过程中, 几乎保持不变, 说明在固体颗粒介质成形中, 处于死区的颗粒介质基本没有位移, 但可能存在适当的上下跳动, 这与有限元模拟得出的结论完全一致。
图12所示为侧壁区颗粒介质的运动轨迹模拟, 与死区颗粒介质的运动轨迹模拟原理相同, 在侧壁区的颗粒介质 (小钢球) 中选取一个作一下标记, 如图12a所示, 随着冲头Y方向位移的增加, 涂有颜色标记的颗粒介质开始向上运动, 如图12b、图12c、图12d所示, 当冲头的下压量达到一定程度时, 涂有颜色标记的颗粒介质又开始慢慢地进入到颗粒介质内部, 难以看到。原因在于, 随着冲头下压量的增大, 下端的颗粒会沿着侧壁向上运动, 当Y方向位移增大到一定程度时, 颗粒受到的挤压力变小, 下端的颗粒会沿着侧壁向上填充, 迫使上面的颗粒向中心运动, 被标记的颗粒慢慢进入到侧壁区的中间部位, 如图12e、图12f所示。这一点从图7模拟结果也可以看出, X方向位移在最后阶段略有增加, 约为0.2mm, 即1~2个颗粒介质的直径。模拟结果表明:侧壁区的刚性颗粒基本上只发生Y方向的正向位移, 只有当Y方向位移达到一定程度时, X方向才会发生较小的位移。
换位区颗粒介质的运动轨迹模拟如图13所示, 图14所示为换位区所选取颗粒位置的局部放大图。图13a为初始状态, 将一被涂有颜色标记的颗粒埋入换位区, 当冲头开始下移时, 颗粒开始向侧壁区运动, 图13b为涂有颜色标记的颗粒运动到侧壁区的结果。初始状态时, 表面看不到涂有颜色标记颗粒的存在, 随着冲头的向下运动, 涂有颜色标记的颗粒越来越清晰, 如图13c、图13d所示。上述过程表明, 最终出现的涂有颜色标记的颗粒是从颗粒内部置换出来的, 证明存在着颗粒由换位区到侧壁区的换位运动。当颗粒到达侧壁区后, 随着冲头的下移, 颗粒又会慢慢地向上移动, 如图13e、图13f所示。随后的运动规律与侧壁区相同, 这与有限元模拟的结果也是一致的。
3 结论
(1) 对颗粒或粉末介质软凹模成形工艺进行了分析分类, 总结了颗粒或粉末介质软凹模成形工艺的基本特点。建立了颗粒或粉末介质软凹模成形过程中介质运动的分区模型。
(2) 以颗粒介质软凹模板料弯曲成形为例, 建立了颗粒介质软凹模弯曲成形过程中颗粒运动的有限元模型, 通过对颗粒运动进行数值模拟, 得到了各区域颗粒介质X和Y方向的运动规律曲线。
(3) 以筒形件颗粒介质软凹模拉深成形为例, 对颗粒介质软凹模成形过程中颗粒介质的运动规律进行物理模拟, 得到了各区域颗粒介质运动的基本规律, 并与模拟结果相对比, 证明了分区结果的正确性。
参考文献
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颗粒肥料 第5篇
摘要:我国肥料利用率低、氮肥损失严重的现状,化肥价格剧烈增长的情况下,合理施用化肥成为保证农业发展和农民增收的关键,综述了肥料利用率低的原因及提高肥料利用率的有效途径,提出了优质烟合理施肥,研制开发新型烟草专用肥等综合性技术措施,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。关键词:肥料利用率,现状,对策,利用率
China tobacco fertilizer utilization status and raise fertilizer utilization way
Abstract: the utilization rate of fertilizer nitrogen loss situation of low, serious, sharp increase of fertilizer prices, rational application of fertilizer becomes the key to ensure the agricultural development and peasant incomes, summarized the reasons for the low rate and the effective way to improve the utilization rate of fertilizer of fertilizer use, the high quality tobacco fertilization, development model special fertilizer for tobacco and comprehensive technical measures, and increase crop yield and nutrient use efficiency of crop production and environmental protection, coordination.Keywords: the utilization rate of fertilizer, present situation, countermeasure, utilization rate
烤烟是我国主要经济作物之一,是卷烟工业重要的基础原料。我国烤烟种植范围广,气候条件和土壤条件差异大,加之烤烟生长有其自身的营养规律和特殊的品质要求,形成了烤烟特有的施肥技术和施肥特点。但是由于受多种因素的影响,目前我国烤烟施肥技术还存在许多问题和不足。为了提高我国烟叶质量,满足卷烟工业要求,必须进一步研究改进烤烟施肥技术以及相应的策略和措施。
1.我国肥料利用率的现状
世界农业发展的实践证明,施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施。我国是生物密集
型农业,农业增产对化肥的依赖程度很高,目前,每年化肥施用量折纯量达4 300万t,占全球化肥使用量的l/3,居世界第一。从1980年起,我国化肥施用量以年均4%的速度增长,单位面积用肥量是世界平均水平的3倍多,我国用占全球9%的土地消耗了占世界总量32%的化肥[1]。我国化肥利用率低养分损失造成经济上的直接损失仅氮肥每年损失折合人民币达380多亿元[9],在我国,化肥(含农药)占农业成本的20%以上,我国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国。目前,我国肥料的当季利用率氮肥为30%~35%,磷肥为10%~25%,钾肥为35%~50%。我国的肥料施用还处于以速效性肥料分次施用为主体的施肥阶段,而速效性肥料不仅利用率低,而且成本高、污染严重,也很不适应现代化农业的要求——应用缓效性肥料和专用复合肥料。如何提高肥料利用率、充分发挥肥料的作用,对我国农业可持续发展意义重大。我国主要粮食作物的氮肥利用率为28%~41%,平均为35%;据估计,我国每年损失的氮素在1 500万吨左右,价值超过4050 年代, 我国烤烟施肥以农家肥和饼肥为主, 每公顷烟叶产量 1500kg 左右。由于肥料中各种营养元素齐全, 烟叶质量较好。50 年代末期, 由于全国性原料缺乏, 烟叶生产上以增加产量为主, 烟叶质量受到一定影响。60 至 70 年代, 单位面积产量出现盲目增高趋势, 烟叶质量受到很大影响。这一阶段烟草栽培存在的主要问题, 在品种上, 主要是采用了多叶型品种, 高密度、多留叶;在施肥上, 以施用氮素化肥为主, 轻施磷钾肥, 土壤养分不全, 以至营养元素比例失调[3]。这一时期我国烟叶质量较差, 上中等烟比例减少, 低次烟增加。由于烟叶质量变劣, 直接导致出口量锐减。在烟叶生产质量处于低谷的形势下, 我国烟叶生产者普遍存在“恐氮心理” , 只采取降低氮肥措施, 未从均衡营养、全面协调营养供给等方面入手, 结果造成烟叶营养不良, 发育不全, 烟叶质量难以达到卷烟工业的要求[6]。我国每年损失的氮素在1 500万吨左右,价值超过400亿元。国际上,发达国家粮食作物的氮肥利用率一般在40%~60%(Ladha et a1.,2005)[5]。
2.存在问题
2.1 营养不平衡 重氮轻磷缺钾, 是目前我国烤烟生产上的突出问题一是由于氮是形成烟叶产量的主要因子, 烟叶生产偏重施氮。二是国内钾肥资源缺乏, 难以满足生产需要。现在全国烟区缺钾面积进一步扩大, 过去一些不缺钾的北方省份近几年来也发生缺钾现象。三是由于烟草种植者对磷的作用认识不足, 轻视磷
2.2 烟田土壤肥力不同程度出现下降趋势 由于缺乏良好的培肥地力措施, 加之轮作条件差, 烟田常年连作, 土壤主要营养元素都不同程度出现下降趋势, 同时土壤物理性状变劣。据山东烟区调查, 常年连作的烟田, 有机质含量一般在 013%~ 1% 之间, 超过 1% 的烟田只占有相当少的比例;速效磷含量在 1×10-6~ 9×10-6之间, 5×10左右的烟田占多数;速效钾含量虽多在 90×10-6~ 150 ×10-6之间[7], 但因其利用率不高, 烟叶含钾量较低。
2.3 肥料利用率不高 有资料表明我国烤烟肥料利用率较低, 南方一些省份肥料利用率仅 20% 左右。其原因是对肥料利用率的相关性技术缺乏深入研究, 特别是对南方烟区肥料流失的控制和北方烟区的营养吸收障碍等没有从根本上研究解决。
2.4 对旱作烟草的施肥技术缺乏 究北方烟区如黄淮海烟区, 缺水少雨是普遍的现象和问题[11]。近年来为解决后期烟草赤星病发生危害的问题, 北方烟区烤烟普遍提前移栽, 其结果是烤烟生长与大气自然降水不协调, 烤烟生长前期基本处于干旱之下, 生长发育受到严重影响。相反当雨季来临时, 大量肥料发生作用, 烟株徒长、干物质积累少。此外由于烤烟生育期有限, 大量肥料难以短期内发生作用, 成熟期推迟, 烟叶质量受到影响。
3提高途径
3.1应用缓效性肥料和专用复合肥料
我国的肥料施用还处于以速效性肥料分次施用为主体的施肥阶段,而速效性肥料不仅利用率
低,而且成本高、污染严重,也很不适应现代化农业的要求——应用缓效性肥料和专用复合肥料。采用针对性施肥技术是从根本上解决我国目前施肥落后现状的唯一途径,也是农业生产发展的必然选择[2]。
3.11 缓控肥
目前,国际上缓,控释肥料可以分成四大类,一是有机合成微溶型缓释氮肥。此类肥料的需求有下降的趋势。二是包膜(包裹)类缓/控释肥料。近年来,高分子聚合物包膜缓,控释肥料发展较快,是国际上缓/控释肥发展的主流方向。三是胶结型有机一无机缓释肥料[习。该肥尚未推广应用。四是生物生化抑制型肥料[13]。缓/控释肥料能缓慢而持久地释放出植物生长必需的营养元素,具有养分齐全、配方合理、无公害、长效化等特点,还可以减少因淋溶、固定或分解作用而造成的养分损失,防止作物前期早衰和后期脱肥,在规定释放期内养分释放不低于75%[10]。缓/控释肥料是采用各种机制对常规肥料水溶性进行控制,通过对肥料本身进行改性,有效地延缓或控制了肥料养分的释放,使肥料养分释放时间和强度与作物养分吸收规律相吻合(或基本吻合)[16]。
3.12 专用肥
大力推广配方施肥技术。根据作物的需肥规律、土壤测试结果以及肥料的利用率,调整氮、磷、钾和微量元素的合理用量和比例,使作物得到全面合理的养分供应,最大限度地发挥作物的增产潜力,提高经济效益。近年来,实施的配方施肥就是一项行之有效的途径。精准施肥根据作物生长的土壤状况和需肥规律,适时、适量地进行投肥,满足作物不同时期的肥料需求,以最少的肥料投入达到较高的经济效益,从而提高化肥利用率,改善农业生态环境。
精准施肥是精准农业决策分析中应用最广泛的技术之一,也是发展最为成熟的技术。研究结果表明,水稻和玉米精准施肥与农民习惯施肥相比,氮肥利用率可平均提高7.8百分点[8]。
3.2农田养分精准管理技术
精准农业是现代空间信息技术与农艺技术相结合而产生的一次农业技术革命。它根据每一操作单元的具体情况,精细准确地确定田间物资投入量并进行田间管理,将传统的高耗、低效型的生产结构方式转变为低耗、高效的生产结构方式,节约了大量的物质资源,同时保护了生态环境[20]。精准施肥根据作物生长的土壤状况和需肥规律,适时、适量地进行投肥,满
足作物不同时期的肥料需求,以最少的肥料投入达到较高的经济效益,从而提高化肥利用率,改善农业生态环境。精准农业技术按实施过程来分可分为4个部分:农田信息获取、农田信息管理、决策分析、决策的田间实施[25]。农田信息获取的方式通常有传统采样法、GPS采样和通过遥感方式获取信息,分区平衡施肥法也是在精准农业的基础上发展起来的施肥技术,是根据种植方式、土壤养分状况、肥料施用情况、土壤类型、土壤质地等对某一区域进行分区划片,以片为管理单元进行推荐施肥的方法。其具有宏观控制和具体指导的功能,是普及推荐施肥技术、培肥地力、提高肥料利用率和增加产量的一条有效途径[28]。
3.3开发生物肥料,减少化肥用量
化肥投入数量的不断增加,使我国耕地土壤质量不断下降,耕层土壤迅速流失,有机质含量不断下降,十壤结构受到严重破坏,保肥、保水性明显降低,土壤酸化、碱化、盐渍化现象不断出现,耕地抵御自然灾害的能力大幅降低。为了保护人类生存环境、提高人类生活质量、探索生态农业可持续发展的新路,联合同粮农组织和许多经济发达国家共同倡导成立,有机农业联盟,以推动尢公害土壤环境的监测。许多国家对化肥的投入已作出了不同程度的限制,并开始引导农业生产逐渐向全面利用生物有机肥料过渡。使用生物有机肥料是提高农业生产效率、减少碳排放和保障农产品质量安全的重要手段:目前,欧美等西方国家的生物有机肥料的使用量已达到总用肥量的40%(质量分数)以上。有关专家预测,生物有机肥料将是21世纪逐步取代化肥的主要肥料之一。我国有关部门针对我国化肥施用超量、低效、耕地质量逐年下降的突出问题,提出了:“减少化肥施用量,改善耕地质量,发展新型高效生物肥料
产业化,建设万吨级固氮生物肥料、溶磷生物肥料、解钾生物肥料、抗病生物肥料、降解化学农药的生物肥料的项目规划目标”。
中量元素水溶肥料 第6篇
一、产品特点
1.高含量,高纯度,易被作物吸收利用,氧化镁含量达32.5%,有效营养成分含量高达98%。
2.全水溶,不堵塞滴管或喷头,十分适合滴施、喷施、冲施。
3.不含氯,施用方便、安全,可以与大部分水溶肥料混合施用,且在作物上施用不会影响农产品的品质。
二、产品功效
1.增强光合作用,使叶色浓绿有光泽,同时可以预防叶片黄化和作物早衰。
2.改善作物产品品质,提高产量。镁是多种酶的活化剂,而酶参与了糖、脂肪、蛋白质、维生素A和维生素C的合成,因此施镁能大幅度提高作物产量和改善作物品质。
3.提高作物抗性,镁具有稳定细胞酸碱度的作用,通过施镁可以防止细胞酸化。
三、施用方法
1.叶面喷施。根据作物种类、生育期及设施不同,将该产品稀释800~1000倍均匀喷施在作物叶片的正反面,每亩每次推荐用量为30~500克。
2.滴灌。根据作物种类、生育期不同,每亩每次推荐用量为1~2公斤。
3.冲施或喷灌:根据作物种类、生育期不同,每亩每次推荐用量为2~3公斤。
4.施用时间:作物全生育期均可施用,但应尽量早施,且它与氮、磷、钾肥配合施用效果更佳。
(江西先益农生物科技有限公司 周贵龙 邮编:344700)
颗粒肥料 第7篇
农业生产中, 非常重要的一个环节就是施肥。肥料作为提高农作物产量的关键因素而必不可少。很多农作物属于喜钾作物, 在作物整个生长周期内需要适时施入钾肥, 促进作物健康生长, 提高作物产量[1]。草木灰为生物电厂及其农村田间焚烧秸秆后得到的废弃物, 内含大量钾元素, 对其进行成型加工, 制备新型草木灰有机无机颗粒状肥料。
原料来源丰富, 产品市场需求巨大。目前, 我国各相关科研院所对草木灰的颗粒成型研究较少, 国内外该项研究基本处于空白状态, 对草木灰的颗粒成型机理有待研究。项目组通过前期试验, 研制出新型草木灰有机无机颗粒肥样品, 并进行推广实验, 取得明显效果。主要采用干法与湿法工艺路线, 科学、合理、可行;低能耗低水耗, 基本无废水排放。完成项目任务后, 将建成一条示范生产线, 并向省内其他生物质热电厂推广。该项目对于改善吉林省土壤缺钾的现状, 防止生物质热电厂产生的草木灰对其周边空气的污染, 缓解吉林省钾肥来源紧张的局面, 增加农民收入和提高生物质热电厂的经济效益都有积极促进作用。
1 发展概况与市场前景分析
1.1 发展和现状
21世纪初, 钟诚等人申请公开了有关“纯天然多元有机肥料的制备方法”的发明专利。该发明是一种采用各种纯天然物料制备而成的多元有机肥料。它的基础原料是草炭, 加有含氮的豆饼、含磷的骨粉、含钾的草木灰, 起粘合剂和颗粒包衣的作用的高岭土、稀土、沸石, 经科学配方而成, 能够作为土壤的改良剂和农作物的生长刺激素。
2008年, 沈阳农业大学申请公开了刘鸣达等人发明的一种“含氮磷钾复合肥及其生产方法”专利。该发明是一种主要利用草木灰生产的氮磷钾复合肥及其生产方法, 属于农用肥料技术领域。该肥料呈颗粒状, 便于施用, 为生物质燃料灰分的合理利用提供了有效途径, 消除了灰分对环境的污染, 对于实现生物质直燃发电或供暖的清洁生产和发展循环经济, 促进农业持续发展具有重要意义。
2009年, 中国科学院沈阳应用生态研究所申请公开了何随成等人发明的“一种生物有机活性钾肥及其使用方法”的专利。该发明利用草木灰为主要原材料来制造提高土壤中钾元素的钾肥, 旨在为增加土壤中解钾微生物和可溶性钾元素的数量, 降低钾肥的投入, 对生态环境有保护作用。
2010年, 陈建伟申请了有关“草木灰饱和水溶液的制备方法及其应用”的发明专利。该发明公开了一种草木灰饱和水溶液的制备方法及其应用, 将草木灰通过溶解、固液分离、提纯等工序制备钾肥颗粒。
2010年, 王先林申请公开了一种有关“甜瓜增产肥”的发明专利。2011年, 郑忠明申请公开了一种有关“芝麻增产肥”的发明专利。上述2项发明均以草木灰为辅料, 属于有机肥生产技术领域。
国外大专院校和科研单位也在研究开发如何利用生物质热电厂、生物质气化厂和生物质醇、热电厂的草木灰。目前, 草木灰制肥除用于花卉和高尔夫球场的草坪以外, 主要用于土壤填埋和在建筑上应用, 如作为混凝土原料和玻璃生产原料。
1.2 市场前景分析
在国家“十二五”规划中, 加速发展农业是重点, 因此, 应该加强对化肥领域的科学研究。新型肥料研发的内容呈现多样性趋势, 新型肥料的研发包括缓控释长效肥、生物有机肥、生物有机无机复混肥、氨基酸腐植酸肥、中微量元素肥、叶面肥、BB肥 (散装掺混肥料, 是英文Bulk Blended Fertilizers的缩写) 、生长调节剂等类型。
近年来, 由于缺钾土壤面积不断扩大和需钾较多的经济作物种植面积不断增加, 钾肥需求量逐年增多。作为世界最大的化肥消费国, 我国钾肥的需求量90%依赖进口, 国内资源浪费, 大量资金外流。在此情况下, 利用草木灰生产多样性复合钾肥, 建立生产线规模生产, 进行销售, 具有广阔的市场前景。
1.3 草木灰产品的生产存在的问题
通过调研发现, 目前草木灰研究仍然存在着诸多问题。例如, 我国对草木灰的大量应用主要是农户自身的田间焚烧, 造成空气污染和钾素流失浪费;草木灰由于自身呈碱性, 农业上施用草木灰会使土壤逐渐变碱, 造成作物产量下降, 是近年来农业上施用草木灰减少的重要原因之一;草木灰有机钾肥产品类型单一, 尚未细化、多样化, 不能满足市场需求。这些问题都需要进一步研究。
2 草木灰颗粒肥成型工艺方案确定
2.1 草木灰物理化学性能
草木灰是一种复杂的混合物, 灰黑色物质, 含有丰富的碳酸钾、硫酸钾和氯化钾, 并含有磷、钙、镁以及锌、锰等微量元素。钾含量较高, 随着植物的不同种类和部位而有差异, 一般以氧化钾计是3%~10%。草木灰溶于水, 呈碱性反应, 是一种速效肥料, 可作基肥、追肥或种肥。
2.2 颗粒成型方法
项目采用干法与湿法工艺路线, 根据不同情况选用干法造粒与湿法造粒, 引入干式和湿式造粒机。
2.2.1 干法造粒原理
将干燥后的各种干粉物料从干法制粒机的顶部加入, 经预压进入轧片机内, 在轧片机的双辊挤压下, 物料变成片状, 片状物料经过破碎、整粒、筛粉等过程, 得到需要的粒状产品。为了使粉体在轧辊的全部宽度范围内分布均匀, 提高设备的工作能力, 对轧辊宽度130mm以下的机组采用竖直加料, 对轧辊宽度170mm以上的机组采用水平方向双螺杆加料[2]。
2.2.2 湿法造粒原理
湿法混合制粒过程是由混合、制粒2个工序在同一容器中完成。粉状物料从锥形料斗上方投入物料容器, 待盖板关闭后, 由于搅拌桨的搅拌作用, 使粉料在容器内作旋转运动, 物料沿锥形壁方向由外向中心翻滚, 形成半流动的高效混合状态, 物料被剪切、扩散达到充分的混合。制粒时由于黏合剂的注入, 使粉料逐渐湿润, 物料性状发生变化, 加强了桨叶和筒壁对物料的挤压、摩擦、捏合, 并逐步生成液桥, 物料逐步转变为疏松的软材, 这些团粒结构的软材不是通过强制挤压而成粒, 而是通过制粒刀的切割, 软材在半流动状态下被切割成细小而均匀的颗粒, 实现物料的相转变。开启出料门, 湿颗粒在桨叶的离心作用下推出料斗[3]。
1.扶梯;2.搅拌传动;3.出料装置;4.夹层锅;5.盖板部分;6.加浆部分;7.刮粉机构;8.检视孔;9.制粒刀传动;10.机身
2.3 拟建生产线设计方案
2.3.1 建设规模
项目完成后将建成一条年处理3万t草木灰废弃物的生产示范线;生产线所需主要设备及参数:皮带输送机 (5k W) 、立式粉碎机 (2k W) 、盘式造粒机 (2k W) 、立式搅拌机 (3k W) 、回转式干燥机 (3k W) 、回转式冷却机 (2k W) 、分级筛 (2k W) 、旋风除尘器 (2k W) 、热风炉 (2k W) 、引风机 (2k W) 、包膜机 (3k W) 等。
2.3.2 工艺流程图
课题组进行了配方草木灰有机无机颗粒肥颗粒成型试验, 成功探索出3种配方草木灰有机无机颗粒肥颗粒成型工艺, 并摸索出可靠工艺参数, 为示范生产线的设计和设备选型提供了经验。初步成型工艺流程如下:
2.4 草木灰颗粒肥实物
通过大量实验研究, 成功制取草木灰颗粒肥, 肥料呈灰黑色圆柱形, 对产品进行各项测试, 颗粒酸碱度符合预先设计要求, 不会对土壤及作物产生负面影响;颗粒强度达到要求, 对于远距离地区, 可以进行长途运输;颗粒外观形状规则, 生产效率可观。
3 效益分析
3.1 经济效益分析
吉林省目前拥有7家生物质热电厂, 每年产生大约10万t的草木灰废弃物, 其中双阳地区的华能长春生物质热电厂每年产出大约3万t草木灰。对电厂来说草木灰是废弃物, 为了避免草木灰污染环境, 电厂每年都要花费大量人力和资金进行处理, 因此利用电厂的废弃物草木灰作原料生产草木灰有机无机颗粒肥, 原料成本低, 草木灰有机无机颗粒肥的制造成本比较低, 具有明显的经济优势。
与普通氯化钾肥料进行比较, 以吉林省典型经济作物玉米为例, 分析其经济效益如下:
草木灰有机无机颗粒肥销售价约为500元/t, 普通氯化钾购销价为3600元/t。经过3年田间试验表明, 种植玉米时, 在二铵 (含N 18%, 含P2O5 46%) 和尿素 (含N 46%) 施用量150kg/hm2和350kg/hm2的情况下, 每公顷分别施用氯化钾肥和草木灰多元有机无机颗粒肥150kg和1000kg, 其中施用普通氯化钾肥玉米产量为10574kg/hm2, 施用草木灰多元有机无机颗粒肥玉米产量为10867kg/hm2, 每公顷比普通氯化钾增产293kg (2.7%) 。种植每公顷玉米, 施用普通氯化钾需要人民币540元, 施用草木灰多元有机无机颗粒肥需500元, 玉米价格按1.5元/kg计算, 种植玉米每公顷可增加收入为1.5元/kg293kg≈440元, 加上草木灰多元有机无机颗粒肥的价格优势, 每公顷比普通氯化钾节约40元, 两者合计每公顷可增加收入480元。
草木灰有机无机颗粒肥生产成本约400元/t, 出厂价500元/t, 利税100元/t。华能生物质热电厂每年处理3万t草木灰, 生产出3.6万t成品肥料, 可获利税360万元/年。若吉林省加工草木灰10万t, 产出成品肥料12万t, 利税总计约1200万元/年。
3.2 社会效益分析
从生态和社会效益来看, 利用生物质热电厂废弃物草木灰研制的草木灰多元有机无机颗粒肥, 可以为生物质热电厂解决了废弃物处理的问题, 能够将其充分有效利用, 变废为宝, 为农民增收产量的同时, 还能增加收入。草木灰多元有机无机颗粒肥经过生物化学改性技术处理, 使其成为一种中性肥料, 施入土壤不会引发土壤碱性化, 不会污染环境。另外, 生物质能电厂产出的草木灰作为废弃物简单处理或者直接还田会增加空气中微尘颗粒含量, 造成雾霾天气, 危害当地空气质量和人们的生活质量。本项目通过研制出草木灰颗粒肥制品, 彻底解决了前述问题, 生态效益和社会效益显著, 开发研究前景广阔。
4 前景展望
进入21世纪, 环境和人口的压力越来越大, 和谐发展成为主题。可持续农业生产既要重视产量, 也要注重品质;既要重视经济产出, 也要考虑农业投入对环境造成的风险和影响。这就要求农业生产合理施用化肥, 不仅可以提高产量, 也可以保护环境。尽管草木灰颗粒的加工成本提高, 技术要求较高, 但众多研究发现, 优质的草木灰颗粒肥可以显著提高作物的生长状况及其产量, 由此带来的经济效益足以抵消制粒的成本。目前, 国内外生产的几种草木灰颗粒钾肥, 其物理性质不能满足农业生产要求, 仍然存在一些不足, 进一步研究制取草木灰颗粒钾肥势在必行, 前景可观[4]。
摘要:草木灰颗粒肥是一种肥效很高的钾肥, 在农业生产中, 通过施入草木灰颗粒肥可以提高喜钾农作物的产量, 增加农民收入, 促进农业快速发展。缓解了吉林省钾肥含量短缺的局面, 改善了土壤缺钾的情况。本文主要阐述了该种肥料的国内外研究现状、肥料的生产加工工艺, 对肥料产生的社会效益进行分析, 并简单论述发展前景。
关键词:草木灰,颗粒肥,生产工艺
参考文献
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[3]张彦民, 于振文, 王冠.生物质颗粒成型机理与环境性能研究[J].农机化研究, 2013 (10) :210-212.
颗粒肥料 第8篇
关键词:复合材料,界面,粒度,Fe_3W_3C
颗粒增强金属基复合材料兼有金属基体的良好韧性和颗粒增强体的高强度、高模量、高硬度等优势[1,2],表现出优异的抗磨损性能,因而越来越受到重视[3,4,5]。颗粒增强金属基复合材料中适当的反应产物不仅有利于提高材料的整体强度,而且界面在基体与增强颗粒之间起到一个过渡区的作用,有利于材料整体力学性能的提高,因此,复合材料界面成为颗粒增强复合材料研究的重点之一[6,7,8,9]。
近年来,在颗粒增强复合材料界面研究方面,主要集中在界面组织形貌对复合材料性能的影响。李祖来等通过添加其他合金元素改善了颗粒增强复合材料的界面组织[10,11,12,13];刘政等也通过添加元素改善复合材料界面的结合强度,研究表明,通过其他元素改善材料内部的界面,有利于提高复合材料的综合性能[14,15];刘俊友等通过实验证明碳化硅增强颗粒的适度氧化能改善增强颗粒与铝液间的润湿性,从而提高复合材料的界面性能[16,17]。以上取得的研究成果对颗粒增强金属基复合材料特别是界面方面的研究起到了较好的促进作用,但上述研究都是建立在保持增强颗粒粒度不变的情况下进行,并未考虑颗粒粒度对复合材料界面的影响。对于碳化钨颗粒增强铁基复合材料,由于碳化钨的化学活性,在颗粒增强复合材料的界面处存在着良好的界面反应。而制备工艺不同,界面反应的产物及程度均不相同。界面反应对复合材料的性能及制备具有重要影响,掌握界面反应的程度是选择制备工艺参数、控制复合材料性能的前提,因此,探讨颗粒粒度对复合材料界面的影响规律及其机制成为颗粒增强金属基复合材料研究中急需解决的问题之一。
本工作采用常压烧结方法制备了碳化钨颗粒增强铁基复合材料,研究了碳化钨颗粒粒度对复合材料界面的影响,从而揭示了颗粒粒度对复合材料的影响机制及作用形式。
1 实验材料与方法
采用常压烧结方法制备碳化钨颗粒增强铁基复合材料。将粒度为45μm的分析纯铁粉(99.99%)分别与粒度为550~830,380~550,250~380,180~250,150~180μm的铸造碳化钨颗粒(由WC和W2C组成)按1∶1的实际体积比进行混合配粉,采用XQM-4L行星式球磨机将铁粉与碳化钨颗粒球磨混粉30min,球磨机转速为100r/min。球磨完成后将混合粉末置入60mm×30mm的陶瓷舟中,将陶瓷舟置入真空管式炉中进行烧结。通入氩气保护,烧结温度设定为1500℃。管式炉升温速率为2~10℃/min(室温~500℃:5℃/min;500 ~ 800℃:10℃/min;800~1000℃:5℃/min;1000~1500℃:3℃/min),达到预计温度后保温60min,然后随炉冷却至室温,即得到碳化钨颗粒增强铁基复合材料。
将制备的材料采用线切割取样,取样部位为试样中部,得到4mm×10mm的标准压缩试样,并对试样两端进行打磨、磨平。采用岛津AG-X万能试验机进行压缩实验,实验中取3个实验测试值的平均值,即为该材料的压缩强度。采用HR-150A洛氏硬度计对试样进行洛氏硬度测试,对于不同材料进行10次硬度测试,取其平均值即为该材料的硬度。采用金相显微镜进行金相组织结构分析,利用Image软件对材料的金相组织结构进行体积分数的测量,每个粒度材料选择10个不同的视场进行统计取其平均值,求出各组织的含量。使用XL30ESEM-TEM型扫描电子显微镜及其附带Phoenix+OIM一体化能谱仪,电子背散射衍射仪分析材料的显微结构特征。
2 结果与分析
2.1 碳化钨颗粒粒度对复合材料组织的影响
图1为不同粒度的碳化钨颗粒增强铁基复合材料的组织形貌,由图1可见,不同粒度的碳化钨颗粒均有不同程度的熔解,随着碳化钨颗粒粒度的减小,碳化钨颗粒熔解的程度增大。碳化钨颗粒与基体之间形成了比较明显的界面,界面呈现冶金结合。当碳化钨颗粒粒度为550~830μm时,如图1(a)所示,碳化钨颗粒与基体之间的界面分布连续,形成的界面较宽。随着碳化钨颗粒粒度的减小,如图1(b),(c),(d)所示,生成的界面逐渐由连续变成间断,界面主要组成物含量逐渐增多。当碳化钨颗粒粒度为150~180μm时,如图1(e)所示,没有明显的界面出现,生成物分散在基体中,变成孤立的杆状。
对不同粒度的碳化钨颗粒增强铁基复合材料进行XRD分析,如图2所示,发现制备的碳化钨颗粒增强铁基复合材料主要由WC,W2C,Fe3W3C和 α-Fe组成。随着碳化钨颗粒粒度的减小,图2中W2C对应的峰值逐渐减弱直至峰值消失,Fe3W3C对应的峰值则增强,而WC对应的峰值基本不变。当碳化钨颗粒粒度为550~830μm时,此时材料主要由WC,W2C,Fe3W3C和α-Fe组成,通过EDS能谱分析(表1)与不同粒度的复合材料的SEM照片(图3)可知,在颗粒粒度为550~830μm的碳化钨处(即图3(b)点5处),W和C原子个数比约为2.28∶1,结合XRD图谱可知其为WC和W2C,这也成为XRD图谱中WC,W2C的来源,因为碳化钨主要由WC和W2C按照1∶5的比例组成,说明碳化钨并未发生较大的熔解,颗粒内部仍然保持原状。在颗粒粒度为250~380μm的碳化钨颗粒中较亮处(即图3(a)点1处)其W和C的原子个数比约为2.3∶1,经分析可知其为WC和W2C,这也成为对应XRD图谱中W2C的主要来源。碳化钨颗粒较灰暗处(即图3(a)点2处)Fe和W原子个数比为1∶1.25,经分析可知其物相组成为WC以及生成的碳化物,对应XRD图谱中W2C峰值强度下降,WC峰值基本不变。根据以上分析可知:随着碳化钨颗粒粒度的减小,材料中的碳化钨颗粒逐渐熔解,碳化钨的熔解主要是W2C的熔解,WC在铁液中熔解的数量较少。
根据图1(a)可知,复合材料界面较连续,形成一个完整的环状界面,在界面处(即图3(b)点6处)Fe和W原子个数比接近1∶1,根据XRD图谱可知界面处的物相为Fe3W3C,即由颗粒边缘熔解的碳化钨与Fe发生反应生成Fe3W3C。在基体中的白色碎块状处(即图3(b)点7处)Fe和W原子个数比接近1∶1,结合XRD图谱可知物相为Fe3W3C,该处的Fe3W3C为碳化钨颗粒熔解扩散后与Fe粉反应生成。试样界面及基体中出现Fe3W3C,同时W2C所对应峰的强度随着碳化钨颗粒粒度的减小而降低,说明W2C与Fe发生反应生成Fe3W3C[18]。这就解释了XRD图谱中碳化钨颗粒粒度为550~830μm时存在W2C和WC的衍射峰,随着碳化钨颗粒粒度的减小,其XRD图谱中W2C的衍射峰逐渐减弱,直至完全不见,而Fe3W3C对应的衍射峰增强。在基体处(即图3(b)点8处、图3(a)点4处)主要由Fe和W组成,并无C,这说明C无法扩散至基体中,基体并没有变化,仍然为铁素体。
对碳化钨颗粒增强铁基复合材料中各物相体积分数进行统计如图4所示,结果表明:随着碳化钨颗粒粒度的减小,碳化钨的体积分数逐渐下降,Fe3W3C的体积分数逐渐增加,基体的体积分数基本不变,计算的结果和XRD图谱的峰值变化一致。这表明碳化钨中W2C的熔解程度的大小、Fe3W3C的生成量与碳化钨颗粒粒度密切相关。复合层中的碳化钨熔解较多,在碳化钨颗粒粒度较小且熔解较大的情况下之所以会以孤立的杆状形态出现是因为在凝固时,反应生成的部分Fe3W3C会突破临界形核半径而形核。Fe3W3C形核后,其周围的Fe3W3C浓度降低,使晶核的形成速率下降,因此靠近液相的小晶粒有较充分的机会以枝晶的方式向液相中生长,由于各个晶粒的晶体学取向不同,所以最后形成的杆状组织走向并没有呈现一定的规律性。随着结晶的进行,冷却速率逐渐减小,成分梯度也越来越平缓,枝晶的推进速率就会越来越小,直至最终停止,所以杆状组织并不具有连续性。在碳化钨颗粒粒度小于380μm时,界面以间断、孤立形态出现,而当碳化钨颗粒粒度大于380μm时,界面倾向于以连续的方式出现,界面特征不明显。
2.2 碳化钨颗粒粒度对复合材料性能的影响
分别对制备的碳化钨颗粒增强铁基复合材料进行宏观硬度测试与压缩性能测试,并对得到的数据进行统计,如图5所示。由图5可知:复合材料的洛氏硬度随着碳化钨颗粒粒度的减小而减小;复合材料的压缩强度则在碳化钨颗粒粒度为380~550μm时最佳,此后随着碳化钨颗粒粒度的减小,压缩强度也呈现下降趋势。碳化钨颗粒与基体之间的界面结合将对材料的变形起到一定的缓冲作用,适度的界面结合可以提高材料的整体性能。当碳化钨颗粒粒度为550~830μm时,碳化钨颗粒周围形成一个明显的连续的环状界面,界面结合情况良好,界面宽度较大,基体中含有少量的Fe3W3C。材料的宏观硬度较高,并且压缩强度也较高,表现出良好的力学性能。
由图4可知碳化钨颗粒粒度为550~830μm时,Fe3W3C的体积分数为26.23%,碳化钨体积分数为35.59%,Fe3W3C作为一种增强相,其材料特性介于碳化钨颗粒和基体之间,Fe3W3C在颗粒周围连续出现以及分布于基体中,在一定程度上提升了材料的整体性能,表现为材料具有较高的压缩强度和宏观硬度。当碳化钨颗粒粒度为380~550μm时,Fe3W3C分布在碳化钨颗粒周围形成连续的界面,宽度较碳化钨颗粒粒度为550~830μm的复合材料小,但少量无规则杆状的Fe3W3C分布在基体中,Fe3W3C的体积分数为30.56%,碳化钨体积分数为31.03%,Fe3W3C与碳化钨的体积分数比约为1∶1,此时测得的压缩强度最佳,试样的宏观硬度也处于一个较高的值,力学性能较好。
由图4还可知随着碳化钨颗粒粒度的减小,反应物的体积分数依次增多,碳化钨的体积分数减少。出现这一现象是由于碳化钨颗粒的熔解,原材料中碳化钨的体积分数约为50%,实验后再对其进行测量发现碳化钨的体积分数约为30%,碳化钨出现了较大程度的熔解。Fe3W3C在碳化钨颗粒粒度较大时大部分分布在颗粒周围,形成环状;而当碳化钨颗粒粒度减小,反应物Fe3W3C则开始更多地分布于基体中,并且体积分数逐渐增加。反应物Fe3W3C连续的出现增强了碳化钨颗粒与基体的结合,使两者呈现冶金结合,提升了材料的整体力学性能,故碳化钨颗粒粒度为380~550μm时材料的压缩性能最佳。而Fe3W3C也是一种硬质相,可以起到增强材料的作用,但Fe3W3C同时又是一种脆性相,在材料受压时,脆性相容易产生裂纹,从而成为整个材料的裂纹源,导致材料压缩强度的下降,因此材料中反应生成物Fe3W3C的体积分数应当适量,当Fe3W3C与碳化钨颗粒的体积分数比约为1∶1时,材料具有较好的压缩强度,且反应物连续出现比孤立间断出现将使材料具有更优异的力学性能。
由上述实验结果可知:Fe3W3C在碳化钨颗粒周围分布越连续、形成的界面宽度越大,材料的力学性能就越好;随着碳化钨颗粒粒度的减小,在基体中分布的Fe3W3C越多,材料力学性能越差,因此,必须选取合适的工艺参数来获得比较完整的界面形态,且Fe3W3C在基体中的分布必须适量,Fe3W3C与碳化钨颗粒的体积分数比宜控制在1∶1。
3 结论
(1)随着碳化钨颗粒粒度的减小,复合材料增强颗粒与基体间的界面由连续状向间断状过渡,复合材料的宏观硬度与压缩强度均呈降低趋势。
(2)铸造碳化钨颗粒会发生熔解,主要熔解的是W2C,WC在铁液中熔解的数量较少,W2C与Fe发生反应,生成Fe3W3C。
颗粒肥料 第9篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2010年11月~2012年11月浙江省诸暨市中心医院儿科门诊收治的患者102例, 所有病例均符合《诸福棠实用儿科学》中轮状病毒性肠炎的诊断标准[3]。年龄6个月~2岁, 平均 (1.51±0.67) 岁, 病程1~3 d, 将其随机分为治疗组和对照组, 各51例。两组年龄、性别、病程、脱水情况、腹泻次数和发热等比较差异均无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。见表1。
1.2 入选标准
(1) 年龄:6个月~2岁; (2) 急性起病, 每天大便次数大于5次, 大便性状均为稀糊便、水样便、黏液便; (3) 双抗体夹心斑点酶联法检测轮状病毒阳性; (4) 大便常规正常或偶见白细胞; (5) 大便培养阴性; (6) 患儿家长配合并知情同意; (7) 就诊前未使用药物治疗者; (8) 患儿依从性好, 能坚持门诊治疗1周以上者。
1.3 排除标准
(1) 合并有心、脑血管疾病及肝、肾、造血系统等疾病者; (2) 对本研究中的所有药物过敏者; (3) 脓血便或伴有里急后重; (4) 就诊前已治疗者; (5) 重度脱水; (6) 不能坚持服药; (7) 同时应用其他药物或抗病毒药物者; (8) 依从性差者。
1.4 治疗方法
入院采血后给予补液、纠正酸中毒及对症治疗, 予去乳糖奶粉喂养2~8 d, 大便正常1~2周逐渐恢复原来饮食。两组均于确诊第1天即开始用药, 5 d后判定疗效。对照组:蒙脱石散剂 (3 g×10袋, 哈药集团中药二厂, 国药准字H19999240) 1岁以下每日1袋, 1~2岁每日1~2袋, 2岁以上每日2~3袋, 均分3次服用, 疗程为3 d;治疗组:消旋卡多曲颗粒 (10 mg×4袋, 四川百利药业有限责任公司, 国药准字H20050411) 1.5 mg/ (kg·次) , 每天3次, 疗程为3 d;儿泻停颗粒 (2 g×8袋, 杭州胡庆余堂药业有限公司, 国药准字Z33020121) , <6个月, 1 g/次;6个月~3岁, 2 g/次, 2次/d, 疗程为3 d。
1.5 疗效判定标准[4]
显效:用药后24~48 h腹泻次数减至<2次/d, 大便性状恢复正常, 临床症状消失;有效:用药后48~72 h腹泻次数减至<2次/d, 大便性状好转, 水分明显减少, 临床症状消失;无效:72 h腹泻无缓解, 甚至加重, 改用其他治疗方案者。有效率= (显效例数+有效例数) /总例数×100%。
1.6 统计学方法
采用SPSS 17.0软件处理数据, 计量资料以均数±标准差 (±s) 表示, 采用u检验, 计数资料采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组临床疗效比较
治疗3 d后, 对照组有效率为56.9%, 治疗组有效率为86.3%, 两组有效率比较, 差异有高度统计学意义 (χ2=11.22, P<0.01) , 提示治疗组疗效明显优于对照组。见表2。
注:与对照组比较, χ2=11.22, *P<0.01
2.2 两组治疗后临床症状消退时间比较
治疗组患儿热退时间、止泻时间、止吐时间和脱水纠正时间均显著短于对照组, 差异均有高度统计学意义 (均P<0.01) 。提示治疗组明显优于对照组。见表3。
3 讨论
轮状病毒是婴幼儿腹泻最重要的致病原[5], 主要侵犯十二指肠及空肠近端黏膜上皮细胞, 使微绒毛肿胀、不完整、变短而导致肠上皮细胞大量坏死, 肠蠕动加快, 使肠道对营养物质及水的吸收发生障碍, 同时引起双糖酶不足及其活性下降, 最终导致未吸收的肠液和食物中消化不全的糖类积滞肠腔内, 继发肠液的渗透压增高和微绒毛上皮细胞钠转运的功能障碍, 造成大量水样泻及内环境紊乱[6]。临床表现为大便次数多、量多、水分多等症状, 常并发脱水、酸中毒及电解质紊乱。利巴韦林是核苷类广谱抗病毒药, 对多种病毒 (包括DNA和RNA) 均有抑制作用。张军[7]将病毒唑应用于婴幼儿轮状病毒性肠炎的病因治疗, 但疗效不理想, 并有骨髓抑制等副作用。止泻药早期应用可阻止胃肠道内滞存的各种有毒物质的排泄, 加重病情, 严重者可威胁小儿的生命。消旋卡多曲是一种特殊的脑啡肽酶抑制剂, 能可逆地抑制脑啡肽酶, 从而保护内源性脑啡肽免受降解, 延长消化道内源性脑啡肽的生理活性, 减少水和电解质的过度分泌。消旋卡多曲进入肠道后, 快速水解为更有效的脑啡肽酶抑制剂醋托芬, 醋托芬对脑啡肽酶的抑制作用增加了阿片物质的利用, 阿片物质可以激活胃肠道的δ阿片受体, 导致c AMP黏膜水平的减少, 使小肠绒毛上皮细胞吸收Na+、Cl-和水, 减少Cl-分泌, 从而导致肠液中Na+、Cl-和水总量减少, 达到良好的治疗目的, 不影响中枢神经系统的脑啡肽酶活性, 且对正常小肠的上皮细胞的水、盐吸收无影响[8]。崔丽霞[8]报道, 消旋卡多曲治疗婴幼儿急性水样腹泻, 能显著缩短止泻时间和病程。
婴幼儿轮状病毒性肠炎继发乳糖不耐受属祖国医学“泄泻”范畴, 是指排便次数增多, 粪便稀溏, 甚至泻出如水样为主证的病证。中医认为, 湿热之邪, 蕴结脾胃, 脾喜燥而恶湿, 湿困脾阳, 运化失职, 湿盛则濡泻。湿热之邪, 下注大肠, 传化失司, 故泻下如稀水样, 气味秽臭;热性急迫, 湿热交蒸, 壅遏肠胃气机, 故泻下急迫、量多;湿热困脾, 故纳差食少, 神倦乏力。中医认为治疗小儿泄泻宜运脾化湿[9], 且积累了有丰富的经验, 文献[10-16]提示中药治疗小儿泄泻具有良好疗效。儿泻停颗粒由苍术、羌活、车前子、大黄、甘草、制川乌组成, 具有健脾化湿、消肿止泻功效。方中苍术具有燥湿健脾作用, 对脘腹胀满、泄泻具有良好功效, 羌活、制川乌具有祛风除湿作用, 具有显著的解热镇痛作用。车前子具有利水通淋、渗湿止泻作用。药理研究发现[12], 大黄有抗菌、抗病毒作用。李冰[13]研究发现, 轮状病毒性肠炎予儿泻停颗粒治疗2 d, 有效率达92.16%, 且未见严重不良反应。
本研究结果也显示, 热退时间、止泻时间、止吐时间和脱水纠正时间方面比较, 消旋卡多曲联合儿泻停颗粒治疗轮状病毒性肠炎效果显著 (P<0.01) , 有效率达86.3%, 差异有显著性 (P<0.01) 。说明儿泻停颗粒联合消旋卡多曲治疗轮状病毒性肠炎效果显著, 且未发现明显不良反应, 值得在儿科临床推广应用。
摘要:目的 探讨消旋卡多曲颗粒联合儿泻停颗粒治疗小儿轮状病毒肠炎的效果。方法 选择2010年12月2012年12月浙江省诸暨市中心医院儿科门诊确诊为小儿轮状病毒肠炎102例, 将其随机分为治疗组和对照组, 各51例。对照组给予蒙脱石散剂, 1岁以下每日1袋, 12岁每日12袋, 2岁以上每日23袋, 均分3次服用, 疗程为3 d;治疗组给予消旋卡多曲颗粒口服1.5 mg/ (kg·次) , 3次/d, 疗程为3 d;儿泻停颗粒, <6个月, 1 g/次;6个月2岁, 2 g/次, 2次/d, 疗程为3 d。结果 治疗组显效29例, 有效15例, 无效7例, 有效率为86.3%;对照组显效12例, 有效17例, 无效22例, 有效率为56.9%, 两组有效率比较差异有高度统计学意义 (P<0.01) ;治疗组退热时间为 (2.62±1.49) d, 止泻时间为 (3.13±1.83) d, 止吐时间为 (3.16±0.83) d, 脱水纠正时间为 (2.15±0.53) d;对照组退热时间为 (4.86±1.57) d, 止泻时间为 (6.79±2.44) d, 止吐时间为 (4.53±0.87) d, 脱水纠正时间为 (3.36±0.84) d, 两组比较, 差异均有高度统计学意义 (均P<0.01) 。结论 消旋卡多曲颗粒联合儿泻停颗粒治疗小儿轮状病毒肠炎效果确切, 值得推广应用。
缓释肥料肥效研究 第10篇
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验安排在宿松县九姑乡磨房组一农户责任田, 土壤为石灰性砂泥土, 土壤含有机质18.5 g/kg、全氮1.36 g/kg、碱态氮72 mg/kg、有效磷21.5 mg/kg、速效钾126 mg/kg, pH值8.0。
1.2 试验材料
供试棉花品种为中棉所71, 供试肥料为易降解包膜型缓释肥料, 由中盐安徽红四方集团生产, 固体形态, 颗粒状, 主要含氮、磷、钾元素。
1.3 试验设计
试验设8个处理, 分别为处理1:不施肥;处理2:缺氮素。一次性基施含磷、钾28% (0-9-19) 的肥料1 500 kg/hm2, 不追肥;处理3:普通复混肥料全部基施。一次性基施48% (20-9-19) 含量的普通复混肥料1 500 kg/hm2;处理4:50%氮缓释型的中盐安徽红四方缓释肥料, 与处理3等养分分次施用。基施40% (20-9-19) 含量的缓释肥料1 500 kg/hm2;花铃期追施尿素261 kg/hm2。处理5:50%氮缓释型的中盐安徽红四方缓释肥料, 与处理3等养分全部基施。一次性基施48% (20-9-19) 含量的缓释肥料1 500 kg/hm2;处理6:70%氮缓释型的中盐安徽红四方缓释肥料, 与处理3等养分全部基施。一次性基施48% (20-9-19) 含量的缓释肥料1 500 kg/hm2;处理7:50%氮缓释型的中盐安徽红四方缓释肥料, 减氮量全部基施。一次性基施45% (17-9-19) 含量的缓释肥料1 500kg/hm2;处理8:当地习惯施肥 (基肥+追肥) 。全生育期施肥总养分折合纯氮300 kg/hm2, 其中基肥180 kg/hm2, 追肥120 kg/hm2, 纯磷135 kg/hm2, 纯钾285 kg/hm2, 总氮中50%氮为缓释型, 其包膜尿素释放期为90 d。
处理3~6, 氮、磷、钾总养分相等, 处理7减氮量施肥, 磷钾养分量与处理3~6相等。3次重复, 随机区组排列, 小区面积30 m2, 处理3追肥时间根据当地棉花需肥规律确定, 处理8依农户习惯, 试验地块呈长方形, 小区间做隔离行, 防止各不同处理间串水串肥。
1.4 试验过程
试验地棉花于2012年4月22日播种, 营养钵育苗, 5月21日移栽。移栽密度20 775株/hm2, 6月4日处理2、处理3、处理4、处理5、处理6、处理7施用试验肥料, 处理8农户自施BB肥 (12-12-26) 150 kg/hm2, 7月1日处理8施BB肥150 kg/hm2, 7月29日处理8施尿素225 kg/hm2, 8月13日处理4施尿素261 kg/hm2, 8月15日处理8施尿素300 kg/hm2。
1.5 天气状况对棉花生长的影响
播种后到出苗晴多雨少, 温度较高, 光照充足, 对棉花出苗有利, 出苗较好;4月24日基本出苗, 出苗后到移栽期间晴天多, 雨天少, 温度一般, 光照充足, 对棉苗生长有利;移栽后到现蕾期间雨水一般, 温度一般, 光照充足, 对棉花移栽后苗期生长有利。7月上中旬温度比常年偏高, 棉花生育进程加快, 现蕾至开花期缩短。现蕾至开花结铃期, 雨水少, 晴天多, 光照充足, 对棉花蕾期生长极为有利。开花结铃期至吐絮期, 7月中下旬温度高, 光照足, 有利于开花结铃, 但温度高达35℃以上, 8月上旬田间偏旱, 8月9日、10日大雨造成棉花大量蕾铃脱落, 8月下旬天气较好, 温度适宜, 有利于成铃, 9月天气较差, 雨水多, 幼铃脱落较多, 9月3日、9日大雨造成棉花倒伏, 幼铃脱落严重, 是当年棉花减产的重要原因。吐絮前期雨水多对吐絮不利, 特别是9月9日、12日、21日3次大雨, 对棉花吐絮极为不利, 烂铃较多, 而且造成棉花未成熟铃大量脱落, 棉花二次倒伏, 棉花产量再次减产。吐絮后期雨日少, 光照适宜, 对棉花吐絮有利。总之, 由于棉花生长后期强降水和大风的影响, 造成棉花大量蕾铃脱落和倒伏, 导致棉花减产, 产量较常年偏低10%左右。
2 结果与分析
2.1 不同处理对棉花经济性状的影响
从表1、2可以看出, 不同处理对棉花的籽棉实际产量有影响, 以处理6的产量最高, 为3 996.75 kg/hm2, 处理1产量最低, 为2 707.65 kg/hm2。
2.2 不同处理对棉花产量的影响
对小区实产结果进行方差分析和多重比较, 结果如表3、4所示。F检验表明, 处理间差异达极显著性水平, 重复间差异不显著。LSD法多重比较说明, 处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8之间差异不显著;处理1与处理2之间差异不显著;处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8与处理2之间差异达极显著水平;处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8与处理1之间差异达极显著水平。
2.3 不同处理氮肥利用率分析
氮肥利用率=[ (施肥区处理3~处理7作物产量-缺氮区处理2作物产量) ]1 kg经济产量吸收氮养分量 (通用值) /所施肥料中氮素的总用量) 100
以1 kg经济产量吸收氮养分量 (通用值) 0.059计算, 处理3、处理4、处理5、处理6、处理7氮肥利用率分别为16.06%、22.34%、20.33%、22.62%、18.81%。
2.4 经济效益分析
从表5可以看出, 以处理6经济效益最好, 较处理8增收3 089.6元/hm2, 其次为处理4, 较处理8增收2 654.36元/hm2
2.5 缓释肥料分次施肥与一次性基施的效果评价
处理4与处理5之间产量差异不显著;棉花分次施肥比一次性基施产量略高;处理4比处理5纯收入增加412.74元/hm2;处理4产投比为5.24, 处理5产投比为5.47。
注:安庆尿素2.37元/kg;农户50% (12-12-26) BB肥3.30元/kg;棉花48% (20-9-19) 含量的普通复混肥料2.88元/kg;棉花50%N配型40%含量的缓释肥料 (12-9-19) 2.49元/kg;棉花50%N配型48%含量的缓释肥料3.03元/kg;棉花70%N配型48% (20-9-19) 含量的缓释肥料3.09元/kg;棉花50%N配型45% (17-9-19) 含量的缓释肥料2.827元/kg;籽棉价格8.1元/kg。处理2与处理1产量接近, 其他处理仅与处理1作比较。
2.6 50%和70%缓释氮肥含量的缓释肥料施用效果
处理5与处理6之间产量差异不显著;棉花施用70%缓释氮肥含量的缓释肥料比50%缓释氮肥含量的缓释肥料产量略高;处理6比处理5纯收入增加847.98元/hm2;处理6产投比为5.55, 处理5投比为5.47。
2.7 50%缓释氮肥含量的缓释肥料, 减少氮量的施用效果和节肥效果评价
处理7比处理5少施纯氮45 kg/hm2, 但产量差异未达显著水平;处理7比处理5减少籽棉218.55 kg/hm2, 减产5.63%, 减少收入1 465.76元/hm2。处理7产投比为5.45, 处理5投比为3.99。
3 结论与讨论
中盐安徽红四方缓释肥料肥效小区试验结果表明, 处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8之间差异不显著;处理1与处理2之间差异不显著;处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8与处理2之间差异达极显著水平;处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8与处理1之间差异达极显著水平。施用70%缓释氮肥含量的缓释肥料小区产量、纯收入、产投比均最高。处理7比处理5少施纯氮45kg/hm2, 但产量差异未达显著水平;处理7比处理5减少籽棉218.55 kg/hm2, 减产5.63%, 减少收入1 465.76元/hm2。处理3、处理4、处理5、处理6、处理7与处理8相比, 均表现为增收。施用中盐安徽红四方缓释肥料可以节约成本, 增加收入[5,6]。
摘要:通过不同配型的中盐安徽红四方缓释肥料和相同配方的普通复混肥、尿素等, 在棉花上的对比应用, 校验其肥料大田生物学性状、产量、经济效益和氮肥利用率等应用效果, 研究不配型和施用方法, 为该肥在宿松棉区的大面积推广应用提供科学依据。
关键词:中盐安徽红四方缓释肥料,棉花,应用效果,安徽宿松
参考文献
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[5]车书杰, 陈绍荣, 王美华.涂层缓释一次肥在棉花生产中的应用研究[J].腐植酸, 2008 (2) :7.
小颗粒,大不同 第11篇
可其实,空气从来就不是纯净的,它的主要成分是氮、氧以及一些其他气体。除了气体,空气中还有很多夹杂物。当清晨的第一缕阳光穿过树林,射向大地的时候,我们可以看到光束中有许多颗粒物在活动着。
空气中含有许多各种各样的颗粒物,它们的来源很多。别看它们的个体十分微小,但是威力却不容小觑,各有不同。有些颗粒物能够造福人类,它们是降水的必要形成条件,而有些小颗粒却给我们带来灾难,比如霾。现在,就来具体了解一下关于这些好、坏颗粒物的知识吧。
吸湿性凝结核
盐类微粒
在气象学中,大气中的颗粒被分为吸湿性凝结核和非吸湿性凝结核两大类。水汽由气态转化为液态的凝结过程中,需要一个凝结核心,这些凝结水汽的核心被称为凝结核。凝结核都极其细小,直径一般小于0.1微米,可以称它们为微粒。吸湿性凝结核的吸水能力很强,且易溶于水。盐类微粒是主要的吸湿性凝结核之一。化学分析证实,云、雨、雾中都含有无机盐类,主要是氯化钠、氮化镁、硫酸镁和硫酸钙,其中云所含无机盐最多。
那么,空气中所含的盐类微粒来自哪里呢?这些微粒是由海水蒸发而来的,因为海水中含有很多盐质,当海浪的飞沫蒸发时,所含的盐粒会残留在空中,这些盐类微粒会吸附有湿度的空气,即水汽后,便形成了云、雨、雾等气象。一般而言,离海越远的地区,空气所含的盐类微粒越少,但是在内陆,由于咸水湖浪沫的蒸发,也会使空气中出现盐类微粒。
二氧化硫
除了盐类微粒以外,大气中的另外一种主要的吸湿性凝结核是二氧化硫,它们是通过煤、木材等燃料的燃烧,以及工业上的化学反应所产生的。当二氧化硫在阳光之下,受到紫外线的影响,氧化加速,很快变成三氧化硫,就成为了高度的吸水性物质。但是这种氧化过程只有在白昼才可能,在晚间二氧化硫仍保持它原来的形式,这就是一些工业厂区为什么容易在日出时笼罩在一片雾霭之中的原因。
盐类微粒吸附水分,形成各种形式的降水,均衡地球的水分分布,形成良性循环。如果说盐类微粒是空气中的好微粒,那么二氧化硫就是空气中毋庸置疑的坏微粒了。我们都知道酸雨、酸雾(酸碱度指数的 PH 值低于 5.6 的酸性降水)的危害性,它们对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等都会造成损害。二氧化硫是酸雨的主要成因之一,所以,为了减少二氧化硫的排放,许多原本伫立在工业城市中的大烟囱都被拆除。随着人们节能减排意识增强,更多高排放企业将被关停。
非吸湿性凝结核
空气中还有非吸湿性凝结核,它们虽不易或不溶于水,但容易被水所润湿,比如花粉、细菌,孢子和植物碎片,它们可将水汽吸附在其表面上而形成小水滴。在热带或温带较暖的季节里,植物花粉随着风被带入空中,再被吹送到很远的地方。欧洲北部曾经在松树开花的季节发生过“黄色的雨”,当时的人们觉得很奇怪,后来经过一番调查,才知道是因为松树的黄色花粉使雨滴变成了黄色。
霾与汽车尾气
霾,也称灰霾,是指来源不明确的大量烟、尘等微粒悬浮而形成的大气浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒,而汽车尾气中含有的细颗粒物是造成霾主要的因素之一。
汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的主要污染物有一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等,当然还有固体悬浮微粒。汽车尾气中含有许多直径小于10微米的可吸入颗粒物,其中尤以2~4微米的颗粒物最可怕,也就是PM2.5,因为它们在支气管和肺泡中的沉积率最大。当人们将这些小颗粒被动地吸入肺部后,他们会逐渐破坏肺部内的绒毛,使黏液增加,于是肺部就会发生慢性疾病,比如慢性支气管炎、肺气肿。
为了治理汽车尾气的排放问题,很多发达国家早已经制定出一整套严苛的评治环境的法律法规体系。比如在日本,汽车必须加装过滤器,并禁止柴油发动机汽车驶入东京。又如曾经的“雾都”英国伦敦,建设了自行车高速公路,减少私车的使用。中国政府也已经意识到了改善空气质量的紧迫性,已经相继实施了不少防治办法,全社会携手让头顶的蓝天重现蔚蓝。
个人的力量是微小的,单凭一己之力很难使空气质量得到改善,但是正如公益广告里所说的:“再小的力量也是一种支持。” 你可以劝身边吸烟的人尽早戒烟,还可以让妈妈今天不要开车来接你放学,你们可以乘坐公共汽车或者地铁。
颗粒肥料 第12篇
关键词:颗粒物,空气质量,分析
大气污染导致每年有30~70万人因烟尘污染提前死亡, 2500万的儿童患慢性喉炎, 400~700万的农村妇女儿童受害[1]。因此环境空气质量监测意义非常重大, 而科学准确地监测数据同时也需要一个科学合理的评价体系, 才能准确的反映出环境质量状况, 为开展大气污染预警提供科学依据。
1 数据来源
采用青田县建设大楼空气自动站2013年11月至12月期间稳定运行的自动监测数据, 并满足空气质量指数 (AQI) 日报发布要求。监测项目有SO2、NO2、可吸入颗粒物 (PM10) 、细颗粒物 (PM2.5) 、CO、臭氧六个。监测方法:SO2、NO2、臭氧采用差分光吸收光谱法, PM10采用?射线法, PM2.5采用β射线吸收和光散射双检测技术, CO采用气体滤波相关红外法。
2 评价依据
(1) 《环境空气质量标准》 (3095-2012) ;
(2) 《环境空气质量指数 (AQI) 技术规定 (试行) 》 (HJ633-2012) 。
3 数据分析
3.1 数据内容与评价方法
采用PM10与PM2.5分指数、AQI日报指数、空气质量指数类别分别对空气质量优、良、轻度污染、中度污染、重度污染等类别进行评价, 因县域内未发生严重污染情况, 故不作分析。
3.2 PM10与PM2.5对评价各类空气质量类别的影响分析
3.2.1 PM10与PM2.5对AQI评价优时的影响分析
从表1得出, 当空气质量指数类别为优时, PM2.5分指数与PM10分指数所反映的空气质量类别均为优, 且AQI基本与PM10分指数相同。
3.2.2 PM10与PM2.5对AQI评价良时的影响分析
从表2得出, 当空气质量指数类别为良时, PM2.5分指数与PM10分指数所反映的空气质量类别均为良, 但首要污染物有PM2.5、PM10, 在统计的30天中, 首要污染物为PM2.5的有10天, 首要污染物为PM10的有21天 (其中有一天PM2.5分指数与PM10分指数相同) 。
3.2.3 PM10与PM2.5对AQI评价轻度污染时的影响分析
从表3得出, 当空气质量指数类别为轻度污染时, PM2.5分指数与PM10分指数所反映的空气质量类别产生了较大差异。在统计的13天中, 首要污染物均为PM2.5。若无PM2.5项目评价, 其首要污染物为PM10, 仅有5天的空气质量类别为轻度污染, 而有8天空气质量类别为良。
3.2.4 PM10与PM2.5对AQI评价对中度污染的影响分析
从表4得出, 当空气质量指数类别为中度污染时, PM2.5分指数与PM10分指数所反映的空气质量类别产生了大的差异。在统计的2天中, 首要污染物均为PM2.5。若无PM2.5项目评价, 其首要污染物为PM10, 空气质量类别为轻度污染, 比采用PM2.5项目评价时低一等级。
3.2.5 PM10与PM2.5对AQI评价对重度污染的影响分析
从表5得出, 当空气质量指数类别为重度污染时, PM2.5分指数与PM10分指数所反映的空气质量类别产生了更大差异。在统计的2天中, 首要污染物均为PM2.5。若无PM2.5项目评价, 其首要污染物为PM10, 空气质量类别为中度污染与轻度污染, 比采用PM2.5项目评价低一至二个等级。
4 结语
4.1在优良天气时, PM2.5与PM10都能较客观的反映空气质量实际状况, 但随着空气污染的加剧, PM10已不足以反映空气受污染的实际状况, 其分指数所对应的空气质量指数类别比PM2.5分指数对应的空气质量指数类别低一个或者更多的等级。
4.2 PM2.5加入《环境空气质量标准》 (3095-2012) 评价体系, 有效地弥补了原空气质量评价体系的不足, AQI将环境监测的作用更加有效地体现出来, 使环境监测数据与人群对空气质量的直观感觉更加符合实际的统一起来。同时, 鉴于PM10对反映污染天气的偏差, 有必要提高PM10标准要求。
参考文献
颗粒肥料范文
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