(王德汉)木质素肥料的特点及其对NPK养分的缓释机理

3、 木质素肥料的缓释机理 、
3.1 木质素对肥料中N释放的影响 （1）木质素网络结构的物理吸附作用 （2）木质素结构单元中功能基团的化学键 合作用。 （3）木质素中醌类基团对土壤中脲酶活性的 抑制作用，降低尿素水解速率。
CK: 尿素 L1: 尿素+2.5g 木质素 L2: 尿素+ 5g 木质素
附：参考文献全部为本人公开发表的有关木质素肥料的论文
1. 李小建,王德汉 王德汉,张玉帅,黄细花,廖宗文. 多介质环境下木质素对化肥中N素迁移转化积累的影响[J]. 农业环境科学学 王德汉 报,2006,25(2)：458-463 王德汉,林辉东,彭俊杰,肖雄师,廖宗文. 木质素锌肥在粤北石灰性土壤上的生物有效性研究[J]. 应用生态学 2. 王德汉 报,2004,15(7)：1236-1240 3. 彭俊杰,王德汉 王德汉,廖宗文. 造纸黑液木质素对尿素氮在土壤中转化与生物利用的影响[J]. 华南农业大学学报(自然科学 王德汉 版),2004,25(1)：21-24 王德汉,彭俊杰,肖雄师,廖宗文. 利用麦草造纸碱木素生产螯合锌肥及其对玉米生长的影响[J]. 植物营养与肥料学 4. 王德汉 报,2004,10（1）：78－81 5. 彭俊杰,王德汉 王德汉,林辉东,李小建,廖宗文. 含氮木质素对小白菜硝酸盐含量的影响[J]. 华中农业大学学报,2003,22(5)： 王德汉 490-493 王德汉,彭俊杰,廖宗文. 木质素改性产物对钾肥的缓释作用与作物吸钾量的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2003,9（3） 6. 王德汉 308－311 王德汉,彭俊杰,廖宗文. 木质素螯合微肥对生菜栽培中硝酸盐污染的控制作用[J]. 上海环境科学,2003,22(2)：1067. 王德汉 108，111 王德汉,朱兆华,彭俊杰,林辉东,廖宗文. 含氮木质素作为尿素控释材料提高水稻、玉米氮肥利用率研究[J]. 农业环境 8. 王德汉 科学学报,2003,22(5)：574-577 王德汉,彭俊杰,廖宗文. 木质素包膜尿素(LCU)的研制及其肥效试验[J]. 农业环境科学学报,2003,22（2）：185-188 9. 王德汉 王德汉,彭俊杰,林辉东,廖宗文. 木质素磺酸盐对尿素氮转化与蔬菜硝酸盐积累的影响[J]. 环境科学,2003,24（5）： 10. 王德汉 141—145 11. 朱兆华,廖宗文,王德汉 改性造纸黑液木质素氮素释放规律[J]. 农业环境保护,2002,21(2)：140-142 王德汉. 王德汉 12. 卢其明,乐学义,王德汉 王德汉,廖宗文. 氧化黑液木素-Pb2+、Cd2+螯合物稳定性的初步研究[J]. 华南农业大学学 王德汉 报,2002,23(1) 13. 朱兆华,王德汉 王德汉,廖宗文,游植粼. 改性造纸黑液木质素——氨氧化木质素(AOL)作为缓释氮肥的肥效研究[J]. 农业环 王德汉 境保护,2001,20(2)：98-100 14. 朱兆华,王德汉 王德汉,廖宗文,游植麟. 氨氧化木质素作为硝化抑制剂的研究[J]. 土壤与环境,2000,(2)：132-134 王德汉 王德汉，朱兆华，廖宗文，马涛，詹怀宇，氨氧化木质素对玉米生物量和土壤脲酶活性的影响，广东造纸，（3）： 15. 王德汉 5-8，1999 16. 刘可星，王德汉 王德汉，廖宗文，造纸黑液及木素对磷矿粉活化的研究初报，广东造纸，（3）：14，1998 王德汉 17. 马涛、詹怀宇，王德汉 王德汉，廖宗文，造纸黑液木素在农业领域的应用研究近况，广东造纸，（5-6）：125，1997 王德汉 18. 马涛、詹怀宇，王德汉 王德汉，木质素锌肥的研制及生物试验，广东造纸，（3）：9-13，1999 王德汉
L3: 尿素+ 10g 木质素 L4: 尿素+15g 木质素 HQ : 尿素+ 9.6mg 氢醌
CK: 不加肥料 A1: 尿素
A2 : 5%木质素与尿素 A3 : 20%木质素与尿素
AOL: 含氮木质素肥料
UN: 尿素
3.2 木质素对肥料中P释放的影响
PO43-很容易与二、三价金属离子及粘土矿物形 成难溶物而降低其有效性。 木质素分子的羟基、羰基、羧基、网状结构及 其被土壤微生物降解产生的有机酸，优先与土壤 中的铁、铝、钙等络合、吸附，减少磷酸根的化 学固定，提高磷肥的利用率，达到节肥增产的效 果。 大量实验数据证明，木质素对肥料中P的释放是 有促进作用。
3.5 木质素对肥料中微量元素释放的影响
• 木素是一种酚型三度空间有分枝的网状结构高分子聚台物， 表现出较强的螯台性能和胶体性质，能与盐类和金属离子 作用螯合成有机微肥（Fe、Zn、Cu等）。 • 通过淋溶与盆栽试验研究了木质素锌肥与无机锌肥在粤北 两种石灰性土壤上的生物有效性差异。结果表明,木质素螯 合锌肥被土壤固定、吸附量要明显小于无机锌肥,对于土壤 B ,当Zn用量为10 mg/kg时,木质素锌肥处理锌溶出量比无 机锌高65.2%,施用木质素锌肥的处理玉米长势好,不仅生物 量高过无机锌肥,而且更有利于玉米对锌的吸收,在土壤A上, 当Zn用量为10 mg/kg时,木质素锌肥处理的生物量比无机锌 增产16.3 %,植株锌含量比无机锌肥高81.2 %,木质素锌肥 的生物有效性优于无机锌肥。
盆栽试验表明，与化肥比较，番茄植株干重平均增产 率为12.15％，玉米植株干重增产率为5.58％，同时可以 提高番茄对钾肥的利用率15.2～24.9个百分点，提高玉米 对钾肥的利用率15.8～26.4个百分点。
3.4木质素对复合肥中养分释放的影响 木质素对复合肥中养分释放的影响
由图7可以看出，木质素缓释肥料释放平缓，氮磷钾三组分释放速 率基本一致；复合肥料养分释放迅速，且速度不同。
谢 谢！
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4、 木质素肥料在高尔夫草坪施肥中应用前景 、
• 相关调查表明,草坪施肥是改善草坪质量和维护草 坪持久性的决定因素。缓释肥料将是今后草坪专 用肥的发展趋势和研究重点。 • 在广东、上海或北京等地都表现出了非常理想的 使用效果。主要是因为其产品为缓释肥料，肥效 期为2-3个月，肥料利用率高，且不烧草同时不会 对土壤环境造成污染。
有机物（木质素） 有机物（木质素） 无机养分（ 无机养分（NPK） ）
结合 木质素 缓释肥
缓释
腐殖酸
改良土壤
NPK
植物吸收
图8 木质素缓释肥料生产过程
• 木质素肥料中充足的养分和微量元素可以有效提 高草坪草的生长代谢，增强其活力，具有显著的 增绿作用。 • 无机养分与木质素化学结合后，木质素经土壤微 生物降解后才释放养分，缓释期更长。 • 细小、均匀的颗粒使木质素缓释肥料可以很方便 的施入并固定在草坪草根部，不影响剪草、浇水 等其它作业。 • 缓释性和无污染的特点，恰好满足了高尔夫草坪 用肥的需要。 • 木质素来源于植物，回归于土壤，生态环保，木 质素缓释肥料在草坪施肥中具有广阔的前景。
2、 木质素的特性 、
• 木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳-碳键联接而 成的具有三度空间网络结构的芳香族分子聚合物。
• 由于木质素来源于植物，施入土壤后会生 物转化为腐植质。木质素中的官能团与腐殖酸
中的官能团非常相似，表现出的化学特性：螯合 功能、粘合性与分散性等。
• 木质素是一种含许多负电基团的多环高分子有机 物，对土壤中的高价金属离子有较强的亲合力。 • 木质素比表面积大，质轻。作为载体与N、P、K和 微量元素混合，养分利用率可达80％以上，肥效 可以持续20周之久。 • 无毒，能降解，能微生物降解生成腐殖酸，可改 善土壤理化性质，提高土壤通透性，防止板结。 • 改善肥料的水溶性、降低土壤中脲酶活性以及减 少有效成分被土壤组分的固持、提高磷的活性等 方面具有明显的效果。
木质素肥料的特点及其对 NPK养分的缓释机理 NPK养分的缓释机理
王德汉
（华南农业大学环境科学与工程系） 华南农业大学环境科学与工程系）
1、 前言 、
• 地球上木质素的数量仅次于纤维素，为第 二多的天然高分子聚合物。 • 木质素在木材中的含量为20-40%，草类原 料中木质素的含量为15-20%。 • 1吨植物纤维原料含500kg纤维素、200300kg木质素、200-300kg半纤维素。2吨纤 维原料生产1吨纸浆，大约有400kg的木质 素溶解于造纸剩余液中。
经14 d渗滤实验，累积渗滤液中有效磷量比无机复合肥提高34％。
3.3 木质素对肥料中K释放的影响
木质素是一类由苯丙烷结构单元构成的高分 子物质，其上含有较多的酚羟基和醇羟基。纤维 原料经蒸煮后又增加了羧基和羰基，同时引入了 磺酸基等。这些基团多是可解离的负电基团。使 其具有较大的阳离子交换量，对铵、钾等阳离子 态养分具有较强的保持能力。