腐植酸尿素长效尿素
腐殖酸类肥料种类及简介
腐植酸类肥料种类及概念简介自1953年我国腐植酸开发应用以来，腐植酸最早进入农业领域应用的当属肥料。
随着全球肥料产业、特别是化肥产业升级换代的需要，腐植酸作为重要的有机原料和绿色环保肥料，其开发愈来愈受到业界的重视。
目前，在市场上流通的腐植酸类肥料涉及固体、液体两大类肥料的所有方面，已成为肥料产业体系中的一朵奇葩。
1 腐植酸类固体肥料腐植酸类固体肥料系指以根施(底肥)为主的基础肥料。
主要由腐植酸与大量元素(N、P、K)、中量元素(Ca、Mg、S)、微量元素(Zn、B、Fe、Mo、Mn、Cu)及稀有元素结合而形成的单质或多元肥料，以及腐植酸有机或生物腐植酸有机肥料等多种类型，属于生产无公害食品、绿色食品和有机食品的天然“盟友”。
(1) 腐植酸氮肥(2) 腐植酸磷肥(或称磷腐肥)(3) 腐植酸钾肥(4) 腐植酸钠(5) 腐植酸铵(6) 硝基腐植酸铵(7) 腐植酸尿素(8) 腐植酸复混肥料(9) 腐植酸复合肥料(10) 腐植酸有机-无机复合肥料(11) 腐植酸无机-有机复合肥料(12) 腐植酸有机肥料(13) 生物腐植酸有机肥料(14) 生物腐植酸复合肥料(15) 腐植酸镁肥料(16) 腐植酸微量元素肥料(17) 腐植酸硒肥(18) 腐植酸硅肥在深化上述腐植酸类肥料的开发中，针对各种作物的用途而配制的各类专用肥，可谓五花八门，应有尽有，充分说明用腐植酸开发应用肥料的空间十分广阔。
2 腐植酸类液体肥料腐植酸类液体(流体)肥料(包括液态和固态或粉剂两类)系指以沟壑冲施和植物枝体以及叶面喷施为主的补充肥料。
包括含腐植酸水溶性肥料、腐植酸叶面肥料、腐植酸冲施肥料等各种类型的液体肥料。
3 腐植酸类肥料文献种类概念通过查阅大量文献资料得知，腐植酸作为肥料的种类及概念相当庞杂。
现将《中国农业百科全书》(农业出版社，1996)和《中国肥料手册》(中国化工信息中心，2001)两个版本中，有关腐植酸类肥料的种类及概念摘录如下。
腐植酸尿素的作用和效果
腐植酸尿素的作用和效果腐植酸尿素是一种络合物。
腐植酸有较强的离子交换能力和吸附能力可以抑制尿酶的活动，减缓尿素分解，减少挥发，并且逐渐释放氮素，使肥效延长。
下面为大家介绍腐植酸尿素的作用和效果。
腐植酸的生物活性能促进植物根系发育和体内氮素代谢，促进氮的吸收，提高肥效利用率。
经试验、分析、腐植酸尿素的利用率达到85%-95%。
而普通尿素（N≥46.4%）是酰铵态氮肥，所含氮素需经尿素细菌分泌的尿酶分解转化为铵态氮后，才能被植物吸收，利用率一般为30%-40%，肥效利用率低、挥发快、污染环境，板结土壤等弊端。
腐植酸尿素的成份对比腐植酸尿素主要有效成份：氮、有机质、腐植酸、中量元素：钙、镁、硫等，微量元素：锌、锰、硼、铁、铜、钼等。
而普通尿素主要成份：氮。
腐植酸尿素对土壤作用的对比腐植酸尿素：促进土壤团粒结构的形成，提高土壤交换容量，调节土壤PH值，使土壤疏松，调节土壤，水、肥、气、热状况，提高土壤的保水保肥能力，促进植物根系发育，使土壤微生物活性增加。
具有显著的改良熟化土壤的优点，使板结的土壤得到疏松，改善生态环境，并且促进土壤微生物的活动，增加土壤有益微生物的数量，增加土壤酶的活性。
从而促进土壤有机无机的转化速度。
促进营养元素的循环以及植物生命活动中酶的形成。
同时对真菌有抑制作用，并能使土壤表层盐分逐渐减少。
普通尿素在土壤中只有氮素，成份单一，污染水源，使土地板结严重，从而降低了农作物的质量和产量。
腐植酸尿素对农作物的效果对比腐植酸尿素中的腐植酸、微量元素等营养成份是一种螯合物，第一：易被植物吸收的腐植酸微量元素螯合物，有利于植物根部吸收或叶面吸收。
促进将吸收的微量元素从根部向地上转移，从部分叶片向其它叶片扩散，从而达到促进植物正常生长发育，提高植物抗病能力，改善品质，产量增加15-25%。
第二：增强植物的光合作用和叶绿素含量，增强植物的抗逆性，其原理是：腐植酸尿素中有减少植物叶片气孔开张度，从而养活叶面蒸腾，降低耗水量，使植物体内水分状况得到改善，保证植物在干旱条件下正常生长发育。
腐植酸对尿素的增效及应用
Z h o n g f e i n o n g y a o氮肥是农作生长发育必不可少的一种肥料，对于促进我国农业的发展发挥着巨大的作用，由于尿素是最主要的氮肥种类，而且全世界每年尿素的消耗量约占氮肥总消耗量的一半，但是其利用率却只达到了28%-41%，资源处于严重浪费的状态，根据相关的数据显示，尿素流失的途径较多，如挥发、与土壤发生水解反应等，因此，工作人员必须加强对尿素的研究工作，实现对资源的充分利用。
由于腐殖酸是尿素的基本组成部分之一，其是各种动物残体经过复杂的物理、化学以及生物等反应后生成的一种化学物质，具有良好的物理以及化学性能，可以通过改善土壤结构，刺激农作物的生长发育，并且还能和土壤发生化学反应，释放出氮、磷、钾等元素，促进植物的生长。
除此之外，将腐殖酸与尿素结合起来使用，不仅能够降低尿素分解的速度，延长其作用时间，同时还能够提升尿素的利用率，通常肥效可以增加约6.9%~ 11.9%，而农作物增产高达10%~30%。
因此，本文对腐殖酸的作用机理进行研究，分析腐殖酸在农业中的具体应用，意在推动我国农业产品的研究工作。
1、腐植酸与尿素的反应机理腐植酸与尿素的反应主要发生在腐植酸分子中的羧基上。
梁宗存等人认为腐植酸是一种天然大分子芳香族羟基羧基的混合物，尿素是含氮的弱碱类物质，二者可能通过腐植酸的羧基和酚羟基与尿素作用生成腐植酸－脲络合物，随后，其又通过用化学法和波谱法表征了腐植酸、尿素和水按照3:7:15比例混合所制备的腐植酸－尿素和尿素－腐植酸的复合物，发现，腐植酸的各活性含氧官能团均能与尿素发生反应，并形成具有较高稳定性的化学键，其中以羧基对反应深度影响最大。
其中，腐植酸的羧基和酚羟基均能够与尿素反应形成氢键和域络合配位键，同时，形成一定量的COO-NH4＋离子键，但羧基的离子化倾向远强于酚羟基；腐植酸的羰/羧基与尿素的－NH2基发生作用，形成＞C=N 键；腐植酸的醌基则以自由基断片形式与尿素反应，形成离子键或共价键。
腐植酸包裹型长效尿素肥效机理初步研究
等 特 点 ， 文 对 这 些 特 点 的 形 成 原 因 作 了 一 些 放 ４ ｇ土 ， １ 本 ０ 与 ｇ尿 素 、 ． ５ １ ２ ｇ腐 植 酸 包 裹 型 尿
初步研 究 。 １ 材 料 与 方 法 １ １ ＵＨＡ 氮 素 利 用 率 试 验 ． 试 验 设 计 ： １ 无 氮 （ Ｋ） （ ） 素 （ ； （） Ｐ ；２ 尿 Ｕ） 素 、． ５ ０ ２ ｇ腐 植 酸 混 匀 后 ， 覆 盖 ５ 再 ｇ土 ， 适 量 加 水 ， 用 自然 培 养 和 恒 温 培 养 ， 重 复 ３次 ， 采 各 测
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式 中 ： 一 施 氮 区 收 获 量 ； 一 无 氮 区 收 Ｎ Ｎ。 获量 ； 一施氮量 。 Ｎ． １ ２ ＵＨＡ 氮 素 利 用 率 提 高 机 理 试 验 ． 试 验 设 计 ： １ 无 氮 ｝ ２ 尿 素 ； ３ 腐 植 酸 包 （） （） （） 裹 型 尿 素 ｝ ４ 腐 植 酸 。 料一 次 性 全 层 基 施 ， （） 肥 以
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维普资讯
土壤 肥料
２０ （） ０ ２ １
水 稻 盆裁 和 无植 被培 养 试验 结 果表 明 ， 移 栽 后 无 Ｎ 区 （ Ｋ 区 ） 稻 吸 氮 曲 线 为 双 峰 曲 Ｐ 水 线 ， 一 个 吸 氮 高 峰 在 水 稻 分 蘖 始 盛 期 ， 二 个 第 第 吸 氮 高 峰 在 拔 节 幼 穗 分 化 期 （ １ ； 栽 后 无 图 ）移 Ｎ 区 水 稻 干 物 质 下 降 （ 移 栽 时 比 为 负 数 ） 随 与 ， 后 干 物 质 日增 量 逐 渐 增 加 ， 峰 值 为 幼 穗 分 化 其 期 ， 后 干 物 质 日增 量 逐 渐 下 降 （ ２ 。 无 植 以 图 ）
腐植酸对尿素的增效及应用
腐植酸对尿素的增效及应用作者：黄晓婷张星郎朗李任丰来源：《农民致富之友》2020年第31期氮肥是农作生长发育必不可少的一种肥料，对于促进我国农业的发展发挥着巨大的作用，由于尿素是最主要的氮肥种类，而且全世界每年尿素的消耗量约占氮肥总消耗量的一半，但是其利用率却只达到了28%-41%，资源处于严重浪费的状态，根据相关的数据显示，尿素流失的途径较多，如挥发、与土壤发生水解反应等，因此，工作人员必须加强对尿素的研究工作，实现对资源的充分利用。
由于腐殖酸是尿素的基本组成部分之一，其是各种动物残体经过复杂的物理、化学以及生物等反应后生成的一种化学物质，具有良好的物理以及化学性能，可以通过改善土壤结构，刺激农作物的生长发育，并且还能和土壤发生化学反应，释放出氮、磷、钾等元素，促进植物的生长。
除此之外，将腐殖酸与尿素结合起来使用，不仅能够降低尿素分解的速度，延长其作用时间，同时还能够提升尿素的利用率，通常肥效可以增加约6.9%～11.9%，而农作物增产高达10%～30%。
因此，本文对腐殖酸的作用机理进行研究，分析腐殖酸在农业中的具体应用，意在推动我国农业产品的研究工作。
1、腐植酸与尿素的反应机理腐植酸与尿素的反应主要发生在腐植酸分子中的羧基上。
梁宗存等人认为腐植酸是一种天然大分子芳香族羟基羧基的混合物，尿素是含氮的弱碱类物质，二者可能通过腐植酸的羧基和酚羟基与尿素作用生成腐植酸-脲络合物，随后，其又通过用化学法和波谱法表征了腐植酸、尿素和水按照3：7：15比例混合所制备的腐植酸-尿素和尿素-腐植酸的复合物，发现，腐植酸的各活性含氧官能团均能与尿素发生反应，并形成具有较高稳定性的化学键，其中以羧基对反应深度影响最大。
其中，腐植酸的羧基和酚羟基均能够与尿素反应形成氢键和域络合配位键，同时，形成一定量的COO-NH4+离子键，但羧基的离子化倾向远强于酚羟基;腐植酸的羰/羧基与尿素的-NH2基发生作用，形成>C=N键;腐植酸的醌基则以自由基断片形式与尿素反应，形成离子键或共价键。
绿色环保肥料腐殖酸尿素
（ １ ） 易被植物吸收 的腐植 酸微量元素螯合物 ， 有 利于植物根部 吸 收或叶面吸收 。促进将吸收的微量元 素从根部 向地上转移 ， 从部分 叶 片向其 它叶片扩散 ， 促进植物正常生长发育 ， 提高植物抗病 能力 ， 改 善 品质 ， 产量增加 １ ５ — ２ ５ ％。 （ ２ ） 增强植物 的光合作用和叶绿素含量 。 增强植物 的抗逆性 ， 其 原 理是 ： 腐植 酸尿素 中有减少植物叶片气孔开张度 ， 从 而养 活叶面蒸 腾 ， 降低耗水量 。 使植物体 内水分状况得到改善 ． 保 证植物在干旱条件 下 正常生长发育。 同时由于腐植酸呈两性 胶体 ， 表 面活性大 ， 使细胞渗透 性和膨胀压增加 。 提高细胞液浓度 ． 增加植物抗旱 、 抗涝 、 抗风、 抗倒 伏 能力。因腐植酸对真菌有抑制作用 ， 故 能防治腐烂病 。 （ ３ ） 促 进酶 的活性 ， 如糖化酶的活动， 使很难溶 的多酶转化 为可溶 性单糖 ， 使果实糖份增加 。 试验证明 ： 瓜果 的 自 然甜液可提高 １ ０ — ２ ０ ％。 促进淀粉磷化 酶的活动 ． 使淀粉合成 ． 积累加速 。 对改善作物品质提高 作物产量具有极佳 的作用 普通尿素对农作物效果 ： 无附加功能。 添加了腐植酸 的尿素与单纯化肥复混相 比 ， 氮素损失少 ， 活化了 土壤养分 ， 氮营养元素 以络合态逐渐释放 ， 稳定 、 均衡 、 足量、 适宜地供 给作物 营养需要 ． 从 而提高化肥利用率和减少农 药的使用量 ． 降低 了 农业生产成本。 腐植酸还可 以降解土壤 中的农 药残 留、 吸附重金属 、 消 除或降低土壤污染 。 此外 。 腐植酸盐还是一种抗旱剂 ， 能够促进根系发 育． 提高根系活力 ， 增 大根 系吸收范围和吸收强度 ， 使根系吸收较多 的 水分 和养分 ． 减少 植物叶片的气孔 张开强度 ． 控制叶面蒸腾 作用而降 低植株耗水量 ， 增强作 物抗寒性 推广应用腐植 酸肥料 ， 可 以保持农业 可持续发展 ． 推动我国施肥技术发展 。
腐植酸应用技术论坛【26】：腐植酸尿素饲料添加剂
腐植酸应用技术论坛[26]：腐植酸尿素饲料添加剂2010-09-13 19:00:10一、项目意义及国内外情况尿素是反刍动物（牛、羊、鹿等）理想的非蛋白氮（代号NPN）补充来源，其总氮（N）含量46%，折算成粗蛋白质为287.5%，即1kg尿素的氮含量相当于2.6~2.8kg粗蛋白质或7kg豆饼。
因此，用尿素代替部分高蛋白饲料是解决粮食饲料资源不足的有效途径。
近年来全球尿素年总产量1亿吨左右，其中用于饲料的尿素约200万吨/年，占尿素产量的2%。
我国近年来尿素产量5000万吨/年，用于饲料的尿素不足50万吨，只占1%。
但是，尿素作为饲料添加剂有较严格的限制。
因为尿素在牛羊特有的瘤胃中脲酶的作用下会迅速分解成氨和二氧化碳，然后在微生物分泌的合成酶作用下合成“菌体蛋白”，经肠胃吸收后转化为氨基酸和蛋白质供动物利用。
假如饲喂的尿素过多，过量的氨就会很快进入血液导致动物中毒甚至死亡。
因此，尿素饲喂量一般不超过精料的3%。
为了降低尿素分解速度，增加尿素用量，国内外已开发出多种改性尿素或缓释尿素，如糊化淀粉尿素、玉米膨化尿素、缩二脲、羟甲基尿素、异丁叉尿素、磷酸尿素、天然植物包裹尿素、腐植酸尿素等，这样的改性产品饲用量可增加到精料的5%（以纯尿素计）。
但从效果、成本和安全方面来看，腐植酸尿素（代号UHA）当属最佳选择。
腐植酸（代号HA）是从低级别煤中提取出来的一类大分子芳香族羟基羧酸的混合物。
HA不仅无任何毒性，而且本身就是一种天然生物活性物质。
早在上世纪50年代后期，日本、前苏联、东欧一些国家就开始用HA作为动物生长促进剂和兽药。
我国从70年代开始将腐植酸或腐植酸钠用于饲料添加剂，并在新疆和内蒙进行过较大规模的推广示范,取得明显成效。
试验证明，腐植酸不仅在促进家畜和家禽生长发育、提高肉、蛋产量方面有独特的功效，而且HA还具有消炎、止血、镇痛、抗溃疡、提高免疫力等功能，对动物的皮肤和软组织的损伤、皮炎、消化不良、腹泻，特别是对奶牛隐性乳房炎、羔羊口膜炎和羔羊下痢等，都有较好的防治效果。
腐植酸尿素生产工艺
腐植酸尿素是一种将腐植酸与尿素进行复合制备的肥料，具有提高土壤肥力和促进植物生长的效果。
以下是腐植酸尿素的一种常见生产工艺流程：
1.原料准备：准备尿素和腐植酸作为生产原料。
尿素是氮肥的主要成分，通常以颗粒或粉
末形式存在。
腐植酸是从天然腐植质中提取得到的有机物。
2.混合制备：将适量的尿素和腐植酸按照一定比例加入混合设备中进行充分混合。
可以使
用搅拌器或其他混合设备来确保两种原料均匀混合。
3.精细化处理：将混合得到的物料送往精细化处理设备，进行高速搅拌或高压喷雾等操作，
以使腐植酸与尿素更好地结合。
4.干燥：将精细化处理后的物料进行干燥处理，通常采用喷雾干燥器、回转干燥器等设备，
以去除水分并使物料成为可储存和使用的颗粒状或粉末状。
5.筛分和包装：将干燥后的腐植酸尿素进行筛分，去除不符合要求的颗粒或杂质。
然后，
根据需要将产品进行包装，通常采用塑料袋、编织袋或散装储存。
需要注意的是，腐植酸尿素的生产工艺可以因生产厂家和设备的不同而有所差异。
上述流程仅供参考，实际生产中应依据具体情况进行调整和改进，确保产品质量和生产效率。
同时，生产过程中应遵守环境保护和安全操作规范，保障人员安全和环境卫生。
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文章编号:0253 2409(2001)05 0454 04收稿日期:2000 12 10;修回日期:2001 08 09作者简介:武丽萍(1965 ),女,辽宁营口人,副研究员,从事腐植酸化学及其产品开发研究。
包裹型长效腐植酸尿素的化学组成结构研究武丽萍,成绍鑫(中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原 030001)摘 要:长效腐植酸尿素(UHA)是将活化腐植酸包涂 渗透于尿素颗粒表层而成,其生产工艺和增产效果都已得到验证。
本研究采用化学法和波谱法对UHA 进行了化学组成结构研究,结果表明,腐植酸渗入尿素颗粒表面,形成一层较稳定的包膜,使尿素的强度提高了48 03%。
两种反应产物中还分别有0 65%和4 31%的尿素与腐植酸发生了化学反应及物理化学吸附,生成的复合物量与腐植酸加量呈正相关;尿素主要与腐植酸中的羧基和酚羟基发生了离子交换、氢键缔合以及自由基反应。
关键词:腐植酸;尿素;化学反应;包裹中图分类号:TQ440.2 文献标识码:A长期以来,国内外农化学界一直致力于尿素的复合改性及长效化,其方法包括尿素的化学改性、包涂、添加增效剂等。
前二种方法已基本实现工业化,目前已有甲醛尿素(UF)、亚异丁基双尿(IBDU)、涂硫尿素(SC U)、涂树脂尿素(PSCU)[1,2]等作为商品应用于牧草、草坪、观赏植物和草莓等经济作物。
由于生产成本偏高,都未能在农业上大规模应用。
增效剂的研究开发也以合成有机物为主,目前应用较多的是氢醌和双氰胺。
腐植酸(HA)作为一种有效的尿素增效剂已为国内外许多研究者所证实[3,4],但大部分的研究与应用仅局限于利用腐植酸本身的结构特点使腐植酸与尿素机械混合[5,6],或使用有机溶剂(如甲醇、丙酮等)为介质使腐植酸与尿素反应生成缩聚物[7],企图延缓尿素的分解速度,以提高其氮利用率。
后一种反应产品被证明不是简单的混合物,而是稳定结合的络合物,至少是HA 对尿素分子的强吸附。
但由于产品不稳定或生产成本过高等因素,上述两种产品均未实现工业化生产。
本课题组曾用较为苛刻的条件对HA 与尿素进行深度反应的研究,证明HA 与尿素发生了复杂的化学反应[8]。
考虑到大规模生产的技术经济可行性,近期又开发了经济上可行、操作简便的包裹法制备腐植酸尿素(UHA)的新工艺并已实现工业化,农田试验表明UHA 有显著的尿素氮增效作用及增产效果[9,10]。
本研究采用化学法、IR 、ESR 及电镜分析等方法对UHA 的组成结构进行了解析,以期了解反应机理。
1 实验部分1 1 原料 以山西霍州风化煤为腐植酸原料,粉碎过80目,HA 含量 65%(干基);尿素,俄罗斯产,N 含量 46 6%;活化剂,化学试剂。
1 2 反应产物的制备 原料腐植酸与水、活化剂以一定比例混合、反应,制成活性腐植酸;再采用机械振荡或滚动方式使其包涂在尿素颗粒表面,静置渗透约5min 后干燥。
活性腐植酸与尿素的配比分别为2 5:97 5和20:80,制得产物UHA B 和UHA D 。
1 3 反应产物的分级组成 反应产物用无水乙醇在 80!下抽提,醇溶物为游离尿素(a),醇不溶物(扣除少量纯尿素的乙醇不溶物)为HA 及其与尿素的反应物,以下称为复合物(b)。
1 4 反应产物的结构解析1 4 1 产物的化学组成分析 产物中有机质分析采用GB 11957 89方法,腐植酸测定采用重量法,全氮及酰胺态氮的测定采用凯氏法,氨态氮测定采用氧化镁蒸馏法[11]。
分别测定产物UHA-B 、UHA-D 中的全N 含量和二种产物的分级段分a 、b 的收率;测定a 中的酰胺态氮含量;测定b 中的全氮、氨态氮含量,用差减法计算络合氮含量。
1 42 产物颗粒的平均抗压强度 按GB 10516 89方法测定。
1 4 3 红外(IR)分析 采用KB r 压片法在Bio Rad FTS 25pc 红外光谱仪上测定。
1 4 4 顺磁共振(ESR)分析 在BR UKER-200型第29卷2001年第5期10 月燃 料 化 学 学 报JOURNAL OF FUEL C HE MIS TRY AND TECHNOLOGYVol 29 No 5Oct 2001电子自旋仪上测定。
中心磁场3385G,扫描时间200S,微波频率1MHZ 。
1 4 5 电子扫描电镜(SE M)分析 在H -600-2型电子透射显微镜上测定。
2 结果与讨论2 1 反应产物的化学组成与氮分布 腐植酸原料、尿素及二种产物UHA B 、UHA-D 的基本组成见表1,产物的分级组成见表2,复合物中氮分布和产物中氮分布见表3和表4。
表1 原料及反应产物的基本组成Table 1 Essential component of HA urea reacted products and material W d %Sample Organic matter Hu mic acid N t Strength N granular Raw HA85 9867 300 65 Urea 100 46 608 1UHA B 99 641 6844 8910 8UHA D97 2013 4039 5312 0UHA B:actifed humic acid urea=2 5∀97 5(W W),urea was coated by acti fed humic acid and then perminated.UHA D:actifed hu mic acid urea=20∀80(W W)N t :total nitrogen表2 反应产物的分级组成%T able 2 Weight distri bu tion and yield of HA urea reacted products W d %Sample Material HA Urea Product component Free urea a Complex b Ratio of reacted urea UHA B2 5097 5096 943 060 56UHA D80 0020 0079 3720 634 31a #alcohol soluble comp onent (free urea);b #alcohol insoluble component (the complex)表1和表2的数据表明,反应产物中仍以游离尿素为主,但也有部分尿素参与反应,UHA-B 和UHA-D 中分别有0 56%和4 31%的尿素与腐植酸发生化学反应并生成了复合物,参与反应的尿素量与腐植酸的加入量呈正相关,这说明经过预处理的活性腐植酸是容易与尿素发生反应的;而且,加入腐植酸后颗粒的抗压强度有明显的提高,随着复合物的增加,抗压强度分别增加了33%和48%;从表3数据看出,二种产物的复合物中稳定的结合态氮均占总氮的80%以上,表明无论腐植酸加入量多少,在本工艺条件下,腐植酸与尿素都能形成稳定的络合物;表4的数据说明,总产物虽仍以游离尿素(颗粒核心)为主,但其包裹层却主要是与HA 化学结合态的氮。
表3 复合物(b)中的氮分布T able 3 Nitrogen distribution in the complex UHA (b)W d %Sample N t N am N com N am N t N com N t UHA B (b)9 611 777 8418 4281 58UHA D (b)7 791 176 6215 0284 98N t -total ni trogen;N am -ammonium ni trogen;N com -com plexed nitrogen (amide ni trogen)表4 产物中的氮分布Table 4 Nitrogen distribution i n the products UHA W d %Sample N tN f uN am N co m N f u N t N am N t N com N tUHA B 44 8944 600 050 2499 350 110 54UHA D39 5337 930 241 3695 950 613 44N f u -free urea nitrogen,others as table 32 2 产物化学结构分析和讨论2 2 1 IR 分析 为考察腐植酸与尿素是否发生了化学反应,对反应所形成的复合物(b)和HA 的红外光谱进行了对比(见图1)。
由图1可以看出,与原料HA 相比,二种产物的b 有以下明显特征:第一,均有明显的羧酸盐吸收峰(1706cm -1,1574cm -1)[12],表明HA 中的-C OOH 与尿素分解形成的-NH +4构成了离子键;第二,在3430cm -1和3200cm -1处出现两个较明显的宽峰,而原HA 只有一个宽峰,说明是尿素的酰基-CONH 2与HA 的-OH 形成的氢键缔合或络合键;第三,1100c m -1~1200cm -1处的宽峰(酯、醚键)消失了,说明HA 中的C #O 键断裂,可能参与了自由基反应。
图1 HA 和UHA(b)的红外谱图Figure 1 IR spectrum of UHA (b)and HA4555期武丽萍等:包裹型长效腐植酸尿素的化学组成结构研究2 2 2 ESR 分析 HA 及两个复合物的ESR 分析结果见表4,可以看出,反应后生成的复合物中的自由基浓度比原料HA 增加了一倍以上,这表明尿素与HA 确实发生了化学反应,并形成相当数量稳定的自由基。
大量研究表明,HA 中的稳定自由基可提高植物体或酶的活性,这可能是UHA 在农业应用中产生功效的因素之一。
表5 ESR 分析测试结果T able 5 Result of E SR analysisSample Concentration of free radicals (spin g)HA 5 19∃1016UHA B(b)12 03∃1016UHA D(b)13 11∃10163 电镜(SEM)测试对UHA D 和尿素颗粒进行了SE M 测试,扫描照片见图2和图3。
图2 尿素的SE M 照片Figure 2 SEM photo of UREA图2中显示普通尿素颗粒切面上有不少气孔(图中黑色圆斑),而UHA-D 图上基本未见气孔,表明活性HA 不仅是表面包涂,而且已渗入尿素颗粒深层孔隙中。
从强度测定值可见,UHA 的强度(12N 个)比普通尿素(8 1N 个)提高了48 03%,这也表图3 UHA D 的SEM 照片Figure 3 SE M photo of UHA D明UHA 有相当高的机械稳定性,对提高氮利用率是有益的。