郑州大学刘鹏飞副研究员等:蓖麻油基聚氨酯耦合保水剂制备复合包膜尿素及其应用

为解决中国因化肥施用量过大、利用率低导致的氨挥发和氮淋溶等环境问题，该研究以保水剂（super absorbent polymer, SAP）为外包膜，蓖麻油基聚氨酯为内包膜，制备了兼具保水与缓释功能的复合包膜尿素，并系统探讨了保水剂对包膜肥料缓释性能和控失效果的影响。

结果表明，添加5% SAP的复合包膜尿素的缓释期为72 d，与未添加SAP的聚氨酯包膜尿素（polyurethane coated urea, PCU）相比提升10.77%。氨挥发试验证明，添加5% SAP的复合包膜尿素（PCUB5）的30 d的氨挥发量比5%PCU降低17.65%，比纯尿素降低76.67%。与未加肥料组相比，PCUB5的土壤持水率提高了9.66个百分点。通过土柱淋溶试验，发现PCUB5的30 d的总氮累计流失浓度较纯尿素处理组减少了79.03%。

大田试验结果表明，与纯尿素处理组相比，减施20%的PCUB5处理组可显著提高夏玉米的生长表现，其株高增加4.37%，茎粗增加5.59%，叶绿素含量增加4.90%，总干物质含量增加6.71%，且产量显著提高24.7%（P<0.05）。

研究证实，复合包膜尿素通过水凝胶屏障效应与氢键协同作用，实现氮素释放与作物需肥周期的精准匹配，其“以水调肥”机制为干旱区农业提供了解决方案。复合包膜尿素其养分缓释周期可满足夏玉米生长周期的营养需求，能够在减施20%情况下显著提高夏玉米产量，是一种具有较好应用前景的肥料产品。