颗粒状有机肥氮磷缓释机理主要表现为如下3个方面:(1)从肥料基核上看:猪场沼液净化沉淀污泥所含有机及无机态氮磷丰富,有机态氮磷多以大分子形式存在Ⅲ,作为肥料施用无法被植物直接吸收利用,需历经土壤微生物消化、分解转变为植物可汲取的无机养分形态,微生物生长代谢周期较长,使得肥料在长时间内具备良好的肥效性能;MAP为无机态氮磷主要存在形式,分子式为MgNH4PO,,中文简称磷酸铵镁。俗称鸟粪石,其本身为一种含N,P,Mg的多元素复合肥料,溶解性较低,不易受水淋流失,具备枸溶特性,肥效较长,养分利用率高,可作为天然多元素缓释复合肥料。
(2)从制备工艺及助剂上看:本研究制备的颗粒肥料可分为粘结肥料、包膜肥料两大类,粘结及包膜原料均为淀粉和聚乙烯醇溶液。淀粉与聚乙烯醇作为肥料粘结剂,可增大肥料基质问的黏性,使得肥料基质较易产生聚合,压缩了颗粒肥料内部间隙,增强了颗粒稳定性,从结构上提高了肥料的保肥性。肥料施用时,受土壤间水分浸润影响,水量在肥料内部不断聚集,肥料内部基质不断膨胀,由此产生的内部张力不断增大,在内部张力作用初期,肥料养分释放较为缓慢,当内部张力作用大于采用粘结剂所带来的聚合力时,颗粒肥料即发生破裂,使得肥料养分得到大量释放,从而保证了肥料养分利用率。包膜肥料氮磷缓释机理与粘结肥料存在较大差异,肥料包膜层可将肥料内核基质与外部环境隔绝m J。肥料施用时,土壤水分无法与肥料内核直接接触,使得水分子以蒸汽的形式缓慢透过包膜层,在肥料内核表面发生凝结,促使肥料养分不断溶解,膜内压力不断增大,当压力增长达到包膜承压极限,包膜破裂,使得养分得到释放。若包膜承压能力较强,则肥料养分可在膜内外渗透压力差的推动下¨引,经由扩散作用进入土壤,随着养分不断释放,膜内养分浓度逐渐减低,膜内外压力差逐渐降低,致使肥料养分释放速率不断降低,直至平衡。
(3)从土壤环境上看:土壤成分复杂,含有大量呈负电荷的胶状体物质,对铵态氮具有较强的吸附性能,MAP溶解产生铵根离子多被胶体吸附保留。此外土壤内所含有的微生物群落可与植物产生强烈的竞争作用,大量的无机态氮被微生物吸收,经生物衰化、再矿化返还至土壤,最终被植物根系吸收。与无机态氮相比,磷元素易与钙、镁、铁、铝等结合形成难溶解的化合物,不易受土壤水分溶淋,在土壤间流动性较弱,养分利用率低,MAP溶解所产生的水溶液呈弱酸性,使得受肥土壤局部呈现弱酸性,抑制无机磷的固态化,从而提高了养分利用率。