生物质炭基肥料的氮肥缓释特性初探开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义：

众所周知, 我国是一个农业大国, 提高粮食产量、降低农业污染一直是我国农业的中心话题^{[ 1 ]} 。尿素是我国应用最广，数量最多，也最受欢迎的肥料品种。长期以来，氮肥利用率低导致水体污染、土体污染和硝酸盐累积造成的农产品污染等一系列环境问题亟待解决。因此，提高氮肥利用率，避免环境污染，重视肥料的释放与作物生育期需氮规律相适应已成为世界经济和农业可持续发展的关注热点。与传统肥料相比，包膜缓控释肥能有效减轻土壤氮素养分的流失。但目前大部分包膜材料均为高分子聚合物，难降解易累积，长期使用极易破坏土壤结构。因此寻求新的缓释包膜材料，制备环境友好型缓释肥是目前该领域研究的热点。另一方面，我国农作物秸秆资源丰富，但秸秆还田往往促进农田甲烷等温室气体的排放。生物质炭具有高度稳定性和较强的养分吸附持留特性，具备作为缓释肥包膜材料的基本要求。如果能将作物秸秆炭化用于制备缓释肥，则无疑将为秸秆的资源化利用和环保型缓释肥生产提供一条新技术途径，也将为我国农田生态系统面源污染防治和农业固碳减排作出重大贡献。

国内外研究概况：

2. 研究的基本内容和问题

研究目的与意义:

目前农村大量的农作物秸秆废弃物有待开发利用，同时传统速效肥料养分利用率低，污染严重，而新研发的高分子包膜缓释肥效果较好，但价格昂贵，包膜材料残留土壤易造成污染，农村迫切需要更廉价、无污染的包膜肥。

本研究利用小麦秸秆制备具有高含碳量、高稳定性等性能的生物质炭，在此基础上开发生产高效廉价的炭基缓释肥，不仅具有经济合理、操作简单、环保节能等优势，而且为实现秸秆优化处理和制备廉价优质包膜肥开辟了新的途径。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

（1）利用小麦秸秆热裂解炭化可以解决农作物秸秆滞留污染的可能性，其制备的生物质炭可以作为新型缓释肥研制的原料，且符合国家缓释肥标准(gb/t 23348-2009)；

（2）利用新型缓释肥进行土柱淋溶试验和大田试验，可以有效降低土壤氮素流失，提高肥料氮素利用效率并能够增加作物产量。

4. 研究创新点

特色或创新之处：

（1）以生物质炭为载体的炭基肥料的环视效应

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展：

2014年12月：搜集整理和阅读各类相关文献资料，做好实验前的准备，进行个别步骤的预实验。

2014年23月：撰写开题报告，并根据预实验的结果对实验方案的不足之处进行修改和改进。