방출 제어 비료

Controlled-release fertiliser
MDU(Methylene Diurea)는 가장 많이 사용되는 방제 [1]비료의 성분입니다.

제어 방출 비료(CRF)는 토양에 영양소를 점진적으로 방출하는(즉, 방출 기간이 [2]제어됨) 과립 비료입니다.제어 방출 비료는 또한 제어 가용성 비료, 지연 방출 비료, 계량 방출 비료 또는 느리게 작용하는 비료로 알려져 있습니다.보통 CRF는 질소를 기반으로 하는 비료를 말합니다.느린 방출과 통제된 방출은 비료 시장(1995년)의 0.15%(562,000톤)만을 포함합니다.

역사

요소와 포름알데히드를 조합한 고분자를 기반으로 한 질소 방출 제어 기술은 1936년 처음 생산돼 [3]1955년 상용화됐다.초기 제품은 총 질소 냉수 불용해성의 60%, 미반응(빠른 방출)은 15% 미만이었다.메틸렌 우레아(예: 메틸렌 디우레아)는 1960년대와 1970년대에 상용화되었으며, 질소의 25%와 60%는 냉수 불용성이고, 15%에서 30%의 미반응 요소 질소를 가지고 있다.

1960년대 미국에서 테네시 밸리 관리국 국립 비료 개발 센터는 유황 코팅 요소를 개발하기 시작했다.유황은 비용이 저렴하고 2차 [3]영양소로서의 가치가 있어 주요 도료로 사용되었습니다.보통 왁스나 폴리머를 첨가하여 캡슐화를 완성합니다.느리게 방출되는 특성은 캡슐의 기계적 결함(균열 등)뿐만 아니라 토양 미생물에 의한 2차 실란트 열화에 따라 달라집니다.잔디 어플리케이션의 릴리스 지연은 보통 6~16주입니다.2차 코팅으로 경질 폴리머를 사용하면 확산 제어 입자와 전통적인 유황 코팅 입자의 교잡 특성이 있습니다.

이점

비료의 보다 효율적인 사용을 포함한 많은 요소들이 CRF의 사용에 동기를 부여합니다.문제를 예증하면, 평균적으로 기존 질소 기반 비료의 16%가 증발(NH3, NO2, N2) 또는 암모니아 [4]유출로 손실되는 것으로 추정됩니다.CRT가 농작물을 화학적 손상으로부터 보호하는 또 다른 요인(비료 화상)입니다.식물에 영양을 공급하는 것 외에도, 과도한 비료는 같은 식물에 독이 될 수 있다.마지막으로 중요한 이점은 경제적입니다. 즉, 전체적으로 응용이 적고 비료 사용이 적다는 것입니다.결과(수율)는 대부분의 경우 10% 이상 향상됩니다.

환경에 관한 고려 사항

CRF는 부영양화를 일으키는 질소 오염을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다.질소 기반 비료의 효율적인 사용은 또한 매년 대기 중 NO의
2 배출과 관련이 있으며, 이 중 36%는 인간 활동에 기인한다.인공
2 NO는 식물이 이 [5]영양소를 흡수할 수 있는 속도보다 더 빨리 암모니아에 작용하는 미생물에 의해 생성된다.

실행

비료는 흙에 덧칠을 하거나 씨를 뿌리기 전에 흙에 비료를 섞어 투여한다.비료 성분의 폴리머 코팅은 정제 및 스파이크에 비료 영양소의 '진정한 시간 방출' 또는 '단계적 영양소 방출'(SNR)을 제공합니다.NBPT는 우레아제 [4]인히비터로서 기능한다.우레아제 억제제는 0.05 중량%로 요소 비료에 첨가되어 [6]암모니아로의 전환을 억제한다.

릴리스 메커니즘

크로토닐리덴디우레아는 CRF로도 사용된다.
Isobutylideniurea(IBDU)는 또 다른 [7]CRF입니다.

방출 속도는 (i) 토양 수분 중 화합물의 낮은 용해성, (ii) 비료 알갱이에 적용된 보호 코팅의 분해, (ii) 화학 물질이 암모니아 또는 이와 유사한 유효 식물 [4]영양소로 전환되는 등 다양한 주요 요인에 의해 결정된다.

기존의 비료는 물에 녹기 때문에 영양소가 분산됩니다.방류 조절 비료는 수용성이 아니기 때문에 영양분이 토양으로 천천히 분산된다.비료 과립은 용해되지 않는 기질 또는 반투과성 재킷을 가지고 있을 수 있으며 영양소가 외부로 흐를 수 있습니다.

정의들

미국식물식품관리자협회(AAPFCO)는 다음과 같은 일반적인 정의를 발표했다(공식 간행물 57).

  • 완만 또는 제어 방출성 비료: 식물의 섭취 및 도포 후 사용이 지연되거나, 질산암모늄, 요소, 인산암모늄, 포타 등의 '급속히 이용 가능한 영양비료'보다 식물에 훨씬 오래 이용 가능한 형태로 식물영양소를 함유하는 비료염화 씨움이러한 초기 가용성의 지연 또는 지속적인 가용성의 연장 시간은 다양한 메커니즘에 의해 발생할 수 있습니다.여기에는 반투과성 코팅, 폐색, 단백질 재료 또는 기타 화학적 형태, 수용성 저분자량 화합물의 느린 가수분해 또는 기타 알려지지 않은 방법에 의한 재료의 제어된 수용성이 포함된다.
  • 안정화 질소 비료 : 질소 안정제를 첨가한 비료.질소안정제는 비료에 첨가되는 물질로 비료의 질소성분이 요소N 또는 암모니아N 형태로 토양에 잔류하는 시간을 연장한다.
  • 질화 억제제:암모니아산염-N이 질산염-N으로 생물학적 산화를 억제하는 물질.
  • 우레아제 억제제:우레아제 효소에 의한 요소에 대한 가수분해 작용을 억제하는 물질.

예

대부분 천천히 방출되는 비료는 질소를 공급하는 스트레이트 비료인 요소의 유도체이다.이소부틸리덴디우레아(IBDU)와 요소포름알데히드는 토양에서 서서히 요소로 전환되며, 이는 식물에 의해 빠르게 흡수된다.IBDU는 (CH3)2CHCH(NHC(O)라는 공식의 단일 화합물이다.NH2)2 반면 요소-포름데히드는 근사식(HOCHNHC2(O)의 혼합물로 구성된다.NH)nCH2

방류 제어 비료는 셸에 캡슐화된 전통적인 비료이며 지정된 비율로 분해됩니다.유황은 대표적인 캡슐화 물질이다.다른 코팅 제품은 열가소성 플라스틱(에틸렌-비닐 아세테이트 및 계면활성제 등)을 사용하여 요소 또는 기타 비료의 확산 제어 방출을 생성합니다."반응층 코팅"은 수용성 입자에 반응성 모노머를 동시에 적용함으로써 얇고 저렴한 막 코팅을 생성할 수 있습니다."멀티코트"는 파라핀 탑코트로 저비용 지방산 염류를 층층이 도포하는 과정이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Dittmar, Heinrich; Drach, Manfred; Vosskamp, Ralf; Trenkel, Martin E.; Gutser, Reinhold; Steffens, Günter (2009). "Fertilizers, 2. Types". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.n10_n01.
  2. ^ Gregorich, Edward G.; Turchenek, L. W.; Carter, M. R.; Angers, Denis A., eds. (2001). Soil and Environmental Science Dictionary. CRC Press. p. 132. ISBN 978-0-8493-3115-2. LCCN 2001025292. Retrieved 9 December 2011.
  3. ^ a b J. B. Sartain, University of Florida (2011). "Food for turf: Slow-release nitrogen". Grounds Maintenance.
  4. ^ a b c Pan, Baobao; Lam, Shu Kee; Mosier, Arvin; Luo, Yiqi; Chen, Deli (2016). "Ammonia Volatilization from Synthetic Fertilizers and its Mitigation Strategies: A Global Synthesis". Agriculture, Ecosystems & Environment. 232: 283–289. doi:10.1016/j.agee.2016.08.019.
  5. ^ Sloss, Leslie L. (1992). Nitrogen Oxides Control Technology Fact Book. William Andrew. p. 6. ISBN 978-0-8155-1294-3.
  6. ^ Zaman, M.; Zaman, S.; Quin, B.F; Kurepin, L.V; Shaheen, S.; Nawaz, S.; Dawar, K.M (2014). "Improving Pasture Growth and Urea Efficiency Using N inhibitor, Molybdenum and Elemental Sulphur". Journal of Soil Science and Plant Nutrition. doi:10.4067/S0718-95162014005000020.
  7. ^ C. Nitschke; G. Scherr (2012). "Urea Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.o27_o04.

추가 정보

  • Du, Chang-wen; Zhou, Jian-ming; Shaviv, Avi (2006). "Release Characteristics of Nutrients from Polymer-coated Compound Controlled Release Fertilizers". Journal of Polymers and the Environment. 14 (3): 223–230. doi:10.1007/s10924-006-0025-4. S2CID 97049596.
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