全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１６，２２（３）：７９４－８０１ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．１５０２９
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１５－０１－１９ 接收日期：２０１５－０３－３０ 网络出版日期：２０１５－０５－２１
基金项目：复合乳液包膜肥料的制备及其性能研究（２０１１－２８）；聚合物包膜控释肥膜孔结构特征研究（２０１３－１７）；复合（混）肥农艺配方与生
态工艺技术研究（２０１１ＢＡＤ１１Ｂ０５）；公益性行业（农业）科研专项经费（２０１１０３００３）资助。
作者简介：徐久凯（１９９０—），男，山东德州人，硕士研究生，主要从事新型肥料研制与应用。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｊｉｕｋａｉ２００８＠１６３ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｌｉｘｈ＠ｓｄａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ，Ｔｅｌ：０５３８－８２４１５４６
聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
徐久凯１，李絮花１，杨相东２，李燕婷２，李 娟２，张建君２，赵秉强２
（１土肥资源高效利用国家工程实验室，山东农业大学资源与环境学院，山东泰安 ２７１０１８；
２中国农业科学院农业资源与农业区划研究所／农业部植物营养与肥料重点实验室，北京 １０００８１）
摘要：【目的】物理包覆法制备的聚合物控释膜层结构直接决定了其养分的释放，控释膜层存在的微孔和裂缝是肥
芯养分进出的最主要通道。因此，控释膜层结构特征是决定包膜肥料释放性能的关键因素。泡点法能够准确测定
膜的有效孔径及其分布，是一种重要的膜层孔径测试方法。本研究根据包膜肥控释膜层的特点，研究适用于测定
聚烯烃包膜控释肥膜层最大孔径的泡点法，并建立测定包膜肥料最大孔径的标准方法。【方法】以泡点法为基础，
建立测定膜层最大孔径的装置，确定膜层最大孔径的位置，并利用扫描电镜对膜层的孔隙结构进行观察，确定其形
貌结构特征；通过对浸润剂种类、浸润时间、浸润温度等测定因素的比较分析，确定适合测定膜层最大孔径的最佳
条件；并以释放期分别为１、３、５、６月的聚烯烃包膜肥料为研究对象，研究释放期与最大孔径之间的相关关系。
【结果】１）将４种肥料放入水中浸泡，随浸泡时间的增长，膜层表面有尿素结晶的白色点位的颗粒逐渐增多，浸泡
１０天，８０％以上颗粒均能检测到泡点，其白色点位可被认为是肥芯养分的溶出通道，以颗粒的白色点位作为膜层最
大孔径的测定位置；这与扫描电镜观察到的孔隙或孔洞的特征相吻合 ；２）通过对浸润条件研究，认为在２５℃，以Ｑ
－１６为浸润剂，浸润５ｍｉｎ能够使用自制的压泡法装置直接测定控释膜层最大孔径；３）释放期为４６、１０５、１６０、１９８
天的包膜肥料的膜层平均孔径分别为１９３、０５８、０４５和０４１μｍ，最大孔径随着释放期的缩短而增大，随着微分
溶出率的增加而增大，最大孔径与释放性能存在密切联系。【结论】综上所述，采用塑料管端封装浸泡１０天的膜
层，以Ｑ－１６作为浸润剂，在室温下浸润５ｍｉｎ的条件下可以测定最大孔隙结构，泡点法可作为一种标准方法用于
控释膜层最大孔径的测定，其测定的最大孔径与释放期存在相关关系，对包膜控释肥控释性能和养分释放机理的
深入认识有重要作用。
关键词：聚烯烃包膜肥；膜层；最大孔径；泡点法
中图分类号：ＴＱ４４９＋．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１６）０３－０７９４－０８
Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｏｒｅｓｉｚｅｏｆｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ
ｆｉｌｍｃｏａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ＸＵＪｉｕｋａｉ１，ＬＩＸｕｈｕａ１，ＹＡＮＧＸｉａｎｇｄｏｎｇ２，ＬＩＹａｎｔｉｎｇ２，ＬＩＪｕａｎ２，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｊｕｎ２，ＺＨＡＯＢｉｎｇｑｉａｎｇ２
（１ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＥｆｉｃｉｅｎｔＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ；ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，
ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ；２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎｅｓｅ
ＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ／ＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｉｌｍｏｆｐｏｌｙｍｅｒ，ｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｖｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，
ｄｉｒｅｃｔｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｈａｎｎｅｌｆｏｒｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｓｔｈｅｍｉｃｒｏｐｏｒｅｓ
ａｎｄｃｒａｃｋｓｉｎｔｈｅｆｉｌｍｓ．Ｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｗｉｄｅｌｙｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｏｆａｖａｉｌａｂｌｅｐｏｒｅｓｉｎｔｈｅｆｉｌｍｓ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｍｏｄｉｆｉｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ
ａｐｅｒｔｕｒｅｉｎｔｈｅｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｆｉｌｍｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｆｏｒｃｏａｔｉｎｇｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｓｔａｎｄａｒｄ
ｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｔｅｓｔｉｆｉｅｄ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｄｅｖｉｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ
ｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｆｉｌｍ ｗｅｒｅｉｎｓｔａｌｅｄ，ａｎｄｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍ ａｐｅｒｔｕｒｅｉｎｔｈｅｆｉｌｍ ｗａｓ
３期 徐久凯，等：聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｒｅｓｏｎｔｈｅｆｉｌｍｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｇｅｎｔｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｉｍｅ．Ｔｈｅｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｌｅａｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ
ｐｏｒｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｔｈｒｅｌｅａｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｏｆ１，３，５ａｎｄ６ｍｏｎｔｈｓ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】１）
Ａｆｔｅｒｔｈｅｆｏｕｒｔｙｐｅｓｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｗｅｒｅｓｏａｋｅｄｉｎｔｏｗａｔｅｒ，ｔｈｅｇｒａｎｕｌｅｓｗｉｔｈｕｒｅａｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅ
ｆｉｌｍｓｕｒｆａｃｅａｒｅｇｒａｄｕａｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏａｋｉｎｇ．Ｔｈｅｗｈｉｔｅｐｏｉｎｔｓｃｏｕｌｄｂｅｔｈｏｕｇｈｔａｓｔｈｅ
ｒｅｌｅａｓｉｎｇｃｈａｎｎｅｌｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｃｏｒｅｎｕｔｒｉｅｎｔｓ．Ｔｈｅｗｈｉｔｅｐｏｉｎｔｓｏｆｇｒａｎｕｌｅａｒｅｓｅｔａｓｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｐｅｒｔｕｒｅｆｉｌｍ．Ａｔｔｈｅ１０ｔｈｄａｙｏｆｓｏａｋｉｎｇ，ｔｈｅｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｃｏｕｌｄｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎｍｏｒｅｔｈａｎ８０％ ｏｆ
ｔｈｅｇｒａｎｕｌｅｓ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅｐｏｒｅｓｏｒｈｏｌｅｓａｒｅｍａｔｃｈｅｄｗｉｔｈｔｈｏｓｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．２）Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｓｏｆｔｈｅｆｉｌｍａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｂｙｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｂｕｂｂｌｅｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｓｅｌｆ
ｍａｄｅａｐｐａｒａｔｕｓａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ２５℃，Ｑ－１６ｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｗｅｔｉｎｇａｇｅｎｔｓａｎｄｓｏａｋｅｄｆｏｒ５ｍｉｎ．３）Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅ
ｐｏｒｅｓｉｚｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｔｈｒｅｌｅａｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｏｆ４６，１０５，１６０ａｎｄ１９８ｄａｒｅ１９３，０５８，０４５ａｎｄ０４１
μｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｓｉｚｅｓａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｏｆｒｅｌｅａｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆ
ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｃｌｏｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｅｘｉｓｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｓｉｚｅａｎｄｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．
【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｔｈｅｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｓｔａｎｄａｒｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅ
ｄｉａｍｅｔｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍａｐｅｒｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｔｉｍｅ，ｉｔｐｌａｙｓａｎ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｆｕｒｔｈｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｏａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｍａｘｉｍｕｍａｐｅｒｔｕｒｅ；ｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄ
包膜控释肥料能提高肥料利用率，减少对环境
的负面影响，能实现一次性施肥，节省劳动力［１］，被
称为“智能型”或“环境友好型”肥料。肥芯养分从
膜内跨膜释放到膜外，有三种可能途径：一是经过致
密聚合物膜扩散到膜外介质；二是经膜上的微孔或
裂缝扩散到膜外介质；三是部分养分通过连续致密
包膜相、部分养分经过微孔或裂缝的混合途径［２］。
由于水分难溶于聚烯烃，因此基于途径一的养分溶
解－扩散模型对养分释放影响很小，而基于途径二
的流体分子在微孔膜中的吸附与扩散行为是决定性
的，因此认为膜层存在的微孔和裂缝是肥芯养分进
出的最主要通道［３］。Ｊａｒｅｌ等［４］认为硫包膜层上一
旦有小孔或裂缝出现，水分进入，养分溶解，肥芯养
分通过小孔释放到周围的环境中，并且包膜层上只
要有一个孔洞，便足以使肥芯的全部养分溶解出来。
因此，包膜肥料的养分释放性能及其释放机制由膜
层孔隙结构直接决定，在包膜肥料释放性能的研究
中，控释膜层结构特征是该领域的一个研究重
点［５］。目前国内外对包膜控释肥控释特性、应用效
果及包膜材料的研究报道较多［６－８］，但对包膜控释
肥膜层孔隙结构研究较少［９－１０］。在分离膜孔隙结构
的研究方法中，主要有电镜扫描法、气泡法、压汞
法［１１］、气体吸附法、液液法［１２］、Ｘ射线小角散射法
等［１３］。其中，泡点法能够真实反映流体通过孔道的
实际情况，能够准确测定膜的有效孔径及分布，是一
种重要的膜层孔径测试方法［１４］。由于聚烯烃包膜
控释肥料颗粒是直径约为２ ４ｍｍ的不规则圆球，
将包膜肥料颗粒剖切得到的膜层是直径约为３ｍｍ、
厚度约为５０μｍ半球形控释膜，但膜层所能承受的
泡点压力有限，很难直接利用现有的泡点法进行膜
层最大孔径和孔径分布的测定。为此，根据包膜肥
控释膜层的特点，研究适用于测定聚烯烃包膜控释
肥膜层最大孔径的泡点法，建立测定包膜肥料最大
孔径的标准方法，是解决上述问题的重要前提和基
础手段。研究控释膜最大孔径测定方法，对于揭示
膜层结构特征、结构与释放性能的关系均具有重要
意义。
本研究以聚烯烃包膜控释肥为研究对象，研究
测试膜层的选择和确定方法，并用ＳＥＭ表征最大孔
的表面形貌特征；研究试验条件对泡点法测定结果
的影响；研究聚烯烃包膜肥膜层最大孔径与释放期
的相关性。为测定聚烯烃包膜控释肥膜层结构提供
科学可靠的方法。
１ 材料与方法
１１ 主要仪器与试剂
聚烯烃包膜层最大孔径检测装置（图 １），
自主开发；紫外分光光度计（ＵＶＶＩＳＲｅｃｏｒｄｉｎｇ
５９７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
图１ 控释肥包膜层最大孔径检测装置示意图
Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ
ｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｃｏｎｔｒｏｌｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｍｅｍｂｒａｎｅ
［注（Ｎｏｔｅ）：１—氮气瓶Ｎｉｔｒｏｇｅｎｃｙｌｉｎｄｅｒ；２—减压阀Ｔｒｉｐｌｅｖａｌｖｅ；
３—三通阀Ｔｈｒｅｅｗａｙｖａｌｖｅ；４—气体调节阀Ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｅａｓｅｖａｌｖｅ；
５—精密压力表Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｇａｕｇｅ；６—快速接头Ｑｕｉｃｋｆｉｔｉｎｇ；
７—控释肥膜层样品Ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｌｅａｓｅｆｉｌｍ；８—润湿剂Ｓｏａｋｉｎｇｌｉｑｕｉｄ；
９—透明恒温水浴锅Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃｗａｔｅｒｂａｔｈ；
１０—视频传感器Ｖｉｄｅｏｓｅｎｓｏｒ；１１—计算机Ｃｏｍｐｕｔｅｒ．］
Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ），ＵＶ２２０１型，德国ＳＨＩＭＡＤＺＵ公
司制造；电子天平（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｂａｌａｎｃｅ），ＰＴ１２０型，德
国ＳＡＲＴＯＲＩＵＳ公司制造；恒温培养箱，宁波海曙赛
福实验仪器厂；扫描电镜（ＳＥＭ），ＪＳＭ７４０１Ｆ型，日
本ＪＯＥＬ公司制造。
供试材料为释放期不同的四种聚烯烃包膜肥
料，由中国农业大学植物营养系新型肥料课题组研
制，肥料基本性状如表１；无水乙醇，分析纯，天津市
北辰方正试剂厂；Ｑ－１６（一种表面张力为１６ｍＮ／ｍ
的润湿剂），贝士德仪器科技（北京）有限公司；对二
甲氨基苯甲醛，分析纯，国药集团化学试剂有限公
司；密封胶，哥俩好化学有限公司；塑料管，规格：Φ３
ｍｍ×０５ｍｍ，聚乙烯软管。
表１ 供试肥料的基本性状
Ｔａｂｌｅ１ Ｂａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ
肥料编号
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｃｏｄｅ
包膜率
Ｃｏａｔｉｎｇｒａｔｅ
（％）
Ｎ－Ｐ２Ｏ５－Ｋ２Ｏ
释放期
Ｒｅｌｅａｓｅｐｅｒｉｏｄ
（ｍｏｎｔｈ）
ＰＯＣＦ１ ５９１ ４２－０－０ ６
ＰＯＣＦ２ ５８８ ４２－０－０ ５
ＰＯＣＦ３ ５７３ ４２－０－０ ３
ＰＯＣＦ４ ４１０ ４２－０－０ １
１２ 试验方法
１２１膜层表面形貌结构表征 用解刨刀把包膜尿
素切成半球形，用导电胶粘结固定在样品台上，在真
空ＩＢ５０离子喷镀仪上喷金，然后用扫描电镜对包
膜表面进行扫描拍照。
１２２泡点法测定聚烯烃包膜控释肥膜层最大孔径
１２２１泡点法试验原理 由毛细管作用原理可
知，当半径为ｒ的毛细管被表面张力为 σ的液体润
湿时，毛细管液相压力 Ｐ２与气相压力 Ｐ１达到静力
学平衡后满足方程［１５］：
ΔＰ＝Ｐ２－Ｐ１ ＝
２σＣＯＳθ
ｒ
其中，σ为浸润剂的表面张力（Ｎ／ｍ）；ΔＰ为膜两侧
压力差（ＭＰａ）；ｒ为膜孔半径（μｍ）；θ为膜层与润
湿剂接触角（°）。
当膜片两侧压差大于 ΔＰ时，毛细管内液体就
会被移走，气体泡压法就是根据这一原理测定膜孔
径的。在实际操作过程中，用己知表面张力的液体
充分浸润膜层，使膜孔充满液体；固定膜层，从一侧
通入氮气或空气产生压差，当压力增大到一定值时，
膜上的最大孔被打开，记录此时的压力，利用上述公
式计算孔径。
１２２２测定步骤
１）膜层前处理：用解剖刀将含有养分进出主要
孔的３／５球面切下，放入蒸馏水中冲洗干净、烘干，
得到用于测定的半球状控释肥膜层，直径为３ ５
ｍｍ，厚度约为５０μｍ。
２）膜层固定方法：选取直径为３ｍｍ的白色无
缝塑料管，将上述控释膜层套在塑料管一端口上，用
密封胶将其边缘粘接固定，并在自然状态下风干，达
到密封的目的。装备过程中要带乳胶手套，防止污
染控释膜层，堵塞孔隙。
３）膜层最大孔径的测定：将盛有浸润剂的表面
皿放入恒温水浴中，温度达到平衡后，将带控释肥膜
层的塑料管端放入浸润剂，使膜孔充分浸润。将塑
料管另一端连接到测试设备，缓慢启动加压装置，使
白色塑料管内气体压力逐步升高。通过视频传感器
监控膜层表面，当膜层表面出现第一组连续气泡时，
记录气体压强ΔＰ，以此压强计算最大泡点孔径。关
闭调节阀，使压力表读数降为０ＭＰａ，取下塑料管，
测定完成。
１２３聚烯烃包膜控释肥养分释放速率测定 称取
大小均一、包膜完整的包膜肥料约 １０００ｇ，装入
０１５ｍｍ的尼龙网袋中，放置到具盖塑料瓶内，然后
加入２００ｍＬ蒸馏水，加盖密封，放入２５℃恒温培养
箱内静止培养，每个样品设三次重复。取样测定时
间为１、２、３、４、５、６、７、１０、１４、２１、２８、３５天。
每次取样时，把塑料瓶中的浸提液轻轻摇匀，移入具
塞小塑料瓶中备用；然后，向装有样品的瓶中再加上
６９７
３期 徐久凯，等：聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
２００ｍＬ去离子水，并置于恒温箱内继续培养。尿素
态氮采用对二甲氨基苯甲醛 －分光光度法测定［１６］，
包膜控释肥料的初期溶出率、微分溶出率、累积溶
出率和释放期参照文献的公式计算［１７］：
１３ 数据处理与分析
试验数据采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３和 Ｏｒｉｇｉｎ
８０软件进行统计分析。
２ 结果与分析
２１ 测试膜层选取方法研究
２１１膜层选取方法对测定结果的影响 测定时，
将包膜尿素颗粒剖切成两半，取其中之一作为测试
对象，用密封胶将其边缘与直径为３ｍｍ的白色无
缝塑料管粘接固定，并采用１２２２的方法进行测
定，结果如表２所示。当未进行浸泡（０天）处理时，
检出率在３％ １５％之间，能够检测到泡点的样品
数占总测定样品数的比例很低，大部分不能检测出
泡点。这与所选取膜层是否存在孔隙，以及剖切选
取样品的随机性有很大关系。
表２ 不同浸泡时间对泡点检出率的影响
Ｔａｂｌｅ２ Ｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｏｎｂｕｂｂｌｅ
ｐｏｉｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
泡点检出率（％）
Ｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅ
０ｄ １ｄ ３ｄ ７ｄ １０ｄ
ＰＯＣＦ１ ６ ２２ ３５ ６７ ８２
ＰＯＣＦ２ ７ ２８ ４２ ６２ ８０
ＰＯＣＦ３ ３ １５ ３８ ７１ ８９
ＰＯＣＦ４ １５ ６４ ７１ ９０ ９２
注（Ｎｏｔｅ）：检出率（％）＝能检测到泡点的样品数／测定总样品
数×１００Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅ（％）＝ｄｅｔｅｒｍｉｎａｂｌｅｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔ／ｔｏｔａｌｓａｍｐｌｅ
ｎｕｍｂｅｒ×１００
为了使所选取的膜层包含需要测定的最大孔径，
提高检出率，提高测定的准确性，在剖切前采用预浸
泡处理措施，能够很好的确定最大孔径的位置。图２
是浸泡７天之后烘干的包膜尿素，能够观察到部分聚
烯烃包膜尿素膜层表面存在尿素结晶集中的白色点
位，这个点位，被认为是尿素溶解后跨膜释放的主要
通道，但目前未经证实。实际中，长期放置于空气中的
大颗粒尿素膜层表面也会出现尿素结晶形成的白点。
研究还发现，随着浸泡时间的增加，包膜尿素膜
层表面出现白点的百分比增大。为了确定浸泡时间
对泡点检出率的影响，研究了浸泡１、３、７、１０天后
图２ 包膜浸泡７天包膜尿素表面白色尿素结晶点
Ｆｉｇ．２ Ｗｈｉｔｅｕｒｅａｐｏｉｎｔｓｏｆｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆ
ｃｏａｔｅｄｕｒｅａａｆｔｅｒ７ｄａｙｓｓｏａｋｉｎｇ
４种包膜肥料泡点检出率，结果如表２所示，浸泡１
天时，４个样品能观测到白点的情况差异较大，将有
白点的部分作为测试样品，均能检测到泡点，泡点检
出率为１５％ ６４％；浸泡３天时，泡点检出率提高到
３５％ ７１％，浸泡７天时６２％ ９０％的样品均能检测
到泡点，浸泡１０天后，８０％以上均能检测到泡点。
由此可见，进行泡点法测定时，先将聚烯烃包膜
尿素进行浸泡处理，能够提供泡点检出率，根据本研
究的结果，样品浸泡１０天８０％均能确定泡点位置，
并能进行孔径大小测定。为此推荐聚烯烃包膜尿素
浸泡１０天处理，确定最大孔径位置，再进行泡点法
测定。浸泡处理本身对膜层最大孔有着一定的影响
关系，当具体应用泡点法研究包膜肥料养分释放性
能与膜层最大孔径的关系时，还需要进一步考虑浸
泡作用对膜层结构的影响关系，这需要进一步的研
究来揭示。
２１２控释膜层最大孔径表面形貌特征 为了证实
上述试验方法所述孔径的形貌特征，研究利用扫描
电镜对控释肥膜层进行了观察。图 ３是 ＰＯＣＦ１、
ＰＯＣＦ２两种聚烯烃包膜控释肥料膜层放大５０００倍
时的表面形貌照片，其中，ＰＯＣＦ１－Ａ、ＰＯＣＦ２－Ａ是
两种样品最典型的表面形貌照片。膜层表面整体上
表现为光滑，平整，但存在不规则凸起或粘附杂质，
很难发现明显的孔隙结构。但是在整个电镜视野范
围内，有时能够观察到不规则或类似圆孔的孔洞，如
ＰＯＣＦ１－Ｂ、ＰＯＣＦ２－Ｂ所示，根据扫描电镜的比例
标尺判断，这种孔隙（孔径）在３ ０３微米的范围
内。电镜照片反映出的聚烯烃膜层表面特征，与
３１１观察到的存在少量泡点的结果一致：包膜肥
膜层表面整体表现为完整、无水分 －养分自由进出
７９７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
的通道；但是，一旦存在一些孔洞或通道，那么水分
－养分就从这些通道进出，并最终影响释放速率，无
论这些孔洞或通道是天然存在，还是在水浸泡作用
下产生。扫描电镜反映出膜层整体完整、局部有孔
的特征，证明了采用３１１的方法确定的控释点位
是可行的，即可以用上述方法确定单个或群体包膜
控释肥料的特征孔。如果获得影响释放速率的孔径
大小数据，就可以将其释放速率与该特征孔径关联
起来，建立起膜层结构与释放速率的关系。因此，准
确测定这种孔径特征数据是首要的。
图３ 聚烯烃包膜层表面电镜照片
Ｆｉｇ．３ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｏｇｒａｐｈｏｆｓｕｒｆａｃｅｏｆｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｃｏａｔｅｄｌａｙｅｒ
２２ 试验条件对泡点法测定结果的影响
为了获得准确的孔径大小数据，本研究针对聚
烯烃控释膜层的特点，针对膜层封装方法与传统方
法的差异，比较研究了测定条件（浸润剂种类、浸泡
时间、温度等）对泡点法测定结果的影响。
２２１浸润剂种类对泡点法测定聚烯烃包膜肥膜层
最大孔径的影响 目前，常用的润湿剂有异丙醇、
正丁醇、甲苯等，但聚烯烃膜层属于高聚物，而有机
溶剂对交联高聚物具有溶解作用，为此首先研究了
不同润湿剂对聚烯烃控释膜层的溶解度（表３）。
在所选润湿剂中，异丙醇、正丁醇、甲苯及丙
醇都对膜层具有溶解作用，它们对膜层的溶解度分
别为３８３％、５３１％、８９４％、４１６％，以甲苯对其
作用最大，Ｑ－１６和水对膜层没有溶解作用。膜层在
表３ 膜层在不同溶剂中的溶解性
Ｔａｂｌｅ３ Ｔｈｅｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｌｖｅｎｔｓ
测定指标
Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｉｎｄｅｘ
异丙醇
Ｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ
正丁醇
Ｄ－ｂｕｔａｎｏｌ
甲苯
Ｔｏｌｕｏｌ
丙醇
Ｐｒｏｐａｎｏｌ
Ｑ－１６
蒸馏水
Ｄｉｓｔｉｌｅｄｗａｔｅｒ
溶解度Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ（％） ３８３ ５３１ ８９４ ４１６ ０ ０
测定直径Ｄｉａｍｅｔｅｒ（μｍ） — — — — ０７０ ７１６
注（Ｎｏｔｅ）：“—”表示未进行测定 Ｎｏｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．
８９７
３期 徐久凯，等：聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
水和Ｑ－１６中的直径分别为７１６４和０６９６μｍ，水
作为润湿剂测定的最大孔径远远大于 Ｑ－１６，其主
要原因是水与聚烯烃膜层的接触角大，不能完全浸
润膜层孔隙，测定的是孔口处孔径，测定的泡点压力
偏小，导致测定的最大孔径值高于真实值。由此可
见，能够充分浸润膜层样品的并对膜层没有溶解作
用的Ｑ－１６适宜作为膜层的润湿剂。
２２２浸润时间对泡点法测定聚烯烃包膜肥膜层最
大孔径的影响 由于控释膜层具有一定厚度，膜层
孔隙完全浸润需要一定时间。浸润时间在 １ ５
ｍｉｎ的范围内，ＰＯＣＦ１、ＰＯＣＦ２、ＰＯＣＦ３、ＰＯＣＦ４四
种肥料测定结果分别从０４７、０５９、０７３和０８４
μｍ降低到 ０４５、０５６、０７０和 ０７８μｍ，５ ３０
ｍｉｎ内基本保持该值，浸润时间与泡点测定孔径值
为线性加平台的关系，５ｍｉｎ达到平衡点。浸润剂Ｑ
－１６与膜层孔径接触有一个浸润过程，开始时孔隙
没有完全浸润，泡点压力偏小，导致测定结果偏大；
膜层放入浸润剂５ｍｉｎ后，浸润过程完成，测定结果
达到稳定。这表明Ｑ－１６与聚烯烃控释膜在５分钟
即可达到浸润平衡，所以，试验选择５ｍｉｎ作为样品
的浸润时间，以达到准确测定最大孔径的目的。
图４ 浸润时间对最大孔径测定结果的影响
Ｆｉｇ．４ Ｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｏｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ
ｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
２２３浸润温度对泡点法测定聚烯烃包膜肥膜层最
大孔径的影响 浸润剂温度对控释膜层泡点压力测
定结果的影响如图５所示，随着温度的升高，浸润剂
的表面张力减小，泡点压力随之减小。不同温度下
最大孔径测定结果图５显示，聚烯烃包膜层的最大
孔径略有起伏，但相差不大；根据泡点法公式，温度
变化，泡点压力和浸润剂的表面张力随之变化，并且
呈负相关，说明温度对最大孔径的测定影响不大。
但考虑到膜材料的耐温性能，本试验选择
图５ 温度对泡点压力和最大孔径测定结果影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｂｕｂｂｌｅｐｏｉｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅ
ａｎｄｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
２５℃作为润湿剂的标准温度进行测定。
２４ 精密度
基于上述研究结果，优选的测定条件为：将聚烯
烃包膜肥料在 ２５℃恒温浸泡 １０天后，２４小时烘
干，确定最大孔径点位，然后使用 Ｑ－１６作为浸润
剂，在室温（２５℃）下浸润５ｍｉｎ，然后由如图１所示
的装置进行测定。为了检验该测试条件下测定结果
的重现性，本研究利用泡点法对同一控释膜层的最
大孔径进行了重复测定（ｎ＝７），结果如表４所示。
在选定的最佳标准条件下，相对标准偏差分别为
０８３％、０４０％、０２１％、０４２％，精密度良好。这表
明推荐条件可以用于实际测定包膜肥料最大孔径。
２５ 聚烯烃包膜肥膜层最大孔径与释放期的相关
性研究
为了考察泡点法测定最大孔径与包膜肥料养分
释放性能是否相匹配，本研究利用水浸泡法测定了
四种包膜肥料的养分释放性能，同时使用校正的泡
点法测定了四种包膜肥料的平均最大孔径，其结果
如表５所示。由表５可以看出，四种包膜肥料的最
大平均孔径分别是 ０４１、０４５、０５８、１９３μｍ，
ＰＯＣＦ４较其他三种肥料差异显著，ＰＯＣＦ１、ＰＯＣＦ２、
９９７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
ＰＯＣＦ３的最大孔径之间无显著差异。微分溶出率
分别为０４０％、０４９％、０７６％、１５５％，释放期分
别为１９８、１６０、１０５、４６ｄ，即随着平均最大孔径的
逐步增加，包膜肥料的微分溶出率逐步增加，而释放
期则逐步缩短。聚烯烃包膜肥的养分释放期是由肥
料的初期养分释放率和静态氮溶出率来共同决定
的［１９］，初期溶出率反映了包膜的完整性，而微分溶
出率反映了其实际释放性能，本研究结果说明膜层
平均最大孔径与包膜肥料养分释放性能相一致，存
在某种内在联系。
表４ 控释膜层最大孔径的精密度
Ｔａｂｌｅ４ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｍｅｍｂｒａｎｅ
处理 Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 最大孔径 Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒ（μｍ） ＲＳＤ％
ＰＯＣＦ１ ０７８０５ ０７９６０ ０７８０５ ０７９０１ ０７８０５ ０７８０５ ０７９０１ ０８２８２
ＰＯＣＦ２ ０６９５７ ０７０３３ ０６９５７ ０６９７２ ０６９５７ ０６９５７ ０６９７２ ０４００４
ＰＯＣＦ３ ０５６０４ ０５６１４ ０５６３４ ０５６１４ ０５６１４ ０５５９４ ０５６１４ ０２１３２
ＰＯＣＦ４ ０４４７６ ０４４９４ ０４５３９ ０４５０７ ０４５０７ ０４５０７ ０４５０７ ０４２０６
表５ 膜孔性对包膜肥料氮素释放特性的影响
Ｔａｂｌｅ５ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎｒｅｌｅａｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｓ
ａｆｅｃｔｅｄｂｙｐｏｒｅｓｉｚｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＩＲＲ
（％）
ＤＲＲ
（％）
ＲＴ
（ｄ）
孔径 （μｍ）
Ｐｏｒｅｓｉｚｅ
ＰＯＣＦ１ １０５ ０４０ １９８ ０４１ｂ
ＰＯＣＦ２ １９０ ０４９ １６０ ０４５ｂ
ＰＯＣＦ３ １３２ ０７６ １０５ ０５８ｂ
ＰＯＣＦ４ １０７２ １５５ ４６ １９３ａ
注（Ｎｏｔｅ）：ＩＲＲ—初期溶出率 Ｉｎｉｔｉａｌｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ＤＲＲ—微分溶出率
Ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ＲＴ—释放期Ｒｅｌｅａｓｅｔｉｍｅ；孔径为测定１００颗
包膜肥料最大孔径的平均值Ｐｏｒｅｓｉｚｅｉｓｔｈｅａｖｅｒａｇｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｒｅｓｉｚｅ
ｏｆ１００ｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓ；数据后不同小写字母表示处理间差
异在 ５％水平显著 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｅｒｅｓｍｅａｎ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
肥料膜层表面的最大孔径虽然不一定是肥芯养
分释放的唯一通道，但确是养分释放的最大、最快
的通道，它的大小与肥料的释放性能存在相关关系。
但由于膜层结构复杂，影响包膜控释肥料控释性能
因素还包括膜质材料构成组分、包膜厚度、膜孔隙
度和孔隙的曲折程度等［２０］。所以，膜层最大孔径与
肥料释放性能之间的数量关系有待深入研究。另
外，包膜控释肥膜层最大孔径与微分溶出率大小的
变化趋势一致，从侧面反映了释放性能与膜层结构
的关系。
３ 结论
包膜尿素浸泡在水中，水分通过微孔或透膜扩
散进入膜层内部，膜内养分溶解形成饱和溶液，在渗
透压力下，养分经微孔或透膜向外扩散。越来越多
的研究表明，微孔是肥芯养分的主要通道，因此确定
膜层上养分通道的孔径大小，研究膜层结构特征，对
包膜控释肥控释性能的深入认识和养分释放机理有
重要作用。本研究以聚烯烃包膜肥料为研究对象，
对膜层孔隙位置的确定方法、孔径大小的测定条件
进行了研究和标准化，得到以下几点结论：
１）膜层表面为不平整的连续界面，存在一些不
规则的孔隙或孔洞，在水浸泡 １０天后烘干的条件
下，８０％的包膜肥料能够确定其最大释放孔的位置。
包膜肥膜层浸泡处理之后，能够大大提高膜孔比率，
采用浸泡１０天的膜层，能够很好的代表膜孔的实际
情况，但释放期不同，浸泡时间有一定出入。
２）使用Ｑ－１６作为浸润剂，在室温（２５℃）下浸
润５ｍｉｎ，可以采用塑料管端封装包膜肥膜层的装置
测定最大孔隙结构。
３）采用本研究确定的压泡法，测定释放期为
１９８、１６０、１０５、４６天的四种包膜肥料的平均最大孔
径值分别为０４１、０４５、０５８和１９３μｍ，最大孔
径随着释放期的缩短而增大，随着微分溶出率的增
加而增大，与释放性能存在密切联系。
参 考 文 献：
［１］ 张海军，武志杰，梁文举，等．包膜肥料养分控释机理研究进
展［Ｊ］．应用生态学报，２００３，１４（１２）：２３３７－２３４１．
ＺｈａｎｇＨＪ，ＷｕＺＪ，ＬｉａｎｇＷＪ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｃｏｎｔｒｏｌｅｄ
ｒｅｌｅａｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，２００３，１４（１２）：２３３７－２３４１
［２］ 卢元东，王登明．膜控释药的机理及影响因素［Ｊ］．国外医
药—合成药、生化药、制剂分册，１９９２，１３（５）：２９６－２９９．
ＬｕＹＤ，ＷａｎｇＤＭ．Ｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｄｒｕｇ［Ｊ］．ＷｏｒｌｄＰｈａｒｍａｃｙ，
１９９２，１３（５）：２９６－２９９
００８
３期 徐久凯，等：聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
［３］ 杨相东，曹一平，江荣风，等．雾化状态对控释肥料膜结构和
性能的影响［Ｊ］．化工学报，２００８，５９（３）：７７８－７８４．
ＹａｎｇＸＤ，ＣａｏＹＰ，ＪｉａｎｇＲＦ，ｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｏｆａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎｏｎ
ｍｅｍｂｒａｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｄｕｒｉｎｇｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆ
ｐｏｌｙｍｅｒｃｏａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００８，５９（３）：７７８－７８４
［４］ ＪａｒｅｌＷ Ｍ，ＢｏｅｒｓｍａＬ．Ｒｅｌｅａｓｅｏｆｕｒｅａｂｙｇｒａｎｕｌｅｓｏｆｓｕｌｆｕｒ
ｃｏａｔｅｄｕｒｅａ［Ｊ］．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，１９８０，４４：４１８－４２２
［５］ 毛小云，冯新，王德汉，等．固－液反应包膜尿素的微结构与
红外光谱特征及氮素释放特性研究［Ｊ］．中国农业科学，
２００４，３７（５）：７０４－７１０．
ＭａｏＸＹ，ＦｅｎｇＸ，ＷａｎｇＤＨ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｍｂｒａｎｅ
ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒａａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｒｅｌｅａｓｅｏｆｓｏｌｉｄｌｉｑｕｉｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｅｄ ｕｒｅａ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎｔｉａ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２００４，３７（５）：７０４－７１０
［６］ ＳｈａｖｉｖＡ，ＲａｂａｎＳ，ＺａｉｄｅｌＥ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｅｄｎｕｔｒｉｅｎｔ
ｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｐｏｌｙｍｅｒｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ：ｄｉｆｕｓｉｏｎｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｓｉｎｇｌｅ
ｇｒａｎｕｌｅｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，３７：
２２５１－２２５６
［７］ 王浩，樊小林，杜建军，等．粒径和包膜厚度对控释肥氮素释
放特性的影响［Ｊ］．水土保持学报，２００７，２１：８６－８９．
ＷａｎｇＨ，ＦａｎＸＬ，ＤｕＪＪ，ｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｏｆｇｒａｎｕｌａｒｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄ
ｃｏａｔｉｎｇｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌｅａｓｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄ
ｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，
２００７，２１：８６－８９
［８］ 段路路，张民，刘刚，等．热塑性包膜尿素微观结构特征及养
分释放机理研究［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００９，１５（５）：
１１７０－１１７８．
ＤｕａｎＬＬ，ＺｈａｎｇＭ，ＬｉｕＧ，ｅｔａｌ．Ｍｅｍｂｒａｎｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄ
ｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｌｅａｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｃｏａｔｅｄｕｒｅａ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ
ＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，１５（５）：１１７０－１１７８
［９］ 徐和昌，柯以侃，郭立新，等．几种缓释肥料包膜的性质和分
析方法［Ｊ］．中国农业科学，１９９５，２８（４）：７２－７９．
ＸｕＨＣ，ＫｅＹＫ，ＧｕｏＬＸ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｎａｌｙｔｉｃ
ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｏａｔｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｏｆｓｅｖｅｒａｌｓｌｏｗｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ［Ｊ］．
ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，１９９５，２８（４）：７２－７９
［１０］ ＤｕＣ，ＺｈｏｕＪ，ＳｈａｖｉｖＡ，ＷａｎｇＨ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｐｏｌｙｍｅｒｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００４，８８（３）：３９５－４００
［１１］ 李彦举．基于恒速压汞的孔隙结构特征研究［Ｄ］．北京：中
国地质大学硕士学位论文，２０１４．
ＬｉＹＪ．Ｓｔｕｄｙｏｎｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｓｔａｎｔ
ｒａｔｅｍｅｒｃｕｒｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ［Ｄ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＭＳ Ｔｈｅｓｉｓ，Ｃｈｉｎａ
ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１４
［１２］ 黄培，徐南平，时钧．液体排除法测定多孔陶瓷膜孔径分布
［Ｊ］．南京化工大学学报，１９９８，２０（３）：４５－５０．
ＨｕａｎｇＰ，ＸｕＮＰ，ＳｈｉＪ．Ｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ
ｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｅｍｂｒａｎｅｓｂｙｌｉｑｕｉｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｏｒｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９８，２０
（３）：４５－５０
［１３］ ＭｕｌｄｅｒＭ（李琳译）．膜技术基本原理［Ｍ］．北京：清华大学
出版社，１９９９．
ＭａｒｃｅｌＭ（ＴｒａｎｓｌａｔｅｄｂｙＬｉＬ）．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｏｒｍｅｍｂｒａｎｅｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９９９
［１４］ 黄培，邢卫红，徐南平，时均．气体泡压法测定无机微滤膜
孔径分布［Ｊ］．水处理技术，１９９６，２２（２）：８０－８４．
ＨｕａｎｇＰ，ＸｉｎｇＷ Ｈ，ＸｕＮＰ，ＳｈｉＪ．Ｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｂｙｇａｓｂｕｂｂｌｅ
ｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，１９９６，２２
（２）：８０－８４
［１５］ ＢｅｃｈｈｏｌｄＨ，ＳｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒＭ，ＳｉｌｂｅｒｅｉｓｅｎＫ，ｅｔａｌ．Ｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆｕｎｔｒａｆｉｌｔｅｒｓ［Ｊ］．ＫｏｌｏｉｄＺ，１９３１，５５：１７２－１９８
［１６］ 苗晓杰，蒋恩臣，王佳，等．对二甲氨基苯甲醛显色分光光
度法检测水溶液中常微量尿素［Ｊ］．东北农业大学学报，
２０１１，（８）：８７－９２．
ＭｉａｏＸＪ，ＪｉａｎｇＥＣ，ＷａｎｇＪ，ｅｔａｌ．Ｕｓｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ
ｗｉｔｈｐａｒａｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅａｓｃｈｒｏｍｏｇｅｎｉｃａｇｅｎｔｔｏ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｍａｃｒｏａｎｄｍｉｃｒｏｕｒｅａｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１１，（８）：８７－９２
［１７］ 杨相东，曹一平，江荣风，张福锁．几种包膜控释肥氮素释
放特性的评价［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００５，１１（４）：５０１
－５０７．
ＹａｎｇＸＤ，ＣａｏＹＰ，ＪｉａｎｇＲＦ，ＺｈａｎｇＦＳ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆ
ｎｕｔｒｉｅｎｔｓｒｅｌｅａｓｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｃｏａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ［Ｊ］．
ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００５，１１（４）：５０１－５０７
［１８］ ＫｏｂａｙａｓｈｉＡ，ＦｕｊｉｓａｗａＥ，ＨａｎｙｕＴ．Ａｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔ
ｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｒｅｓｉｎｃｏａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓａｎｄｉｔｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｂｙｋｉｎｅｔｉｃ
ｍｅｔｈｏｄｓ．ＩＩ．Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｌｅａｓｅ
ｆｒｏｍｃｏａｔｅｄｕｒｅａＧａｕｓｓｉａｎｃｏｒｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆ
ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｅｎｔ，１９９７，６８：４８７－４９２
［１９］ 段路路．缓控释肥料养分释放机理及评价方法研究［Ｄ］．山
东农业大学博士学位论文，２００９．
ＤｕａｎＬＬ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｌｅａｓｅｏｆｓｌｏｗ
ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ［Ｄ］．Ｔａｉａｎ：ＰｈＤＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆ
ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９
［２０］ 樊小林，王浩，喻建刚．粒径厚度与控释肥料的氮素养分释
放特性［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００５，１１（３）：３２７－３３３．
ＦａｎＸＬ，ＷａｎｇＨ，ＹｕＪＧ．Ｅｆｅｃｔｏｆｇｒａｎｕｌｅｓｉｚｅａｎｄｃｏａｔｉｎｇ
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌｅａｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｅｄｒｅｌｅａｓｅ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００５，１１
（３）：３２７－３３３．
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