偶氮类染色剂的添加量对包膜尿素养分释放特性的影响

Effects of Addition Amount of Azo Dye on Nutrient Release Characteristics of Coated Urea

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2025.06.008

陈和平 Heping CHEN , 王炳浩 Binghao WANG , 郑紫蕊 Zirui ZHENG , 张梓鑫 Zixin ZHANG , 刘平安 Ping′an LIU , 陈琪 Qi CHEN , 张民 Min ZHANG , 刘之广 Zhiguang LIU

山东农业大学资源与环境学院/土肥高效利用国家工程研究中心山东泰安 271018 College of Resources and Environment, Shandong Agricultural University/National Engineering Research Center for Efficient Utilization of Soil Fertilizer, Tai′an, Shandong 271018, China

Author notes:

Correspondence to: 张梓鑫(1998—)，女，博士研究生，主要从事肥料增效剂的研发与应用；zhangzixin2020@126.com

摘要：

为探索染色剂对包膜尿素性能的影响，以异氰酸酯与多元醇的物质的量比(R)为1.4、1.6的两组包膜尿素为研究对象，分别添加质量分数为0、0.1%、1.0%、2.0%的染色剂，对其25 ℃静水氮素释放率、疏水性、耐磨性、抗老化性和耐高温性等指标进行了测定。结果表明：在25 ℃恒温培养条件下，添加0.1%染色剂可使包膜尿素(R=1.4)的养分释放期延缓70.83%，但随着染色剂添加量的增加，养分释放期延长效果减弱；添加0.1%染色剂可提升包膜尿素的耐磨性和抗老化性，当R为1.4、1.6时，养分释放期相应延长了108.70%、90%，但耐磨性随着染色剂添加量的增加而减弱；添加少量染色剂提升肥料抗老化的性能优于大量添加的；在80 ℃高温培养条件下，添加染色剂可延长包膜尿素的养分释放期。染色剂对包膜尿素性能的影响具有双面性，在维护生态环境与土壤健康的基础上，优化添加量获得理想控释效果的同时，也要考虑染色剂对土壤的负面影响。

关键词：

染色剂; 偶氮类染色剂; 包膜尿素; 养分释放率; 耐磨性; 抗老化性;

Abstract：

To investigate the effect of dyes on the performance of coated urea, two groups of coated urea with isocyanate to polyol molar ratios (R) of 1.4 and 1.6 are selected as research subjects. Dye is added at mass fractions of 0, 0.1%, 1.0%, and 2.0%, respectively. Indicators including nitrogen release rate in static water at 25 ℃, hydrophobicity, abrasion resistance, aging resistance, and high-temperature resistance are measured. The results show that under constant-temperature incubation at 25 ℃, the addition of 0.1% dye delays the nutrient release period of coated urea (R=1.4) by 70.83%. However, the delaying effect on the nutrient release period weakens with increasing dye addition. The addition of 0.1% dye improves the abrasion resistance and aging resistance of coated urea. When R is 1.4 and 1.6, the nutrient release periods are extended by 108.70% and 90%, respectively. However, abrasion resistance decreases with increasing dye addition. The performance improvement in aging resistance is better with a small amount of dye addition compared to a large amount. Under high-temperature incubation at 80 ℃, the addition of dye prolongs the nutrient release period of coated urea. The effect of dye on the performance of coated urea has dual aspects. Based on maintaining ecological environment and soil health, while optimizing the addition amount to achieve ideal controlled-release effects, the negative impacts of dyes on soil must also be considered.

Keyword：

dye; azo dye; coated urea; nutrient release rate; abrasion resistance; aging resistance;

氮肥在促进植株营养体构建、加速光合产物积累等基础生理过程中发挥着关键作用，在现代农业技术体系中具有不可替代的战略价值^[1-3]。当前我国氮肥消费量虽已跃居全球首位，但农业利用效率仍处于较低水平，当季氮肥利用率仅为40%左右^[4]，未被作物吸收的氮素通过挥发、淋溶等途径进入环境，引起多重负面效应^[5-6]。控释肥料作为解决氮肥施用困境的核心技术，通过调控养分释放速率实现养分持续稳定供给^[7]，在植物营养、环境效益及生产管理等3个维度展现出显著的优势：可通过延长养分供应周期来优化作物农艺性状^[8]，降低淋溶损失，维护水体-土壤生态健康^[9]，减少30%~50%人工投劳，从而简化田间管理方式^[10]。

染色剂在控释肥生产中应用的主要目的是区分肥料类型。市面上常见的肥料染色剂包括无机矿物类染料、食品级染料、有机类染料等，其中有机类染料因为成本低廉、制作方便，被广泛应用在肥料生产过程中。但过量添加染色剂会对土壤及作物健康造成不良影响，导致土壤板结、土壤微生物平衡失调，抑或通过作物积累，经由生物链传递至人体^[11]。本文旨在探究不同比例的偶氮类染色剂对包膜尿素氮素释放规律及机械性能的影响，通过评价不同添加比例下的氮素释放率、疏水性、耐磨性、抗老化性和耐高温性等指标，确定控释肥中偶氮类染色剂的最佳用量，为指导生产、降低成本提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料及设备

供试材料：颗粒尿素，粒径3.0~5.0 mm，w(N)为46.4%，山东华鲁恒升化工股份有限公司；石蜡，熔点为58 ℃，国药集团化学试剂有限公司；大豆油多元醇(SOP)，羟值(以KOH质量分数计)为193.97 mg/g，山东鼎豪化肥有限公司；聚芳基多亚甲基异氰酸酯(PAPI)，w(NCO基团) 为31.1%，烟台万华聚氨酯有限公司；染色剂为绿色吡唑啉酮偶氮颜料(Solvent Yellow 93)，CAS号为4702-90-3，泰安嘉岳生物化工有限公司。

试验设备：yb-600型控释肥转鼓包衣机，成都鸿泰机械有限公司；YP30001B型天平、HH-2型水浴锅，上海力辰仪器科技有限公司；BSG-400型恒温培养箱，上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；RX 5000α型折光率仪，广州市爱宕科学仪器有限公司；JC2000A型接触角测量仪，上海光电技术有限公司；YHKC-2A型颗粒强度测定仪，姜堰银河实验仪器厂；KE-2130型紫外线耐候机，佛山市华和振森试验机制造有限公司。

1.2 试验设计

试验设置PAPI与SOP的物质的量比(R值)为1.4、1.6两组，每组分别添加质量分数为0、0.1%、1%、2%的染色剂，共8个处理，分别为CKⅠ、RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ和CKⅡ、RS1Ⅱ、RS2Ⅱ、RS3Ⅱ，每个处理重复3次。在包膜尿素的制备过程中，首先向完成预热的包衣机内投入500 g粒径3.0~5.0 mm的尿素颗粒及2.5 g石蜡粉末，确保物料混合均匀；待尿素颗粒升温至(60±2) ℃时，将SOP与染色剂的预混液匀速加入包衣机，启动搅拌程序至体系分散均匀；随后加入PAPI作为交联剂，继续搅拌并升温至80 ℃，保温反应至包膜层完全固化，即完成包膜尿素的制备。当R值为1.4时，SOP和PAPI的添加量均为2.50 g；当R值为1.6时，SOP的添加量为2.27 g，PAPI的添加量为2.73 g。最终获得的聚氨酯包膜尿素见图 1，其膜材为33.33%(质量分数，下同)石蜡与66.67%聚氨酯。

图 1

染色剂不同添加量条件下制备的包膜尿素照片

1.3 各指标的测定方法

1.3.1 养分释放特性

将5.0 g包膜尿素加入装有100 mL去离子水的瓶中，并置于(25±0.5) ℃的恒温培养箱中，分别在第1、3、5、7、14、28、56天取2~3滴样品溶液，用折光率仪进行测定，56 d后每28 d测定一次，直到氮素释放率超过80%。

1.3.2 颗粒强度及疏水性

每个处理随机选取12颗包膜尿素颗粒，用颗粒强度测定仪分别测定其颗粒硬度，计算平均值。同时，每个处理选取15颗包膜尿素颗粒，在肥料颗粒表面随机选取3个位点，用1 μL针管进行滴定，并用接触角测量仪测量水接触角。

1.3.3 耐高温性

将5.0 g包膜尿素置于装有100 mL去离子水的密封锥形瓶中，并放入预热至80 ℃的恒温水浴锅内，分别于0.5、1、1.5、2、3、4 h后取浸泡液样，4 h后取样的时间间隔为2 h，直至氮素释放率达到80%以上。

1.3.4 耐磨性

将250 μm(60目)砂纸固定在小包衣机的转鼓中，加入5.0 g包膜尿素，设定转鼓转速为30 r/min，进行5 min磨损测试，然后在25 ℃恒温培养条件下测定肥料磨损后的氮素释放特征(方法同1.3.1)。

1.3.5 抗老化性

称取5.0 g包膜尿素置于紫外线耐候机照射7 d后，在25 ℃恒温培养条件下测定肥料紫外线照射后的氮素释放特征(方法同1.3.1)。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2016和Origin 2025软件进行试验数据分析和图表绘制; 采用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(ANOVA)，评估处理间均值的差异显著性(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 对包膜尿素在25 ℃恒温条件下养分释放特征的影响

添加染色剂会影响包膜尿素的氮素释放率。当R值为1.4时[图 2(a)]，添加0.1%、1%、2%染色剂的包膜尿素的初期氮素释放率分别为0.43%、1.95%、0.05%；与CKⅠ处理的96 d相比，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ的氮素释放率达到80%时的释放期分别延长了70.83%(164 d)、46.88%(141 d)、57.29%(151 d)；RS3Ⅰ处理的初期氮素释放率最低，但因高染色剂添加量导致膜层结构稳定性下降，后期释放速率加快，最终释放期短于RS1Ⅰ处理的；RS2Ⅰ处理的氮素释放速率高于RS1Ⅰ、RS3Ⅰ处理的，其释放期最短。当R值为1.6时[图 2(b)]，CKⅡ处理的释放期为112 d，较R为1.4时的延长了16 d，但添加染色剂的3个处理的释放期随着染色剂添加量的增加而变短，相较于CKⅡ处理分别延长了23.21%(RS1Ⅱ)、24.11%(RS2Ⅱ)、-11.61%(RS3Ⅱ)；与R为1.4时不同，RS3Ⅱ处理的释放期分别较RS1Ⅱ、RS2Ⅱ处理的缩短了28.26%、28.78%，这同样与RS3Ⅱ处理中高染色剂添加量导致的膜层结构稳定性下降有关，使得后期释放速率加快；此外，在R为1.4和1.6时，RS1处理的氮素释放速率与其他处理的不同，表现出先缓后快再放缓的释放规律。上述结果表明，添加合适剂量的染色剂在一定程度上能够延缓氮素释放。

图 2

25 ℃时添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率、释放期比值和水接触角的影响

25 ℃时，添加不同量染色剂的包膜尿素氮素释放期与CK处理的比值见图 2(c)，图中不同小写字母表示各处理间差异显著，下同。从图 2(c)可看出：当R为1.4时，添加染色剂均可延长释放期，但随着添加量的增加，释放期比值处于波动状态，由1.71(RS1Ⅰ)到1.47(RS2Ⅰ)再到1.60(RS3Ⅰ)；当R为1.6时，释放期比值则呈下降的趋势，RS1Ⅱ与RS2Ⅱ之间无显著差异，但RS3Ⅱ处理的已降至0.89，较RS1Ⅱ、RS2Ⅱ处理的分别显著降低了29.18%、40.08%，这表明染色剂添加量为2%时加速了包衣尿素的氮素释放。

通过观察水接触角[图 2(d)]可发现：当R为1.4时，添加染色剂可以改变肥料的疏水性，且随着添加量的增加表现出先降低后上升的趋势，3种添加量间的差异显著；当R为1.6时，RS1Ⅱ、RS3Ⅱ处理间无显著差异，但RS2Ⅱ处理显著小于其他处理。因此，无论R值大小，与其他处理相比，RS2处理的水接触角较小，结合图 2(d)来看，RS2Ⅱ处理可以影响包膜尿素的膜材，改变其疏水性。R为1.4时，对比CKⅠ处理来说，添加染色剂都可以延缓释放，其中又以RS2Ⅰ处理的延缓效果最差；R为1.6时，RS2Ⅱ处理虽可延缓氮素释放，但其效果弱于RS2Ⅰ处理。

2.2 对包膜尿素在80 ℃高温条件下养分释放特征的影响

80 ℃时添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率和释放期比值的影响见图 3。

图 3

80 ℃时添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率和释放期比值的影响

从图 3(a)可看出：当R为1.4时，培养2 h后，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的氮素释放率分别达到27.07%、29.71%和23.71%，氮素释放率达到80%所需时间分别为6.87、7.01、7.51 h。从图 3(b)可看出：当R为1.6时，RS1Ⅱ、RS2Ⅱ、RS3Ⅱ处理在2 h后的氮素释放率分别为22.57%、37.93%、30.07%，氮素释放率达到80%所需时间分别为7.65、5.70、5.49 h。

与25 ℃时相比，80 ℃条件下氮素释放期比值发生改变。从图 3(c)可看出：当R为1.4时，各处理的释放期比值差异不显著；当R为1.6时，释放期比值表现出逐渐下降的趋势。各处理的释放期比值均大于1，表明添加不同量的染色剂都起到了延缓释放的作用，这与25 ℃时的RS3Ⅱ处理不同。同时通过观察发现，R为1.6时，RS1Ⅱ处理的释放期延长效果最佳。因此，添加染色剂影响了包膜尿素的耐热性，且R值也会影响包膜尿素在高温条件下的氮素释放率。

2.3 对包膜尿素耐磨性的影响

控释肥耐磨性是保障控释肥生产、储运、施用等关键流程的重要指标，磨损试验后添加不同量染色剂对包膜尿素中氮素释放率、释放期比值和颗粒强度的影响见图 4。

图 4

磨损试验后添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率、释放期比值和颗粒强度的影响

包膜尿素在转鼓中摩擦处理5 min后，于25 ℃恒温条件下进行释放率测定，结果发现：当R为1.4时[图 4(a)]，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的初期氮素释放率分别为1.71%、2.57%、2.33%，染色剂低量添加的包膜尿素的耐磨性优于高量添加的；与CKⅠ处理相比，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的氮素释放率达到80%所需时间分别延长了108.70%(96 d)、10.87%(51 d)、43.48%(66 d)。当R为1.6时[图 4(b)]，各处理在第7天的氮素释放率分别为15.52%(RS1Ⅱ)、33.90%(RS2Ⅱ)、32.76%(RS3Ⅱ)，但随着释放天数的延长，RS1Ⅱ、RS2Ⅱ、RS3Ⅱ处理的包膜尿素氮素释放率分别在第95天、第53天和第46天超过80%，相较于CKⅡ处理分别延长了90.00%(RS1Ⅱ)、6%(RS2Ⅱ)和缩短了8%(RS3Ⅱ)，呈现出添加染色剂处理的氮素释放速率随着染色剂用量的增加而加快的趋势。从图 4(c)可看出：当R为1.4时，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的释放期比值表现为高、低、高的趋势，且RS1Ⅰ处理较RS3Ⅰ处理显著增加了30.65%；当R为1.6时，释放期比值随着染色剂添加量的增加而下降，且RS3Ⅱ处理的释放期比值已经低于1，表明大量添加染色剂并不能增强其耐磨性。从图 4(d)和图 4(e)可看出：当R为1.4时，肥料颗粒强度随着染色剂添加量的增加而逐渐增大，表明添加染色剂可以增强颗粒强度；当R为1.6时，4个处理间的颗粒强度无显著性差异，表明肥料颗粒强度受到R值和染色剂含量的双重影响。

2.4 对包膜尿素抗老化性能的影响

肥料的抗老化性能是指肥料在运输、施用过程中抵抗因环境因素而劣变的能力，与缓释性能也存在显著关联。紫外线照射处理后添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率和释放期比值的影响见图 5。

图 5

紫外线照射处理后添加不同量染色剂对包膜尿素氮素释放率和释放期比值的影响

从图 5(a)~(b)可看出：经紫外线照射7 d后，包膜尿素在25 ℃恒温静水培养条件下，当R为1.4时，RS1Ⅰ、RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的初期氮素释放率分别为0.29%、1.24%、0.95%；当R为1.6时，RS1Ⅱ、RS2Ⅱ、RS3Ⅱ处理的初期氮素释放率分别为0.43%、1.67%、1.81%，少量添加染色剂在提升肥料抗老化性能方面优于大量添加的。相比于CK处理，当R为1.4时，RS1Ⅰ处理的氮素释放率达到80%的时间延缓了54.90%(158 d)，而RS2Ⅰ、RS3Ⅰ处理的时间相近，分别延缓了23.53%(126 d)、21.57%(124 d)；当R为1.6时，RS1Ⅱ、RS2Ⅱ、RS3Ⅱ处理的氮素释放率达到80%的时间分别为155、110、108 d，RS1Ⅱ处理的释放速率延缓了40.91%。从图 5(c)可看出，释放期均随着染色剂用量的增加而缩短，且R为1.4时的释放期比值显著高于R为1.6时的。综上，经过7 d的老化处理后，包膜尿素的氮素释放速率随着染色剂用量的增加而逐渐加快，且R值对于老化后的氮素释放速率也有一定的影响。

3 讨论

3.1 染色剂对包膜尿素氮素释放性能的影响

在控释肥料领域，染色剂不仅用于肥料品种的标识，还可以用于对产品质量和施用情况的检验。本试验针对不同R值的包膜尿素进行研究，结果表明，添加偶氮类染色剂可以延长氮素养分释放期，这可能是因为染色剂分子中的活性基团(如磺酸基、氨基)对异氰酸酯-羟基交联反应具有催化作用^[12-13]，促使其形成更为规则的结晶结构，增强了膜的屏障功能，降低了孔隙率，从而实现延缓氮素释放的效果^[14-15]。当R=1.4时，PAPI与SOP的物质的量比较低，染色剂活性基团的催化作用更显著，因此RS1Ⅰ处理的释放期延长幅度(70.83%)大于R=1.6时的(23.21%)。与普通包膜尿素相比，添加染色剂的包膜尿素养分释放期可延长20%~70%(图 2)；但染色剂的添加量不低于1%时，添加染色剂的延长效果减弱，这可能是因为过量的染色剂会降低交联密度或机械强度，削弱其控释性能，加速养分的释放^[16-17]。

此外，染色剂的添加可以改变肥料的疏水性^[18]。水接触角测试结果表明，在不同R值条件下，其数值随染色剂用量增加的变化幅度存在差异。值得注意的是，当染色剂添加量为1%时，所有R值下均观察到接触角显著降低；而添加量增至2%后，接触角回升，疏水性增强。机制分析表明：低添加量下，染色剂分子通过表面活性作用降低液固界面张力，导致接触角减小, 疏水性减弱；当添加量超过临界阈值后，过量的染色剂在膜表面聚集形成微小结构，通过增加表面粗糙度或暴露疏水基团，最终引发接触角回升，疏水性增强^[19]。

值得关注的是，这种剂量依赖性效应与高分子复合材料中填料-基体的相互作用规律高度一致^[20]。陈浩等^[21]关于植物油改性的研究表明，复合材料中添加填料会导致材料本身的水接触角增大。因此，染色剂在控释肥膜层中实际上扮演着“功能性填料”的角色。未来的研究应着重开发兼具染色功能与交联促进作用的双效添加剂，通过分子结构设计实现膜层性能调控与品种标识双重功能的集成，并进一步优化染色剂在控释肥中的添加工艺。

3.2 染色剂对包膜尿素理化特性的影响

在控释肥料的储运和施用过程中，膜层的完整性是影响控释性能的重要因素，而膜材的抗静态压力、耐磨性、耐高温性、抗老化性等性能是影响膜材完整性的重要指标^[22]。研究表明，染色剂的添加，对包膜尿素的颗粒强度、膜材的耐磨性、耐高温性和抗老化性均有显著影响^[23]，并直接影响了包膜尿素的养分释放规律。

通过肥料的颗粒强度测试可得，R值和染色剂添加量对肥料颗粒强度影响显著。试验显示，R=1.4时颗粒强度随染色剂添加量增加而增强，R=1.6时无明显差异。从化学反应看，R值不同，染色剂与肥料成分反应有差异。R=1.4时，可能发生交联或络合反应，增强了结构的稳定性；R=1.6时，可能因为PAPI显著增加，反应生成了胺类或脲基化合物，导致膜层结构不稳定。从物理结构上，R值影响染色剂分散和包膜完整性，R= 1.4时，染色剂均匀分散利于增加强度；R=1.6时，易团聚。磨损试验结果表明，少量(0.1%)染色剂能通过与膜材基团的相互作用，形成更为致密的网络结构^[24]，有效提升了肥料颗粒的抗压强度和抗摩擦性能，具体表现为释放期较未添加染色剂的处理延长了90.00%~108.70%。然而，当染色剂的添加量超过临界阈值(大于1%)时，过量的染色剂分子可能会引发膜材的相分离，在肥料颗粒表面会形成不均匀的聚集区域，反而加速了磨损过程中膜层的剥落，使得释放期延长的效果消失^[25]。在80 ℃高温试验条件下，通过测试氮素释放率可以得知，在0.1%添加量的条件下，R=1.6的耐高温性优于R=1.4的，相较于未添加处理延长了96.15%，推测可能是在0.1%的添加量下，R=1.6条件下的染色剂分子与膜材的结合程度强于R=1.4条件下的，从而限制氮素释放，因此R=1.6的耐高温性更优。然而随着添加量的增加，两种R值的耐高温性发生逆转。经过紫外线照射后，通过测试得知，染色剂添加量对提升肥料的抗老化性能有一定的积极作用。试验显示，两种R值条件下，其氮素释放速率均随着染色剂用量的增加而加快，且相同R值下，RS2处理与RS3处理的氮素释放速率无明显差异；而在0.1%添加量的条件下，R=1.4时的氮素释放速率是慢于R=1.6时的。其原因是过量的染色剂可能会作为催化剂促进水解反应，或者改变膜层的孔隙结构，导致氮素释放率反而高于低添加染色剂组别的。

3.3 研究的不足与建议

本研究深入探讨了染色剂添加量对包膜尿素养分释放特性及机械性能的影响，但仍存在以下局限性。首先，本研究仅选取2种R值的包膜尿素作为研究对象，样本覆盖范围有限，可能无法全面反映不同染色剂添加量对包膜尿素养分释放特性的实际影响。其次，试验设计聚焦于染色剂添加量单一变量，未充分考量染色剂种类及关键环境因子(如环境湿度、土壤类型、微生物活动等)的潜在作用。此外，目前尚未针对不同染色剂添加量制备的包膜尿素，开展其在农业生态系统中的环境安全性评价研究。基于上述局限性，建议后续研究从以下方向补充完善：设置多个R值梯度的单因素试验，探究不同染色剂添加量、膜层厚度、反应时间等对于包膜尿素养分释放周期的影响，借助响应曲面模型拟合出包膜尿素制备的最优参数；在评估染色剂对包膜尿素抗老化性能的影响时，可通过模拟多种环境老化条件，如热氧老化、水解老化等来综合分析环境因素对包膜尿素养分释放的影响；通过检测农田土壤微生物群落的多样性与丰度，结合土壤理化性质分析，系统评价包膜尿素中添加染色剂对土壤环境安全性的潜在影响，同时补充染色剂对包膜尿素养分释放特征的全面评价，为技术应用提供更全面的依据。

4 结语

本研究探讨了偶氮类染色剂对包膜尿素性能的影响，结果表明：偶氮类染色剂可延长养分释放时间，但延长效果随添加量增加而减弱；少量添加能提升机械性能，增强耐磨与抗老化性，在R=1.6时膜层热稳定性显著加强，对R=1.4的颗粒强度亦有增强作用；同时，偶氮类染色剂可改善肥料疏水性，其效果与添加量相关。此外，在高温和老化处理条件下，过量添加偶氮类染色剂可能催化水解反应或改变膜层孔隙结构，导致氮素释放速率高于未添加处理的。综上，偶氮类染色剂对包膜尿素性能的影响具有双面性，实际应用时需综合考虑，在维护生态环境与土壤健康的基础上，优化添加量，获得最佳控释效果的同时，尽量降低偶氮类染色剂对土壤的负面影响。

ckwx 参考文献

汪顺义, 刘庆, 史衍玺, 等. 氮钾配施对甘薯光合产物积累及分配的影响[J]. 中国农业科学, 2017, 50(14): 2706-2716.

李玉东, 谭德水, 李子双, 等. 长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量的影响及土壤氮素供应特征研究[J]. 山东农业科学, 2024, 56(1): 119-125.

于滨, 李喜凤, 任荣魁, 等. 不同增效氮肥对苹果生长、氮素利用率和土壤氮素供应能力的影响[J]. 华北农学报, 2024, 39(6): 176-185.

石尚柏, 张凯, 伍华, 等. 丝状普里斯蒂亚菌水稻田节氮减排增产试验[J]. 中国农技推广, 2025, 41(3): 74-78.

陈寒, 南运有, 董勇杰, 等. 不同施氮量下玉米氮素利用对间作豆科绿肥的响应[J]. 灌溉排水学报, 2025, 44(9): 37-48.

赵晶晶, 郑伟, 周道媛, 等. 不同施氮水平下植物内生固氮菌对紫花苜蓿产量及光化学效率的影响[J]. 草业科学, 2025, 42(4): 980-990.

何晓娟. 不同施肥方式对冬小麦肥料利用率及生长指标的影响[J]. 河南农业, 2025(16): 70-72.

安志装, 索琳娜, 刘宝存. 我国农业面源污染研究与展望[J]. 植物营养与肥料学报, 2024, 30(7): 1422-1436.

李婷婷, 贾瑞峰, 肖晨星, 等. 缓控释肥对花生产量和品质影响的研究进展[J]. 河北农业科学, 2025, 29(1): 48-54.

刘永红, 谢炜, 陈翔, 等. 化肥减量配施缓控释肥对单季稻生产和土壤养分的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(14): 47-51.

侯晓娜, 刘红芳, 黄均明, 等. 肥料着色材料使用安全风险及控制研究[J]. 中国土壤与肥料, 2021(5): 338-345.

曾宏, 张安强. 催化异氰酸酯基与羟基反应选择性的研究进展[J]. 聚氨酯工业, 2017, 32(5): 1-4.

黄剑, 杜栋梁, 林浩瀚, 等. 鲁中地区大量元素水溶肥料发展现状与思考[J]. 中国农技推广, 2024, 40(7): 87-89.

杨相东, 李娟, 孙明雪, 等. 聚乙烯包膜肥料控释膜层结构特征研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(12): 2032-2043.

杨相东, 常京涛, 蓝锐, 等. 作物对氮素的吸收特性和对包膜控释肥的释放性能要求[J]. 化工进展, 2010, 29(8): 1530-1535.

张可, 李东坡, 杜艳娣, 等. 包膜与稳定性氮肥改善棕壤理化和生物学肥力并延缓酸化的效应[J]. 植物营养与肥料学报, 2023, 29(3): 472-482.

SU B N, YANG M C, GAO B, et al. Ceresin wax enhances hydrophobicity and density of bio-based polyurethane of controlled-release fertilizers: streamlined production, improved nutrient release performance, and reduced cost[J]. Journal of Cleaner Production, 2024, 452: 142145. doi:10.1016/j.jclepro.2024.142145

YARI M R, ZAKERHAMIDI M S, GHOMI H. Plasma immobilization of azobenzene dye on polyamide 6 polymer[J]. Scientific Reports, 2023, 13: 983. doi:10.1038/s41598-023-27484-9

LIU Y, PENG N, YAO Y F, et al. Breaking the nanoparticle's dispersible limit via rotatable surface ligands[J]. Nature Communications, 2022, 13: 3581. doi:10.1038/s41467-022-31275-7

李亚茹, 张振秀. 炭黑或白炭黑增强辐照交联氯化聚乙烯复合材料的制备与性能[J]. 合成橡胶工业, 2025, 48(1): 51-55.

陈浩, 田正波, 张阳, 等. 植物油改性脂环族环氧树脂绝缘复合材料[J]. 材料科学与工程学报, 2025, 43(2): 210-216.

徐齐, 陈海斌, 樊小林. C₃₆多元醇改良C₁₈多元醇包膜肥料缓控释性能[J]. 农业工程学报, 2016, 32(24): 171-176.

王杰, 孙程万, 郭建华, 等. 生物炭包膜尿素的制备及其固氮潜力的研究[J]. 节水灌溉, 2024(1): 121-127.

李振光, 于飞, 刘浏, 等. 碳纤维聚醚醚酮树脂基复合材料的制备及摩擦磨损性能研究[J]. 化工新型材料, 2018, 46(7): 56-59.

REGENSPURG J A, COSTA A F M, ACHTERHUIS I, et al. Influence of molecular weight on the performance of polyelectrolyte multilayer nanofiltration membranes[J]. ACS Applied Polymer Materials, 2021, 4(5): 2962-2971.