Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2022 - zeszyt 6

Technologie wytwarzania nawozów o powolnym/ kontrolowanym uwalnianiu składników

Technologies for the production of slow/controlled release fertilizers

10.15199/62.2022.6.2

nr katalogowy: 138111
10.15199/62.2022.6.2

Streszczenie

Wzrost światowego zapotrzebowania na żywność, a co za tym idzie, wymóg zachowania żyzności często bezodłogowo uprawianej ziemi wpływa na zwiększenie ilości stosowanych nawozów. Podstawowymi problemami przy zaopatrywaniu gleby nawozami sztucznymi są zbyt mała efektywność tego zabiegu i jego niekorzystne oddziaływanie na środowisko naturalne. Szacuje się, że tylko do 30% masy rozsianych nawozów konwencjonalnych jest przyswajane przez rośliny, a pozostała część może zanieczyszczać wodę i powietrze poprzez wymywanie i spływy powierzchniowe, ulatnianie do atmosfery oraz wywiewanie w efekcie erozji wietrznej. Problem ten dotyczy głównie takich ich składników, jak azot i fosfor, których nadmierna ilość w środowisku wywołuje bardzo niekorzystne zjawisko eutrofizacji wód. Wiadomym jest, że zwiększenie efektywności nawożenia i uniknięcie strat składników pokarmowych jest możliwe poprzez ścisłe dostosowanie dawek nawozów do tempa ich pobierania i potrzeb pokarmowych określonych roślin. W obliczu trudności ciągłego ich dozowania na istniejących już uprawach gruntowych celowe jest stosowanie tzw. nawozów długo działających (NDD) stanowiących nowoczesną grupę produktów nawozowych.

Abstract

A review, with 104 refs., of long-acting organic, inorganic, matrix and coated fertilizers. The structure of coated fertilizers with slow and controlled release of nutrients was discussed, taking into account typical substances used for their encapsulation. Particular attention was paid to the polymer coating modifiers and powder mineral fillers, which include layered Al-Si materials (montmorillonite, halloysite, kaolinite). The methods of applying coating materials to fertilizer granules were also presented.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] AAPFCO (Association of American Plant Food Control Officials), Official publication published by AAPFCO. Inc. West Lafayette, Indiana, USA 1992, 45.
[2] EN 13266:2001, Nawozy wolnodziałające. Oznaczanie uwalniania składników odżywczych. Metoda dla nawozów otoczkowanych.
[3] M.E. Trenkel, Slow-and controlled-release and stabilized fertilizers: an option for enhancing nutrient use efficiency in agriculture, International Fertilizer Industry Association, Paris 2010.
[4] A. Shaviv, Mat. Konf. IFA International Workshop Enhanced Efficiency Fertilizers, 27-30.06.2005, Frankfurt.
[5] M.E. Trenkel, Controlled-release and stabilized fertilisers in agriculture, International Fertilizer Industry Association, Paris 1997.
[6] M.E. Trenkel,
[w:] Ullmann’s Agrochemicals, t. 1, Wiley-VCH Verlag GmbH and Co, Weinheim, Germany 2007, 56.
[7] B. Azeem, K. Kushaari, Z.B. Man, A. Basit, T.H. Thanh, J. Control. Release 2014, 181, 11.
[8] L. Xie, M. Liu, B. Ni, Y. Wang, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 3855.
[9] B. Ni, M. Liu, S. Luü, L. Xie, X. Zhang, Y. Wang, Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 4546.
[10] H.Dittmar, M.Drach, R.Vosskamp, M.E.Trenkel, R.Gutser, G.Steffens,
[w:] Ullmann’s Encycl. Ind. Chem. 2009, 200.
[11] M.Tomaszewska, A.Jarosiewicz, Chemik 2006, 59,nr 6,328.
[12] Ł. Kulikowski, E. Kulikowski, A. Matuszewski, J. Kiepurski, Ecol. Eng. Environ. Technol. 2018, 19, nr 6, 205.
[13] J.Korzeniowska, Studia Raporty IUNG – PIB 2009 nr 18, 9.
[14] M.Hojjatie, J.Agric. Sci. Food Technol. 2021, 7, nr 3,272.
[15] W.Jarrell, L.Boersma, Soil Sci. Soc. Amer. J. 1980,44,418.
[16] V.Chandran, H.Shaji, L.Mathew,
[w:]Controlled release fertilizers for sustainable agriculture, (red. F.B. Lewu i in.), Elsevier Inc. 2021, DOI: 10.1016/ B978-0-12-819555-0.00005-4.
[17] N.S.Bolan, M.J.Headly, P.Loganathan, Fertil. Res. 1993, 35, 13.
[18] W.Grzebisz, Nawożenie roślin uprawnych, PWRiL, Warszawa 2008.
[19] M.Borowik, M.Mikos-Szymańska, M.Wyzińska, A.Zdunek, S.Schab, A.Sułek, Przem. Chem. 2018, 97, nr 3, 463, DOI: 10.15199/62.2018.3.24.
[20] R.D.Hauck,
[w:]Fertilizer technology and use, (red.O.P. Engelstad), SSSA, Madison 1985.
[21] J.Bereś, M.Kałędkowska, Chemik 1992, nr 3,61.
[22] M. Wyzińska, J. Grabiński, Hydrożele odpowiedzią na okresy suszy w uprawach rolnych, Wydawnictwo Naukowe Tygiel, Lublin 2018.
[23] W.Sady. I.Domagała, Ogrodnictwo 1995, nr 1,26.
[24] B.D.Martin, R.J. Linhard, J.S.Dordick, Biomaterials 1998,19,69.
[25] D.Skrzypczak, A.Witek-Krowiak, Wytwarzanie innowacyjnych nawozów o kontrolowanym uwalnianiu mikroelementów, Wydawnictwo Naukowe Tygiel, Lublin 2018.
[26] V.Chandrika, G.Harvey, ING Bulletinson Regional Assessment of Reactive Nitrogen, New Delhi 2010, nr 11, 1.
[27] A.M. Dave, M.H. Mehta, T.M. Aminabhavi, A.R. Kulkarni, K.S. Soppimath, Polym. Plast. Technol. Eng. 1999, 38, nr 4, 675, DOI: 10.1080/03602559909351607.
[28] G.L.Zhan, L.Wu, Ing.Chem. Eng. Res. 2005, 44, nr 12, 4206. DOI:10.1021/ie0489406.
[29] S.M. Al-Zahrani, Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, nr 2, 367.
[30] C.Du, J.Zhou, A.Shaviv, J. Polym. Environ. 2006, 14, 223.
[31] Pat. US 4369055 (1983).
[32] M.Tomaszewska, A Jarosiewicz, J.Agric. Food Chem. 2002, 50, nr 16, 4634.
[33] M.Tomaszewska, A Jarosiewicz, Ann. Polish Chem. Soc. 2003, nr 2,719.
[34] Pat.US4657576(1987).
[35] Pat.US4804403(1989).
[36] Ch. Zhao, H.Tian, Q.Zhang, Z.Liu, M.Zhang, J.Wang, Carboydr. Polym. 2021, 253, 117240, DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.117240.
[37] J.Liu, Y.Yang, B.Gao, J. Clean Prod. 2018,209,528.
[38] B.Azeemiin.,J.Control.Release 2014, 181,11.
[39] J.Chen, S.Lü, Z.Zhang, X.Zhao, X.Li, P.Ning, M.Liu, Sci. Total Environ. 2018, 613–614, 829, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.186.
[40] S.Chen, M.Yang, C.Ba, S.Yu, Y.Jiang, H.Zou, Y.Zhang, Sci. Total Environ. 2018, 615, 431–437.
[41] A.Sofyane, E.Ablouh, M.Lahcini, A.Elmeziane, M.Khouloud, H.Kaddami, M. Raihane, Mater. Today: Proc. 2020, 36, nr 1, 74.
[42] L.Chen, Z.Xie, X.Zhuang, X.Chen, X.Jing, Carbohydr. Polym. 2008, 72, nr 2, 342.
[43] P. Nooeaid, P. Chuysinuan, W. Pitakdantham, J. Polym. Environ. 2021, 29, 552.
[44] C.Uzoh, O.Onukwuli, I.Ozofor, R.Odera, Process Saf. Environ. Prot. 2019, 121, 133.
[45] D.Qiao, H.Liu, L.Yu, Carbohydr. Polym. 2016, 147,146.
[46] D.-Y.Kim, A.Kadam, S.Shinde, R.Saratale, J.Patra, G.Ghodake, J.Sci. Food Agric. 2018, 98, 849.
[47] M.Fernández‐Pérez, F.Garrido‐Herrera, E.González‐Pradas, M.Villafranca-Sánchez, F. Flores‐Céspedes, J. Appl. Polymer Sci. 2008, 108, nr 6, 3796.
[48] M.Rinaudo, Prog. Polym. Sci. 2006, 31, nr 7,603.
[49] A. Abouchenari i in., J. Compos. Compd. 2020, nr 2, 85.
[50] D.Y.Wu, S.Meure, D.Solomon, Prog. Polym. Sci.2008, 33,nr 5,479.
[51] A.Kalia, S.PalSharma, Harleen Kaur, Harsimran Kaur, Elsevier 2020, 5,99.
[52] Z.Sarbak, Metrologia 2010, 15, nr 1,77.
[53] P.Songkhum, T.Wuttikhun, N.Chanlek, P.Khemthong, K.Laohhasurayotin, Appl. Clay Sci. 2018, 152, 311.
[54] H.Guo, J.White, Z.Wang, B.Xing, Curr. Opin .Environ. Sci. Health 2018, 6, 77.
[55] J.Pagacz, K.Pielichowski, Czasopismo Techniczne 2007, 104, nr 1,133.
[56] S.Sempeho, H.Kim, E.Mubofu, A.Hilonga, Adv. Chem. 2014, 363071.
[57] http://www.technologie---budowlane.com, dostęp 10 marca 2022 r.
[58] T. El Assimi, O.Lakbita, A.ElMeziane, Int. J.Biol. Macromol. 2020, 161, 492.
[59] L.L.Messa, C.F.Souza, R.Faez, Polymer Testing 2020,81,106196.
[60] C.Jia, M.Zhang, P.Lu, Polym.-Plast. Technol. Mater. 2020, 59:9, 975.
[61] G.E.Christidis, Eur. Mineral. Union Notes Mineral. 2011, 9,341, DOI:10.1180/ EMU-notes.9.9.
[62] M.S.Prasad, K.J.Reid, H.H.Murray, Appl. ClaySci. 1991,6,87.
[63] R.Liang, M.Liu, L.Wu, React. Funct. Polym. 2007, 67, nr 9, 769.
[64] S.Sunardi, G.Faramitha, U.Santoso, Indo. J.Chem.Res. 2021, 8, 219.
[65] R.Kamble, M.Ghag, S.Gaikawad, B.Panda, J.Adv. Sci. Res. 2012, 3, nr 2,25.
[66] Y.Zao, E.Abdullayev, Y.Lvov, IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2014, 64.
[67] Z.Liu, Z.Mi, S.Jin, C.Wang, D.Wang, X.Zhao, H.Zhou, C.Chen, J.Membr. Sci. 2018, 557, 13.
[68] T. ElAssimi, M.Chaib, M.Raihane, J.Polym. Environ. 2020, 28, 2078.
[69] H.Wei, H.Wang, H.Chu, J.Li, Int. J.Biolog. Macromol. 2019, 133, 1210.
[70] C. Wang, Z. He, Y. Liu, C. Zhou, J. Jiao, P. Li, Appl. Clay Sci. 2020, 198, 105802.
[71] Y.Zhang, F.Ling, C.Hao, J.Zhang, Z.Yuan, A.Wang, Micropor. Mesopor. Mater. 2015, 211, 124.
[72] S.E. El-Mofty, F.H. Ashour, H. El-Shall, Proceedings of the Twelfth International Water Technology Conference, Alexandria, Egypt, 2008, 403.
[73] L.Dai, J.Ren, T.Ling, B.G.Wei, G.Wang, Environ. Pollut. Bioavailab. 2019, 31, 112.
[74] X.Xinguo, J.Zhang, R.Jiang, Q.Xu, China Pet. Process. Petrochem. Technol. 2014, 16, nr 3, 63.
[75] J.Fu, C.Wang, X.Chen, Z.Huang, J.Miu, L.Shi, S.Wang, Agron.J. 2019, 111, nr 5, 2411.
[76] Y.Cui, Y.Xiang, Y.Xu, J.Wei, Z.Zhang, L.Li, J.Li, Int. J. Biolog. Macromol. 2020, 146, 540.
[77] A. Odrobina, A. Pajdak, Prace Inst. Mechaniki Górotworu PAN 2020, 22, nr 1-4, 93.
[78] I. Iavicoli, V. Leso, D. Beezhold, A. Shvedova, Toxicol. Appl. Pharmacol. 2017, 329, 96.
[79]N. Eroglu, M. Emekci, C.G. Athanassiou, J. Sci. Food Agric. 2017, 97, nr 11, 3487.
[80] D.D. Eberl, Controlled-release fertilisers using zeolites, US Geological Survey Technology, 2002.
[81] http://zeoponix.com,dostęp26kwietnia2022r.
[82] A. Morales-Diaz, H. Ortega-Ortiz, A. Juarez-Maldonado, G. Cadenas-Pliego, S. Gonzalez-Morales, A. Benavides-Mendoza, Adv. Nat. Sci. Nanosci. Nanotechnol. 2017, 8, 013001.
[83] A.Manikandan, K.Subramanian, Afr. J.Agric. Res. 2014, 9, nr 2, 276.
[84] A.Dubey, D.R.Mailapalli, Environ. Technol. Innov. 2019, 16, 100452.
[85] N. Kottegoda, C. Sandaruwan, G. Priyadarshana, A. Siriwardhana, U. Rathnayake, D. Berugoda Arachchige, A. Kumarasinghe, D. Dahanayake, V. Karunaratne, G. Amaratunga, ACS Nano 2017, 11, 1214.
[86] N. Kottegoda, I. Munaweera, N. Madusanka, V. Karunaratne, Curr. Sci. 2011, 101, 73.
[87] N.Madusanka, C.Sandaruwan, N.Kottegoda, D.Sirisena, I.Munaweera, A. De Alwis, Appl. Clay Sci. 2017, 150, 303.
[88] A.M.Agrawal, P.Pandey, J.Pharm. Sci. 2015, 104, 3589.
[89] R.S.D.Lestari, Rasayan J. Chem. 2020, 13, nr 2, 1074.
[90] T.H. Nguyen, M.N.T. An, M. Alam, N. Tran, D.V. Trinh, Part. Sci. Technol. 2020, 38, 1.
[91] F.E.Babadi, R.Yunus, A.Abbasi, S.M.Soltani, Processes 2019, 7, 1.
[92] A.M.Agrawal, P.Pandey, J. Pharm. Sci. 2015, 104, 3589.
[93] M.Y.Naz, S.A.Sulaiman, J.Control. Release 2016, 225, 109.
[94] H. Sedighikamal, R. Zarghami, P. Khadiv-Parsi, N. Mostoufi, J. Pharm. Invest. 2015, 45, 341.
[95] Y.Wang, ACS Omega 2020, 5, 1127.
[96] B.Azeem, K.Z.KuShaari, Z.Man, T.H.Trinh, Braz. J.Chem. Eng. 2018, 35,587.
[97] A.van Kampen, R.Kohlus, Powder Technol. 2017, 305, 426
[98] D.Müller, A.Bück, E.Tsotsas, Powder Technol.2019, 342, 572.
[99] R.Turton, X.X.Cheng, Powder Technol. 2005, 150, nr 2,78.
[100] H. Sedighikamal, R. Zarghami, J. Pharm. Invest. 2015, 45, 341.
[101] E. Sahni, B. Chaudhuri, Pharm. Dev. Technol. 2012, 17, 134.
[102] S. Fertahi, M. Ilsouk, Y. Zeroual, J. Control. Release 2021, 330, 341.
[103] Dyrektywa Rady z dnia 12 grudnia 1991 r. dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego (91/676/EWG), Dz.U. UE L 375/1.
[104] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/1009 z dnia 5 czerwca 2019 r. ustanawiające przepisy dotyczące udostępniania na rynku produktów nawozowych UE, Dz.U. UE L 170/1.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-6 , nr katalogowy 138111 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2022-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2022-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma