新型保水缓释肥料的制备以及在草坪上的应用研究

摘要

水资源不足与肥料利用率低是目前我国农业发展亟待解决的重大难题。为了提高水和肥的利用效率，本文以丙烯酸(AA)为单体，以天然资源小麦麸、玉米麸、电气石为添加组分，利用水溶液聚合法合成了一种成本低、耐盐性能好的复合保水剂。然后在此制备基础上添加适量尿素，制备了化学反应型的保水缓释肥料。以尿素为肥源，天然资源腐植酸、海藻酸钠、蒙脱土(MMT)、蛋壳粉、乙基纤维素(EC)等为内层包膜材料，所合成的保水剂为外层包膜材料，制备了一系列包膜型保水缓释肥料。具体的研究内容和结论如下： (1)利用水溶液聚合法合成PAA/小麦麸/电气石新型复合保水剂：小麦麸含量为15%，电气石含量为5%时，其吸蒸馏水、自来水，0.9%的NaCl溶液的倍数分别达到720.4 g/g，235.9 g/g，90.3 g/g。其中吸0.9%的NaCl溶液的倍数分别比电气石含量为0%的对照组和小麦麸含量为0%的对照组高出35.5%和52.3%。将不同电气石添加量的复合保水剂施用于土壤中，发现当电气石含量为5%时，其最大持水量、毛管持水量、田间持水量和孔隙比分别比对照组提高了12.3%，10.1%，13.6%和40%。利用化学反应法制备PAA/小麦麸/电气石/尿素保水缓释肥料：当尿素含量为9%时，其吸蒸馏水倍数为338.9 g/g，在水中和沙子中的缓释时间分别可以达到7天和10天以上。 (2)利用相转变法制备EC水分散体：当添加3%的MMT不仅可以降低油酸的用量还可以提高水分散体的稳定性和分散度。 利用包膜法制备基于EC水分散体的保水缓释肥料：当中间EC膜层采用流化床喷涂工艺进行包裹时，其吸蒸馏水的倍数为44.6 g/g，在蒸馏水和沙子中的缓释时间分别达到8天和20天以上。 (3)利用包膜法制备尿素-腐植酸-MMT保水缓释肥料：在沙子中的缓释时间达到25天以上。在植物的生长实验中，尿素-腐植酸-MMT保水缓释肥料使高羊茅种子的发芽率，发芽势，发芽指数和活力指数比空白土壤组分别高出29.0%，85.9%，52.4%，36.7%。 利用EC水分散体成膜技术制备尿素-腐植酸-EC保水缓释肥料，在植物生长实验中，尿素-腐植酸-EC保水缓释肥料组的高羊茅叶片中叶绿素含量比等量尿素组和空白土壤组分别高出17.9%，41.4%。

目录

声明

第1章 综述

1.1 前言

1.2 SAP的基本概念及应用

1.3 保水缓释肥料的基本概念及应用

1.4 本文的选题意义及主要研究内容

第2章 PAA/小麦麸/电气石复合保水剂及应用

2.1 前言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第3章 基于EC水分散体的保水缓释肥料与应用

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第4章 基于尿素-腐植酸-MMT保水缓释肥料的制备和性能

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 尿素-腐植酸-EC保水缓释肥料的性能

4.5 结论

第5章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录：缩写列表

致谢