淀粉-聚乙烯醇-膨润土包膜尿素缓释肥料的制备及性能研究

发布时间：2017-11-10 22:27

  本文关键词：淀粉-聚乙烯醇-膨润土包膜尿素缓释肥料的制备及性能研究

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【摘要】：提高肥料利用率,降低肥料成本和减少其对环境的污染是肥料行业亟待解决的问题。因此,研发和生产“环境友好、生态高效、价格低廉”的包膜缓/控释肥料是目前肥料产业发展的主要趋势之一,对推动生态文明建设起到了重要作用。本文选用生物可降解性的淀粉、聚乙烯醇和膨润土为主要原料,通过添加交联剂制成淀粉-聚乙烯醇-膨润土包膜材料,并对尿素进行涂层制成包膜尿素缓释肥料。同时我们还研究了包膜材料的性质和包膜尿素肥料的缓释性能及其使用效果。获得如下实验结果。实验的研究内容包括淀粉-聚乙烯醇交联液中交联剂的最适加入量,淀粉-聚乙烯醇-膨润土膜材料的吸水性和保水性、对铵根离子吸附的动力学和热力学、对p H值和种子萌发的影响、酶降解和生物降解性测试、生物成像显微镜观察和傅里叶红外光谱表征等多个方面,得出如下主要结论。⒈玉米淀粉中直链淀粉的含量要高于马铃薯,选用玉米淀粉最为适宜。使用氢氧化钠来提高玉米淀粉的溶解度。硼砂和甲醛共同作为交联剂的最适用量分别为0.1 g和1.5 m L。⒉通过化学交联法制得膨润土含量分别为0、1.5%、3.0%和4.5%的淀粉-聚乙烯醇-膨润土包膜。傅里叶红外光谱分析发现包膜中的聚乙烯醇、淀粉和膨润土发生了交联反应形成氢键,使得结构发生变化,但膨润土结构特征没有发生变化。包膜吸水性和保水性会随着膨润土含量的增加而变化。准一级动力学、准二级动力学方程和Freundlich模型能够分别描述包膜对NH4+的吸附动力学和热力学过程。包膜对NH4+的吸附受扩散步骤的控制,属于多层化学吸附,而且最大吸附量随着包膜中膨润土含量的增加而增加。包膜对不同p H值溶液具有一定的缓冲能力,尤其是在p H为4、5、6时,缓冲效果较好。包膜促进盐碱胁迫下绿豆种子的萌发,而且与碱胁迫相比,包膜对盐胁迫条件下绿豆种子萌发的促进效果更好;α-淀粉酶和土壤微生物能够降解膜材料,而且降解程度均随膜中膨润土含量的增加而降低。⒊含有膨润土的包膜能够延长总氮、NH4+-N和NO3--N的淋溶时间,提高了尿素的缓释效果,提高尿素肥料的使用效率。⒋与使用尿素处理和不含膨润土包膜尿素肥料的相比,淀粉-聚乙烯醇-膨润土包膜尿素肥料能够在小白菜生长周期内为其提供NH4+-N和NO3--N,并且二者的缓释效果会随着膨润土的增加而变化。而且因其在小白菜生长周期内充分得到氮素供应,提高养分的利用率,使得小白菜的叶长、叶宽、干重和鲜重均得到增加。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ441.41

【参考文献】

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2 姚娜;马履一;贾忠奎;段R，

本文编号：1168640