海洋生物多糖包膜缓释肥的制备及释放性能研究

发布时间：2017-12-19 22:25

  本文关键词：海洋生物多糖包膜缓释肥的制备及释放性能研究　出处：《中国科学院研究生院(海洋研究所)》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：肥料为植物生长提供养分。然而,传统肥料的养分利用率很低。未被吸收的养分释放到土壤和地下水中,并伴随地下水转移,造成水体的富营养化。缓释/控释肥料的出现为解决这类问题提供了有效的途径。缓释/控释肥料能够在一段时间内持续释放养分,提高肥料利用率,减少环境污染,发展高效、绿色、可持续农业。本文采用从虾蟹壳中提取的壳聚糖、海带中提取的海藻酸钠及它们的衍生物作为内层包膜材料,微晶蜡、水性聚氨酯、石蜡为外层包膜材料制备出一系列单层膜缓释肥料和双层膜缓释肥料。包膜缓释肥料的养分释放特征在25℃水中测定。初步探讨了养分释放缓释动力学,通过动力学模型确定拟合参数和可决系数。通过扫描电镜、傅里叶变换红外和紫外分光光度法表征产品的结构组成和形态,并推测出双层膜缓释肥料缓释机理。得到主要结论如下:(1)以壳聚糖、海藻酸钠为内层膜,滴熔点70℃微晶蜡、滴熔点80℃微晶蜡为外层膜,制备了一系列单层膜和双层膜缓释肥。实验结果表明:作为外层膜,滴熔点80℃微晶蜡缓释效果优于滴熔点70℃微晶蜡缓释效果;作为内层膜,海藻酸钠缓释效果优于壳聚糖。其中,以滴熔点80℃微晶蜡为外层膜,海藻酸钠为内层膜的双层膜缓释肥料初期养分释放率为13.89%,30d累积养分释放率为48.72%,具有较好的缓释效果。(2)选用滴熔点70℃微晶蜡、滴熔点80℃微晶蜡为外层膜,优化了内层膜壳聚糖与戊二醛的交联配比,以及对海藻酸钠进行改性。通过降低膜材料的孔洞和溶解性,制备出初期养分释放率更低,释放周期更长的缓释肥料。实验结果表明:随着壳聚糖和戊二醛之间交联度的增大,孔隙度降低,使得养分释放速率减少,缓释效果增强;采用海藻酸钙替代海藻酸钠,降低了内层膜的溶解性,使得缓释肥料的初期养分释放率更低,缓释效果更好。(3)选用水性聚氨酯、石蜡代替微晶蜡作为外层膜,壳聚糖、海藻酸钠为内层膜,研究复合双层膜缓释肥释放性能。实验结果表明:选用水性聚氨酯、石蜡作为外层膜制备出的缓释肥,能够起到缓慢释放养分的效果,但是缓释效果没有滴熔点70℃、滴熔点80℃微晶蜡好。海洋生物多糖及其衍生物双层膜缓释肥料与市售缓释肥的养分释放特征相比,也能达到良好的缓释效果且更加环保。本论文研究工作具备重要的实用价值和理论意义,在农业和园艺业具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ449.1

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵欣楠;车宗贤;冯守疆;杨君林;张旭临;;缓/控释肥料应用优势与存在问题及发展建议[J];甘肃农业科技;2015年09期

2 高璐阳;王怀利;王晓飞;郑磊;魏代国;;我国发展缓控释肥的意义及前景[J];磷肥与复肥;2015年04期

3 黄宏彬;;聚氨酯缓控释肥制备研究[J];化工管理;2014年20期

4 宫涛;杨树竹;;聚氨酯包膜缓释肥的制备及性能的研究[J];聚氨酯工业;2014年02期

5 郑良永;杜丽清;;我国农业化肥污染及环境保护对策[J];中国热带农业;2013年02期

6 朱兆良;金继运;;保障我国粮食安全的肥料问题[J];植物营养与肥料学报;2013年02期

7 高翠丽;李传平;李倩;夏延致;王宗花;龙晓静;;海藻酸钠在食品保鲜中的应用研究[J];青岛大学学报(工程技术版);2013年01期

8 杜加银;茹美;田莉;李贺;倪吾钟;;植物油脂包膜尿素的氮素释放及其对黑麦草养分吸收利用的影响[J];水土保持学报;2013年01期

9 牛永生;明大增;李志祥;李沪萍;;缓/控释肥料的研究进展[J];化学工业与工程技术;2012年06期

10 朱明旭;;我国缓/控释肥料的应用进展[J];安徽农业科学;2012年34期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 程冬冬;高分子缓/控释肥的养分释放特征及应用效果研究[D];中北大学;2015年

2 陈剑秋;几种新型缓控释肥工艺及养分释放特征研究[D];山东农业大学;2012年

3 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;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵蕊;尿素—壳聚糖微球缓释材料的制备与表征[D];哈尔滨理工大学;2012年

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本文编号：1309673