高吸水性树脂在农业上的应用与前景展望

高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,由于它能吸收自身重量几百至几千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而在农业方面具有广阔的应用前景,可用于治理沙漠、抗旱保水、改良土壤、保肥增效及作为农膜防雾剂等。对其应用前景作了展望。     

高吸水性树脂用于水土保持和节水农业的新思路

水土流失成为头号环境问题,是造成“荒漠化”和生态破坏的主要原因;水资源的日益匮乏又是农业的心腹大患。文章针对各种综合治理办法的特点,介绍能够快速见效的高吸水性树脂新方法的研究现状,探讨用于水土保持和节水农业的高吸水性树脂研究和应用方面值得注意的问题,分析其作用原理,指出了使用高吸水性树脂在防治水土肥的流失、促进节水农业发展的应用前景,并提出了如何做到“保水、保土、保肥、助长和安全”的新思路。     

辐照水稻秸秆制备吸水性树脂的研究

本研究利用60Co-γ射线辐照进行引发水稻秸秆接枝共聚,采用红外光谱(FTIR)和X射线粉末衍射(XRD)对水稻秸秆、预处理水稻秸秆、接枝共聚物进行结构表征分析,探讨了水稻秸秆预处理方法、辐照剂量、引发剂用量、单体配比对接枝共聚物的吸水倍率和吸盐水倍率的影响。结果表明:9%Na OH+6%Urea(尿素)水溶液处理后的秸秆纤维素,在辐照剂量为4.5k Gy、单体配比为1∶15、交联剂用量为1.5%时可以达到463倍的吸水倍率和125倍的吸生理盐水倍率。该方法克服了传统方法污染重、能耗高、保水性差等难题,合成出的高吸水性树脂可适用于农业方面的保水剂、肥料控释剂。同进,合理开发利用农作物秸秆,可降低秸秆焚烧对环境的污染。     

高吸水性树脂在赤红壤及砖红壤上的保水保肥效果研究

在旱地赤红壤和砖红壤上分别以小白菜和辣椒为供试作物,进行盆栽试验和大田试验,以研究高吸水性树脂及其肥料制品对土壤水肥的保持作用。结果表明：PAA能显著降低氮素淋失量,将更多的肥料养分保留在土壤中,同时又能减少土壤水分的无效消耗,从而提高水肥的利用率,最终提高作物产量。在PAA各种处理中,以0．02％、pH6．5的PAA稀凝胶与自来水交替灌溉对水肥保持效果最好,试验条件下,可使N素淋失量减少72．0％,水分利用率提高14．65％,作物产量增加33．20％。以高吸水性树脂和单质肥料为原料的掺混型节水专用肥与等养分的复合肥比较,辣椒果长、肩径宽、果肉厚、单果重明显增加,产量增加5．16％;节水449m^3/hm^2,相当于45mm降水,节水率27．7％。     

高吸水性树脂在旱地造林中的应用效果研究

近几年来,我国的植树造林工作得到了各级领导的充分重视。干旱、水荒、水土流失、荒漠化、沙尘暴及森林被滥伐等现实问题,亟待解决;保护生态环境,绿化秀美山川已成当务之急;研究运用高科技产品提高苗木成活率,加快绿化速度,提高经济效益势在必行。高吸水性树脂作为新兴高分子材料,具有优异的水分调控功能,其强力吸水、快速吸水、高度保水、缓慢旱水、反复供水的突出特点,已在农业生产上广泛应用,而在旱地造林应用刚刚起步,有待于研究及推广。     

高吸水性树脂包膜尿素的水肥一体化调控效果研究

以不同类型和吸水倍率的高吸水性树脂为包膜材料,以大颗粒尿素和改性矿物包膜尿素为核心肥料,研制出高吸水性树脂单层包膜尿素、高吸水性树脂复式包膜尿素系列产品。通过盆栽玉米试验,在养分淋失和水分胁迫条件下研究了肥料的水肥一体化调控效果。结果表明：在高吸水性树脂与核心肥料配比为6∶100、9∶100时,高吸水性树脂包膜尿素能显著延缓氮素释放速率,减少淋溶损失量,降低耗水量,玉米生物量、水分利用效率和氮肥利用效率较核心肥料均显著提高。高吸水性树脂包膜尿素的水肥一体化调控效果主要与肥料包膜状况、内膜材料的性质、高吸水     

不同肥料对高吸水性树脂吸水倍率的影响及养分吸持研究

通过对高吸水性树脂在不同肥料溶液中吸水倍率和肥料养分吸持量的测定,研究了不同吸水倍率的聚丙烯酰胺型、聚丙烯酸盐型、淀粉接枝型高吸水性树脂与氮、磷、钾肥料的相互影响。结果表明:化学肥料能显著降低高吸水性树脂的吸水倍率,并随肥料浓度的增加,高吸水性树脂吸水倍率显著降低。但不同肥料品种对高吸水性树脂吸水倍率的影响程度不同:供试肥料对高吸水性树脂的影响程度依过磷酸钙、磷酸一铵、硫酸钾、氯化铵、硫酸铵、氯化钾、尿素顺序递减。高吸水性树脂在水中溶胀时,在吸收大量水的同时,也吸持溶解在水中的肥料分子或离子,吸持量的大小因高吸水性树脂和肥料种类而不同。肥料浓度达到一定值后,随着高吸水性树脂吸水倍率的降低,吸持量也随之降低。聚丙烯酰胺型和聚丙烯酸盐型的高吸水性树脂在肥料溶液中的稳定性较淀粉接枝型要强。     

干旱条件下NK超高吸水性树脂在甘草栽培中的应用

在室内和室外模拟沙漠干旱条件下,研究强化辐射交联技术制备的NK超高吸水性树脂Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ作为保水剂用于甘草的栽培。结果表明1.0%左右超高吸水性树脂Ⅲ可保证甘草正常生长所需的水分;播种后种子表面覆沙5~7cm、采用自然浸水方法能促进甘草的出苗及生长发育,有利于其抗旱保水功能的发挥,提高应用效果。     

薰衣草精油改善壳聚糖基食品包装膜的应用品质

为改善现有壳聚糖基食品包装膜的机械性能和防水性能,该文使用浇铸-蒸发-碱浸法制备了添加薰衣草精油的壳聚糖基复合膜。采用红外光谱、X射线衍射对膜进行了表征,并分析了薰衣草精油添加量对膜的厚度、机械性质、可挥发物质量分数、接触角、水溶性、溶胀性等性质的影响。结果表明:薰衣草精油成分占据了壳聚糖骨架中的部分官能团的位置,降低了壳聚糖分子中共价键的振动强度,同时膜中可以与水形成亲水键的自由H基团减少,膜的含水量降低。薰衣草精油的添加,增大了膜中壳聚糖乙酸盐的含量。膜的厚度和薰衣草精油添加量并不成线性关系,所得膜的厚度范围为(20.60±0.34)~(23.35±0.65)μm。随着薰衣草精油添加量的增加,膜的拉伸强度和断裂伸长率的变化趋势基本相同。当薰衣草精油添加量为8%时,拉伸强度和断裂伸长率都达到最大值,分别为(123.44±0.33)MPa和3.74%±0.02%。与壳聚糖膜相比,薰衣草精油/壳聚糖复合膜的的可挥发物质量分数较低,薰衣草精油添加量为2%时,可挥发物质量分数最低,为8.98%±0.05%。薰衣草精油的添加,增大了膜的溶解性,但膜在水中的溶解度均不大于(1.21±0.04)mg/100 g,属于难溶物质范畴。膜的接触角和溶胀指数都随薰衣草精油添加量的增加而减小,即当薰衣草精油添加量为10%时,膜的接触角和溶胀指数都达到最大值,分别为80.73°±0.32°和0.62±0.01。薰衣草精油的加入改善了由浇铸-蒸发-碱浸法制备的CS基复合膜的机械性质和物理性质。研究结果为薰衣草精油/壳聚糖复合膜的生产和应用提供了技术依据。     

微波辅助萃取-大孔树脂分离纯化芳樟叶黄酮

为了综合利用芳樟叶精油提取过程中产生的大量残渣,该文利用微波辅助萃取和大孔树脂选择性吸附来分离纯化芳樟叶黄酮。采用L9(34)正交试验,考察了萃取剂、微波辐射功率、辐射时间及料液比对黄酮得率的影响,确定了微波辅助萃取的优化工艺条件:以60%乙醇做萃取剂,微波功率320W,间歇辐射2次,每次1min,料液质量体积比1:12,在此条件下,芳樟叶黄酮的提取得率为2.97%,与乙醇热回流提取方法相比,得率提高了6.83%,时间缩短了98.89%;为进一步纯化萃取所得的黄酮提取物,选择6种大孔吸附树脂,测定芳樟叶黄酮在树脂上的吸附量和解吸率,筛选出了吸附剂HPD-450,其对芳樟叶黄酮有较好的静态吸附和解吸效果。经装填有大孔树脂HPD-450的固定床纯化后黄酮纯度由22.49%提高到51.28%,纯化倍数2.3倍。     

高耐盐性吸水树脂在新疆盐渍土治理中的应用试验

采用紫外(UV)光引发法合成了高吸水树脂聚丙烯酸(钠),吸蒸馏水倍率4100 g/g,吸盐水(质量分数0.9%的NaCl溶液)倍率达405 g/g.并用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对其进行了表征.通过室内模拟试验,探讨了砂土和溶液中水量、时间、pH值、温度、肥料对聚丙烯酸钠吸液倍率的影响;通过盆栽试验进一步研究了聚丙烯酸钠对土壤保水性能及出苗影响.试验结果表明:(1)在砂土中,聚丙烯酸钠的吸液倍率比溶液中低,吸液饱和时间比溶液中长;(2)pH值(4～11),温度(20℃～70℃)对聚丙烯酸钠吸液倍率影响不大;(3)非电解质肥料对吸液倍率影响很小,电解质肥料对吸液倍率影响较大;(4)盆栽实验表明该聚丙烯酸钠对提高出苗率及土壤保水有很大改善.     

壳聚糖基碳量子点的制备、表征及其对过氧化氢的荧光检测研究

为制备可用于分析过氧化氢(H2O2)的荧光传感器,本研究利用壳聚糖与DL-酒石酸为反应前体,水热处理制备了新型氮掺碳量子点(CDs),能够高效、简便地检测食品中的H2O2含量;并采用透射电镜(TEM),以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法进行分析表征.结果表明,CDs的荧光量子产率约为5.22％,粒径约为20 nm...     

应用高电压脉冲电场辅助快速提取虾壳壳聚糖

为提高虾壳的综合利用效果,该文以虾壳为原料,将高电压脉冲电场（PEF）技术用于壳聚糖的提取研究。与常规加热法和微波法进行了对比试验,并通过单因素试验和三元二次回归旋转组合设计确定最佳制备工艺。结果表明：该技术与传统加热和微波法方法相比,具有非热、反应速度快,脱乙酰度高的特点。建立了脉冲数、场强、NaOH质量浓度对脱乙酰度影响的数学模型,确定了最佳工艺参数：脉冲数10,电场强度20.48 kV/cm,NaOH质量分数48.64%,该条件下脱乙酰度达到最大92.32%。因此,利用高电压脉冲电场技术可以快速制备虾壳中的壳聚糖。