文献类型：期刊文章

作　　者：张阳[1] 张旭[1,2] 韩效钊[1] 沈兆曦[1] 张祥路[1] 朱稳定[1]

ZHANG Yang;ZHANG Xu;HAN Xiaozhao;SHEN Zhaoxi;ZHANG Xianglu;ZHU Wending(School of Chemical Engineering,Heifei University of Technology,Hefei 230009,China;Anhui Province Key Laboratory of Environment-friendly Polymer Materials,Hefei 230601,China)

机构地区：[1]合肥工业大学化学与化工学院,合肥230009 [2]安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：安徽省绿色高分子材料重点实验室2023年度开放课题;高端化学品及前沿新材料合肥市技术创新中心2023年度开放课题(HCHC202306)。

年　　份：2024

卷　　号：40

期　　号：9

起止页码：128-136

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2023、CAB、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EAPJ、EI、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为解决传统肥料养分利用率低,以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题,该研究以聚乙烯醇(PVA)为膜基材,通过与壳聚糖(CS)共混、使用戊二醛(GA)交联、添加纳米SiO_(2)3种不同的方式,制备了3种膜:PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜,此外,制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率(Q)、生物降解性(De)、养分渗透系数(Ps)等表征,结果表明:CS的添加提升了膜的生物降解率,GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率,而纳米SiO_(2)的添加对膜的生物降解性影响不大,总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性(77 d内的生物降解率在30%~60%);相比于PVA膜,PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%;相比于PVA/CS膜,PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%,说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO_(2)的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素(PCU)颗粒(PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)),分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为,结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d;氮素释放行为符合一级动力学模型,释放速率常数(k)依次减小,分别为0.3654、0.2333、0.1127、0.0926,且与膜的养分渗透系数(Ps)呈线性关系,相关系数(R2)为0.9991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料,并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备,更方便和有效地指导PCU的施用。

关 键 词：肥料  聚乙烯醇 壳聚糖 缓释  控释 包膜

分 类 号：S145.6]