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淀粉系载磷保水剂的制备及应用研究

王晓华

   干旱缺水是我国农业生产面临的重大问题,抗旱节水是我国农业发展的必然选择。另外,在我国无论是北方还是南方土壤中总磷量都较低,有效磷易被土壤固定,作物难以利用。增加土壤中水分含量、降低土壤水分蒸发和提高土壤中磷的利用率都极其重要。 本文以玉米淀粉为骨架材料,丙烯酸、丙烯酰胺为单体,采用溶液聚合法,将磷肥加入反应体系中,制备出磷肥品种和含磷量不同的6种淀粉系载磷保水剂(WP0、WP1、WP2、WP3和WPⅠ、WPⅡ)。并对合成的淀粉系载磷保水剂的性能指标进行鉴定。同时以油菜为供试作物进行了盆栽试验,采用4种试验处理,分别为CK(不施保水剂,但加入于WP2号保水剂理论P2O5等量的磷肥)、WP0、WP2和WPⅡ,4个磷肥水平,分别为0.00、0.50、1.00、2.00g/kg土,每个水平重复三次。在油菜的生长过程中定期观测油菜的叶长、叶宽、茎粗等形态指标,收获后测定土壤性质和油菜生物量。主要研究结果如下: 1、合成的淀粉系保水剂具有较高的吸水倍率,对蒸馏水的吸水倍率最高达208.17g/g(WPO),其中,载磷保水剂的吸水倍率比不载磷保水剂(WPO)要小,在145.13g/g-205.74g/g之间。 2、淀粉系载磷保水剂吸水速率较快,同时具有较好的再生性能。实验表明淀粉系载磷保水剂在第2min时吸水倍率可达到70.39g/g,在前16min吸水速度快,之后趋于平稳并达到饱和状态。对淀粉系载磷保水剂的再生性测定表明经过6次吸水干燥循环试验,吸水倍率仍能达到175.84g/g。此外,淀粉系载磷保水剂保湿性能和抑制土壤水分蒸发性能均优于对照处理,说明保水剂具有良好的吸水保水性能。 3、溶液中的盐分浓度和盐基离子种类显著影响保水剂的吸水倍率。在0.9%的氯化钠溶液中吸液倍率最高为34.35g/g;在相同浓度和相同阴离子下,三种不同阳离子对保水剂的影响大小为:Mg2+>Na+>K+。说明合成的保水剂具有较强的吸水性,但是阳离子对保水剂的吸水倍率影响较大。 4、淀粉系载磷保水剂释磷效果较好。对淀粉系载磷保水剂溶出液中磷的测定和施入土壤后对土壤中全磷及速效磷的测定表明,无论是溶出液中的磷还是土壤中的全磷和速效磷,其值均要比不加磷的WPO号淀粉系保水剂要高,说明磷肥与淀粉系保水剂复合具有可行性,并且淀粉系载磷保水剂有载磷的功效。 5、淀粉系载磷保水剂能改良土壤物理性质和提高土壤抗旱性能。淀粉系载磷保水剂能够提高油菜的出苗率,在干旱时能够保持土壤中的水分,减少水分的蒸发,延长油菜的生长时间。同时淀粉系载磷保水剂还能降低土壤的容重,改善土壤结构。 6、淀粉系载磷保水剂的磷肥肥效受土壤温度和水分状况影响。对理论磷含量相同的WP2、WPⅡ、CK处理比较,油菜苗期盆栽中的油菜在生理指标和生物学产量上,CK处理都要优于淀粉系载磷保水剂。但在不同温度下对这些处理的培养实验研究结果表明,较高温度下施用淀粉系载磷保水剂土壤中磷元素的释放快,而在低温下,则较慢,说明淀粉系载磷保水剂具有缓释功能,并且释磷的速度受温度和水分的影响。……   
[关键词]:保水剂;玉米淀粉;干旱;吸水倍率;磷肥;缓释;油菜
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年