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与传统的水溶性化学肥料相比,包膜控释肥可以显著提高肥料的利用率,减小肥料淋溶等问题对环境造成的不良影响。同时,控释肥的高成本和膜材料的难降解等问题阻碍了其在农业中的大规模应用。因此,本研究采用价格低廉、易生物降解的材料比如甘蔗渣、木质素等原料作为制备控释肥包膜材料的原材料,开发出2种成本低、易降解且控释效果优异的包膜材料,并通过转鼓包膜工艺将其喷涂到尿素颗粒的表面,得到了表面光滑,且结构致密,控释效果较好的新型包膜控释肥料。1.采用甘蔗渣液化物合成甘蔗渣基环氧树脂,并作为包膜材料对尿素肥料颗粒进行包膜:首先,以废弃的甘蔗渣为原料,在液化剂和催化剂的作用下,液化制得甘蔗渣液化物。其次,成功制备了由液化甘蔗渣液化物和双酚A二缩水甘油醚(BDE)合成的甘蔗渣基环氧树脂包膜控释肥料。本研究中一系列甘蔗渣基环氧树脂膜材料是由甘蔗渣液化物(LB)和双酚A二缩水甘油醚(BDE)以LB和BDE的不同摩尔比合成的,并通过FTIR,1H NMR,SEM等高分子分析手段对EPCU的膜材料结构和微观形貌进行了分析与表征。此外,对控释肥料的养分释放行为及其机理进行了详细研究。结果表明,相比之下,EPCU3的表面非常光滑、均匀,结构致密,EPCU3的热稳定性提高了60.3℃(T10%),养分释放期延长了12倍,水接触角增加了12%,从而显著减缓了EPCU的氮释放速率。这项研究表明,控释性能优异的环保型EPCU在园艺和农业应用中具有非常广阔的前景。2.采用酚化木质素合成木质素基环氧树脂,并作为包膜材料对尿素肥料颗粒进行包膜:首先,将木质素进行酚化改性生成酚化木质素。其次,成功制备了由酚化木质素和双酚A二缩水甘油醚(BDE)合成的木质素基环氧树脂(EFCU)包膜控释肥料。EFCU的不同膜材料是由酚化木质素(FAL)和双酚A二缩水甘油醚(BDE)以FAL和BDE的不同质量比合成的。我们对控释肥的养分释放性能进行了测试,并通过FTIR,SEM等手段对EFCU的化学结构和微观形貌进行了研究分析。结果表明,FAL和BDE在1:5时合成的EFCU3具有较致密的结构和优异的性能。与EFCU1相比,EFCU3的热稳定性提高了70.6℃(T10%),养分释放期增加了3.5倍,水接触角增加了32.6%,从而显著减缓了EFCU的氮释放速率。研究内容表明,价格低廉、控释性能优异的EFCU在园艺和农业的应用中有广阔的前景。