高吸水树脂的合成及其在种子包衣中的应用研究

高吸水树脂的合成及其在种子包衣中的应用研究

陈恒伟[1]2004年在《高吸水树脂的合成及其在种子包衣中的应用研究》文中指出本文研究了一步合成法和微波法合成淀粉接枝高吸水树脂的生产工艺,及几种高吸水树脂性能的比较测定和高吸水树脂在玉米和棉花种子包衣剂中的应用。 得出了一步合成法的最佳工艺条件为淀粉5.8g,水50ml,丙烯酸20ml,中和度为60%,20g/l的K_2S_2O_8溶液3ml,0.08%的甘油溶液0.3ml,烘箱温度70℃;微波法的最佳工艺条件为淀粉3.8g,水50ml,丙烯酸20ml,中和度为40%,20g/l的K_2S_2O_8溶液7ml,BIS 0.02g,微波功率为1053W。 不同方法中得到最佳吸水率时淀粉与丙烯酸的比例不同,一步合成法甘薯、玉米淀粉为1:4,糯玉米淀粉为1:6,小麦、小麦磷酸酯淀粉为1:7,微波法甘薯淀粉为1:6,小麦磷酸酯、玉米淀粉为1:8,小麦淀粉为1:9。但两种方法中不同淀粉得到接枝高吸水树脂的最高吸水率顺序基本相同,由高到低依次为甘薯淀粉,糯玉米淀粉,小麦磷酸酯淀粉,小麦淀粉及玉米淀粉。 两种方法添加丙烯酰胺与丙烯酸共聚不能提高淀粉接枝高吸水树脂的吸水率。微波法中添加聚乙烯醇与丙烯酸共聚,能够得到较高吸水率的淀粉接枝高吸水树脂。 低浓度甘油溶液(0.08%的甘油溶液)能起到很好的交联效果,是一种特别适合一步合成法的交联剂,其最佳用量范围为0.25ml~0.4ml。而N-N′亚甲基双丙烯酰胺(BIS)较适合微波法作交联剂,最佳范围为0.015g~0.025g。一步合成法中高岭土可作为交联剂,有一定的交联效果,但吸水率不高;聚丙烯酸钠、高岭土、甲醛、环氧氯丙烷都能作为微波法合成淀粉接枝高吸水树脂的交联剂,但效果都不好。 通过比较四种高吸水树脂:A:SPACP_(KSH)-Ⅰ、B:SPACP_(KSH)-Ⅱ、C:SPACP_(KSH)-Ⅲ、D:PACP_(KSH)-Ⅰ的吸收性能,我们发现C:SPACP_(KSH)-Ⅲ具有较强的浓KOH溶液和浓CaCl_2溶液吸收能力,吸收4%KOH、4%CaCl_2溶液分别为80和10倍以上。而其它几种高吸水树脂吸收浓KOH溶液和浓CaCl_2溶液较差。 几种高吸水树脂都具有一定的吸收人工尿、人工血的能力。SPACP_(KSH)-Ⅲ吸收人工尿人工血的能力较高,分别为59和98,且SPACP_(KSH)-Ⅲ和PACP_(KSH)-Ⅰ吸人工血的能力大概为吸人工尿的能力的两倍。而PACP_(KSH)-Ⅰ还具有一定的吸收高浓度丙叁醇溶液的能力。 高吸水树脂具有良好的成膜性、膜牢固性及作用于玉米、棉花种子的分散性,对种子无毒害,因此能够成为良好的保水种衣剂。 通过对不同配比玉米、棉花种子发芽率及幼苗的根(根长、根重、须根数)、茎(茎长、茎重)的分析,得出实验室条件下玉米种子高吸水树脂型包衣剂的药种比的最佳范围为1:60一1:70,棉花种子药种比的最佳为1: 高吸水树脂对玉米、棉花幼苗叶绿素含量的提高,抑制MDA意义。

崔华威[2]2012年在《低温干旱胁迫对烟草种子发芽和幼苗生长的影响及提高其抗寒抗旱性的研究》文中研究表明烟草(Nicotiana tabacum L.)起源于热带,对水分要求很高。我国大部分烟区尤其是西南山区,干旱缺水常成为制约烟草种植和品质形成的主要因素。另外,烟草是喜温作物,对低温胁迫耐受力较差。低温冷害影响烟草种子发芽、出苗和幼苗生长,最终降低烟叶的质量和产量。因此,提高烟草种子和幼苗的耐寒和耐旱性具有重要意义。本文分别对干旱和低温胁迫下20个烟草品种的耐寒和耐旱性进行了鉴定。对不同耐寒和耐旱品种生理生化特性和叶片细胞超微结构的变化进行了测定和观察。然后,尝试用浸种处理来提高烟草种子及幼苗的抗寒和抗旱性。最后,利用功能高分子材料聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)和聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)来开发出新的智能型烟草丸化种子,以提高种子及幼苗的抗寒和抗旱性。主要研究结果如下:1.对20个烟草品种发芽和苗期的耐寒性进行了鉴定。在变温(20-30℃)和低温(11℃)胁迫下测定了种子发芽特性以及幼苗素质等指标,将各性状低温与常温下测定值的比值作为耐寒性评价指标。相关性分析表明,相对发芽率、相对发芽指数、相对地上部高、相对幼苗干重之间显着相关,是较好的耐寒性评价指标;通过聚类分析,将20个品种分为耐寒型(MS云烟85、NC102、云烟97、TN86-8和红花大金元)、中等耐寒型(NC55、RGH51.巴斯玛11号、V2、NC297、云烟201和云烟202)和低温敏感型(MD-609、MS云烟87、MS K326、云烟203、云烟100、G-28、K346和TN90)3类。研究结果将为烟草抗寒性机理研究和育种提供选材依据。2.对20个烟草品种发芽和苗期的耐旱性进行了鉴定。测定了正常供水和15%聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱条件下烟草种子发芽特性、幼苗生长和苗期生理变化,结合各性状在正常供水与干旱胁迫下相对值,将20个品种分为耐旱型(MS云烟85、NC102、云烟97、TN86-8和红花大金元)、中等耐旱型(NC55、NC297、V2、云烟202、RGH51、巴斯玛11号、云烟201、TN90和K346)和干旱敏感型(MD-609、MS云烟87、MS K326、云烟203、云烟100和G-28)3类。相关性分析表明,相对发芽指数、相对活力指数、相对幼苗鲜重和相对幼苗干重之间显着相关,是较好的耐旱性评价指标。3.根据聚类分析结果分别选用低温敏感和干旱敏感品种、中等耐寒性和中等耐旱性品种以及耐寒性和耐旱性品种,测定其幼苗可溶性蛋白、可溶性总糖、H2O2、O2和叶绿素含量变化,并使用透射电镜对叶片细胞进行观察。结果表明,低温和干旱胁迫下幼苗可溶性蛋白、可溶性总糖、H2O2、O2-浓度升高,而叶绿素a和b浓度降低。耐寒(旱)性品种在低温和干旱胁迫下幼苗可溶性蛋白和可溶性糖浓度高于低温(干旱)敏感品种,耐寒(旱)性品种在低温和干旱胁迫下幼苗H2O2、O2-、叶绿素a和b浓度低于低温(干旱)敏感品种。低温和干旱胁迫下幼苗叶肉细胞中出现质壁分离,叶绿体向细胞中央移动,同时伴随有嗜锇颗粒增多和淀粉颗粒减少现象,并且这种变化在低温(干旱)敏感品种中比耐寒(旱)性品种更为明显。4.研究了不同药剂浸种处理对11℃低温逆境下不同耐寒力烟草种子发芽和幼苗生长的影响。采用不同浓度的外源脯氨酸、水杨酸、氯化钙、甘油、二甲基亚砜、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、多效唑、脱落酸浸种处理低温敏感品种MS K326和耐寒品种红花大金元种子,测定了低温逆境下不同烟草品种发芽及幼苗生长和生理生化指标变化。结果表明,脯氨酸、水杨酸、氯化钙、二甲基亚砜和聚乙二醇5种药剂浸种能显着促进烟草种子发芽,提高了低温逆境下幼苗根长、苗高、幼苗干鲜重以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,其中10g/L脯氨酸、120mg/L水杨酸、15mg/L氯化钙、30ml/L二甲基亚砜和100ml/L聚乙二醇综合效果较好,可以作为提高烟草种子及幼苗抗寒性的处理方法。5.研究了不同药剂浸种处理对干旱胁迫下不同耐旱力烟草种子发芽和幼苗生长的影响。采用不同浓度的外源多效唑、氯化钙、脯氨酸和水杨酸浸种处理干旱敏感品种MS K326和耐旱品种红花大金元种子,用15%聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱条件,测定了干旱胁迫下不同烟草品种种子发芽及幼苗生长和生理生化指标变化。结果表明:多效唑(PP333)浸种对干旱胁迫下红花大金元和MS K326种子发芽和幼苗生长有一定抑制作用,但是能提高干旱胁迫下幼苗APX、CAT、POD和SOD活性。氯化钙、脯氨酸和水杨酸3种药剂浸种能显着促进红花大金元和MS K326种子发芽,提高干旱胁迫下幼苗根长、全苗长、幼苗干鲜重以及APX、CAT、POD和SOD活性。其中80mg/L水杨酸浸种效果最好,可以作为提高烟草种子及幼苗抗旱性的处理方法。6.利用在种衣剂中添加温敏材料N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酸丁酯共聚物(PNIPAm-co-BMA),制备了一种智能型烟草丸化种子以提高其抗寒性。将水杨酸作为测试样品装载进PNIPAm-co-BMA,装载水杨酸的PNIPAm-co-BMA置于清水中,测定了变温条件下水杨酸从PNIPAm-co-BMA中释放速率的变化。结果显示,水杨酸从PNIPAm-co-BMA中释放速率随清水温度的变化而相应变化。最后,将装载水杨酸的PNIPAm-co-BMA粉末添加到种衣剂中用于低温敏感品种MS K326和耐寒品种红花大金元种子丸化,测定了11℃低温胁迫下丸化种子的发芽及幼苗生长和生理生化指标变化。结果表明,温敏材料丸化型种子能够显着提高两个品种种子发芽率、发芽指数、幼苗根长、幼苗干重以及POD活性,并且显着降低MDA含量。采用温敏材料控制水杨酸进行释放的智能丸化种子可以提高烟草种子和幼苗的抗寒性。7.研究以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,采用溶液聚合法制备了聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)高吸水树脂(PAMPS树脂),并对配方进行了优化。然后,对PAMPS树脂的红外光谱、吸水速率、保水性能以及在土壤和污泥中的降解率等特性进行了测定。最后,将干燥PAMPS粉末在水杨酸(SA)溶液中充分溶胀,干燥、粉碎后得到装载SA的PAMPS粉末,并在模拟干旱条件下,观察了装载SA的PAMPS粉末作为种衣剂抗旱成份用于干旱敏感品种MS K326和耐旱品种红花大金元种子丸化,对干旱胁迫下烟草丸化种子出苗以及幼苗生长的影响。结果表明,中和度为60%,反应条件为55℃(7h)时AMPS同KPS和Bis最佳配比为1g:0.0004g:0.001g,在此条件下合成的PAMPS高吸水树脂室温下在去离子水和0.9%NaCl溶液中吸液倍率分别为4306g/g及373g/g,吸液率远高于其他吸水树脂。在此条件下聚合的PAMPS高吸水树脂的吸液速率、保水能力以及在土壤和污泥中的降解率等特性优良。将装载SA的PAMPS粉末用于烟草种子丸化,显着提高了干旱胁迫下2个烤烟品种种子的出苗率、发芽指数、活力指数、幼苗根长和全苗长以及幼苗干重、鲜重,是一种可行的提高烟草种子及幼苗抗旱能力的种子处理方法。

王斌[3]2011年在《农用保水剂的制备及其在松嫩平原风沙瘠薄农田的应用研究》文中研究说明保水剂又称土壤保水剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂,是一类功能性高分子聚合物。这类物质含有结构特异的强吸水基团,能够吸收自身重量的百倍甚至千倍的水。保水剂在农业中的应用,对于我国发展抗旱节水农业有着非常重要的意义。本文以丙烯酰胺、羧甲基纤维素和腐植酸为原料,研究制备了一种腐殖酸型农用保水剂,确定了最佳反应物配比:在氮气保护下,反应温度为60℃时,m(AM)/m(CMC)为6,m(HA)/m(CMC)为0.2,m(MBA)/m(CMC)为0.015,m(KPS)/m(CMC)为0.2,NaOH质量溶度为1.5%;并用红外光谱分析法证明了聚合反应发生;所得产物的蒸馏水吸水倍率达到855.6g/g,大颗粒吸水倍率较大,小颗粒吸水速率最快。保水剂的保水性能较好,50℃环境下保水时间超过24h。本文还对自制腐植酸型保水剂和其他四种市面销售保水剂的吸水倍率、吸水速率、释水特性、重复吸水性能、表面形貌特征和土壤凋萎系数等进行了测定和分析。通过以上性能比较,地津保水剂虽然在吸水倍率和吸水速率上有很好表现,但是其失水速率也较大,重复吸水性能较差。自制保水剂在吸水速率与吸水倍率方面表现良好,在耐盐性和重复吸水性上,表现尤为突出,明显好于其他保水剂。此外,结合当地农民种植方式,对市面上四种保水剂在松嫩平原风沙瘠薄农田玉米种植中的实际应用技术进行了探讨。同时,以当地农民传统种植方式为对照,对农田土壤含水量、出苗率、株高、叶面积、干重、光合速率、单叶水分利用效率和产量等指标进行了研究与分析。研究结果表明,松嫩平原风沙瘠薄农田玉米种植中,农用保水剂的使用建议以中颗粒、常量、混肥或者混土方式为主。

覃莉莉[4]2014年在《植酸改性秸秆复合高吸水树脂的吸肥保肥性能研究》文中进行了进一步梳理目前,秸秆焚烧引起的环境问题日益严重,水土流失以及荒漠化程度越来越大,农业上化学肥料的利用率越来越低。这些都严重影响了我国农业经济与环境的协调发展。高吸水树脂是一种具有高吸水性和良好保水能力的高分子材料,将其施入土壤中不仅可以减少水分的蒸发、提高土壤中的含水量,还可以减少肥料养分的流失、提高土壤中肥料的含量。玉米秸秆中含有大量纤维素,我们可以利用玉米秸秆为原料来合成纤维素基的高吸水树脂,进而最终使我们达到变废为宝,改善环境,实现粮食增产的目的。为了提高玉米秸秆的高附加值综合利用水平以及化肥的利用率、减少环境污染、降低水土流失以及荒漠化的程度,本文以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合法将经过植酸改性的玉米秸秆与衣康酸、乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺接枝共聚制备成了植酸改性玉米秸秆复合高吸水树脂(PCS-SA,phytic acid-modified corn stalk-composite superabsorbent),研究了植酸改性秸秆用量、植酸改性秸秆接枝率、衣康酸与乙烯基吡咯烷酮质量比、引发剂(过硫酸铵)用量、交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)用量以及衣康酸中和度对PCS-SA吸肥保肥性能的影响,采用FTIR和SEM对PCS-SA的结构和形貌进行了表征。主要研究结果如下:(1)植酸改性秸秆用量为15%制备的PCS-SA对尿素吸附量为2.3626g/g,40min对尿素溶液吸肥率达到最大值(105g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中3d尿素释放率为76.70%;PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.2681g/g,40min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(22g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为79.33%。(2)植酸改性秸秆接枝率为12%制备的PCS-SA对尿素吸附量为2.5633g/g,50min对尿素溶液吸肥率达到最大值(151g/g),PCS-SA吸肥凝胶去离子水中3d尿素释放率为72.87%;PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.4239g/g,40min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(27g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为76.64%。(3)衣康酸与乙烯基吡咯烷酮质量比为70:30制备的PCS-SA对尿素吸附量为3.8936g/g,40min对尿素溶液吸肥率达到最大值(360g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中3d尿素释放率为56.58%;PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.5762g/g,50min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(41g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为60.37%。(4)引发剂用量为1.6%制备的PCS-SA对尿素吸附量为2.5827g/g,50min对尿素溶液吸肥率达到最大值(233g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中3d尿素释放率为62.03%;PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.3998g/g,40min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(36g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为65.96%。(5)交联剂用量为0.2%制备的PCS-SA对尿素吸附量为3.7137g/g,40min对尿素溶液吸肥率达到最大值(351g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中3d尿素释放率为61.26%;PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.5034g/g,40min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(39g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为66.66%。(6)衣康酸中和度为65%时制备的PCS-SA对尿素吸附量为3.5778g/g,40min对尿素溶液吸肥率达到最大值(350g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中3d尿素释放率为67.64%。PCS-SA对磷酸二氢钾吸附量为0.4702g/g,40min对磷酸二氢钾溶液吸肥率达到最大值(37g/g),PCS-SA吸肥凝胶在去离子水中1d磷酸二氢钾释放率为73.73%。(7)经过聚合工艺条件的优化,得到了吸肥保肥性能最佳的PCS-SA的合成配方:植酸改性秸秆用量为15%、植酸改性秸秆接枝率为12%、衣康酸与乙烯基吡咯烷酮质量比为70:30、引发剂用量为1.6%、交联剂用量为0.2%、衣康酸中和度为65%。在此条件下制备的PCS-SA吸收尿素溶液40min达到饱和,对尿素溶液吸肥率为360.515g/g;吸收磷酸二氢钾溶液50min达到饱和,对磷酸二氢钾溶液吸肥率为40.515g/g。其吸收尿素、磷酸二氢钾分别达到3.8936g/g和0.5762g/g。吸肥料溶液饱和后的凝胶在蒸馏水中3d释放尿素56.58%,1d释放磷酸二氢钾60.37%。将此PCS-SA混入土壤中,5d后,与不加的PCS-SA土壤相比,土壤中的尿素释放率降低35.48%;3d后,与不加的PCS-SA土壤相比,土壤中的磷酸二氢钾释放率降低15.18%。该PCS-SA使肥料的释放率明显降低,提高了土壤的保肥能力。(8)FTIR谱图出现植酸改性玉米秸秆结构单元、NVP单元、IA单元和AM单元的特征吸收峰,初步表明植酸改性玉米秸秆与VP、IA和AM发生了接枝共聚反应,得到了目标产物—PCS-SA。(9)PCS-SA具有不规则的凹凸表面,同时存在许多微孔和沟壑,有利于水分和肥料溶液迅速渗透和扩散到高吸水树脂的网络结构中。

杜尧东, 王丽娟, 刘作新[5]2000年在《保水剂及其在节水农业上的应用》文中提出阐述了国内外保水剂的类型、作用机理、使用方法及在节水农业上的应用现状 ,讨论了使用中应注意的问题和今后研究的方向

陈海丽[6]2006年在《保水剂农用特性及其在黄瓜和大白菜栽培中的应用研究》文中进行了进一步梳理保水剂是近年来发展较快的一种化学调控节水物质,具有投资少、见效快、用途广等优点。淀粉类保水剂为天然高分子聚合物,属于生态安全型节水产品。其优点是吸水倍数和吸水速率较高,成本相对较低;缺点是使用寿命短、稳定性和耐盐性较差。因此,淀粉类保水剂在农业上的应用特性研究是一个重要课题。蔬菜是需水较多的经济作物,尤其是果菜类和叶菜类,对水分的要求更高,因此,保水剂在蔬菜中的应用更具重要意义。目前保水剂在蔬菜中的应用研究比较薄弱,仍有很多问题需要探讨。 本研究采用室内测定和田间试验相结合的方法,在明确不同保水剂农业应用特性的基础上,探讨了保水剂在黄瓜、大白菜等蔬菜作物上的使用效果,揭示其对黄瓜和大白菜的生长、产量和品质的作用,为保水剂在蔬菜栽培中的应用提供一定的理论依据。主要研究结果如下: 1.不同保水剂理化性质及其在农业应用中的特性不同。保水剂溶液的pH值随其浓度增加略有降低,但变化不大。在pH6.0~8.0范围内,溶液的酸碱度对保水剂吸水倍数影响不大。淀粉类保水剂吸水速率比聚丙烯酸盐类保水剂快,但是在60min内均可以达到吸水饱和。聚丙烯酸盐类保水剂的吸水倍数大于淀粉类,其在蒸馏水中吸水倍数为620.40倍,而淀粉类保水剂为400倍左右。保水剂在蒸馏水中的吸水倍数最大,自来水次之,地下水中最小。非电解质肥料尿素对吸水倍数影响较小,钙、镁等二价离子使吸水倍数下降较多,而KH_2PO_4,NH_4H_2PO_4,(NH_4)_2SO_4,K_2SO_4和(NH_4)_2HPO_4等肥料居中。肥料的浓度越大,吸水倍数越小。土壤中加入保水剂后,其吸水保水能力增强,且对砂土的作用大于壤土。保水剂可有效抑制水分蒸发,提高土壤含水量,且淀粉类保水剂作用大于聚丙烯酸盐类。 2.在育苗基质中加入保水剂,使基质吸水能力增强。适宜浓度的保水剂可以提高秧苗质量、根系活力和叶片含水量,但浓度过大会抑制生长。保水剂浓度为0.5%处理时效果最好。 3.保水剂可以提高土壤绝对含水量,促进黄瓜营养生长,黄瓜产量、结果数、单果重和水分利用率分别提高了13.12%、10.34%、2.52%和13.12%,但对品质影响不大。施用保水剂后每667m~2黄瓜经济效益提高了934.8元。 4.保水剂处理可以促进大白菜生长,提高大白菜的产量和水分利用率,但对品质影响不大。淀粉和聚丙烯酸盐类保水剂处理,每667m~2产量分别增加17.86%和12.95%,经济效益分别增加174.0元和101.4元。

李薇[7]2008年在《中药—壳聚糖复合型种衣剂对玉米生长发育的效应研究》文中指出本研究选用自行配制的中药-壳聚糖复合型种衣剂,是由苦参、川楝、黄柏等中药复配物经过多次提取、净化、浓缩制成1mg/mL中药原液,再分别取此中药原液0.1 mL、0.2mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL定容到100 mL,用0.1%的壳聚糖溶液作为成膜剂分别制成种衣剂1号、2号、3号、4号、5号,对主栽品种丰禾10号玉米种子进行包衣,以不包衣种子为对照(CK)。通过发芽试验、盆栽试验和大田试验相结合的方法,系统的研究了中药-壳聚糖复合型种衣剂对玉米种子活力、幼苗素质和生理特性、幼苗田间表现、产量以及籽粒品质的影响。发芽试验表明:种衣剂处理提高了丰禾10号玉米种子的发芽势、发芽率和发芽指数,并缩短了平均发芽时间。种衣剂1号、3号、4号显着提高了壮苗率,种衣剂2号、3号显着增加了根长,同时各种衣剂处理均可以促进玉米幼苗须根数的增多,而根冠比随着种衣剂中药浓度的增加呈抛物线变化。从总体上看,种衣剂2号、3号、4号对丰禾10号玉米具有较好的壮苗效果。不同种衣剂对玉米种子幼苗的生理指标的影响不同,种衣剂2号、4号显着提高了玉米幼苗胚乳中的淀粉酶活性,而种衣剂1号、4号显着提高了幼苗的根系活力,种衣剂2号、5号显着提高了幼苗叶绿素含量,同时5个种衣剂均降低了胡萝卜素含量;除了种衣剂3号,其它种衣剂处理的玉米幼苗叶片中过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均高于对照处理,除了种衣剂2、4号显着降低了丙二醛含量,其它种衣剂处理对丙二醛含量几乎没有影响。盆栽试验表明:在玉米幼苗的叁个时期,种衣剂1号、2号、4号对苗高的影响显着,而不同种衣剂在不同程度上增加了玉米幼苗的茎粗,尤其是1号、2号和5号。种衣剂1号、2号处理显着增加了幼苗的叶面积。除了种衣剂5号,其它种衣剂处理的幼苗叶绿素含量呈下降趋势。不同处理的玉米幼苗游离脯氨酸含量随着生育进程均成上升趋势,种衣剂3号、5号上升幅度较大。种衣剂1号在叁个时期可溶性糖含量始终高于对照。除了种衣剂1号,其它处理的过氧化氢酶(CAT)活性呈“v”形变化,即先降低再升高,而种衣剂3号、5号CAT活性始终高于对照处理。玉米幼苗叁叶一心期,对照处理的玉米幼苗叶片中过氧化物酶(POD)活性最低,但随着生育进程,各处理的变化趋势不同,但总的来看种衣剂处理在一定程度上提高了POD活性。本试验与发芽试验结果都证明种衣剂处理降低了幼苗叶片中丙二醛含量,说明中药-壳聚糖复合型种衣剂可以降低植物的脂膜过氧化。大田试验表明:种衣剂处理提高了丰禾10号玉米种子的出苗率和成苗率,同时在苗期降低了幼苗的虫害率,提高了幼苗根系活力,达到较好的壮苗效果。种衣剂3号、5号显着提高了幼苗叶片中游离脯氨酸含量。各种衣剂通过增加穗长、穗粗、穗粒数、百粒重,减少秃尖等经济性状来达到增产增收的目的,而种衣剂2号、3号、4号增产效果明显,增幅分别为7.8%、7.9%和11.2%;同时,玉米蛋白质含量随种衣剂中药浓度增加先上升后下降,种衣剂1号、5号处理的粗脂肪含量显着高于对照,种衣剂1号、3号处理的淀粉含量显着高于对照,而种衣剂处理的玉米耔粒赖氨酸含量与对照处理无显着差异。综合以上3个试验可以看出,中药-壳聚糖复合型种衣剂包衣能提高玉米种子活力,促进玉米生长发育,增产效果明显,玉米籽粒营养品质也得到改善;而种衣剂4号无论从种子活力、幼苗素质还是产量、品质方面都达到了很好的包衣效果。由于种衣剂中的中药成分和成膜剂壳聚糖都是对环境无污染的生物制剂,因此可以作为生态农业的辅助措施加以应用。

魏军[8]2016年在《聚天冬氨酸水凝胶的合成及其应用》文中进行了进一步梳理聚天冬氨酸(Polyaspartic acid,缩写为PASP)是一种侧链带有大量羧基基团的水溶性氨基酸聚合物,具有良好的生物降解性和生物相容性。将PASP分子链间进行交联,可以得到微观结构呈空间网络状的PASP水凝胶。在PASP分子主链上酰胺键的亲水性、侧链羧基与水分子的结合性、交联结构对水的包容性共同作用下,PASP水凝胶具有优良的吸附和保持水的特性。这种特性使得PASP水凝胶在农林保水剂、日化用品、药物载体以及电子、建筑、包装材料等领域中具有广泛的用途。目前国内外虽已实现了PASP的大规模生产和应用,但在PASP水凝胶的开发中,由于生产工艺和成本的限制,仅限于实验室水平的研究。因此开发适合PASP水凝胶工业化生产的合成工艺,并通过中试将其实现大规模合成,将有力的推动PASP水凝胶的生产和应用水平,为PASP的产业化打下良好的基础。本文的工作主要有五方面内容:首先,对以二胺化合物为交联剂的非均相水解/交联一步法PASP水凝胶合成工艺进行了开发研究。通过对工艺条件的优化,得出最佳反应条件是:反应温度0℃、反应时间12 h、PSI单元环与NaOH的摩尔比为10:9、PSI单元环与肼的摩尔比为10:5,所得到的水凝胶产物最大吸水率为593 g/g,影响反应的显着性因素是反应温度。同时,通过对PASP水凝胶降解的研究表明,长时间的简单机械振动能够影响PASP水凝胶的交联结构,使其在交联点处断裂而解体;而酶促作用下能够导致PASP主链的断裂,使其降解。其次,研究了以环氧类化合物为交联剂、先水解再交联的均相法PASP水凝胶合成工艺,最优条件为:反应温度50℃、pH=4.8、溶剂量6 mL/g PSI、交联剂量0.16 M/M PSI (EGDGE)或0.2 M/M PSI (PEGDGE),产物最大吸水率分别为590g/g (EGDGE)和445g/g(PEGDGE),其中反应温度为影响产物吸水率的显着性因素。第叁,分别采用两种工艺进行了PASP水凝胶的中试试验,优化了试验工艺条件,经多次连续试验证明了中试工艺和设备的稳定性。并且,在中试生产的基础上,采用环氧交联PASP水凝胶生产工艺,进行了万吨级PASP水凝胶生产线的设计。对整个生产线的物料和热量进行了衡算;依据中试经验和各工序中物料的通量的计算结果,进行了设备的设计和选型;对包括原材料、动力、人员工资及固定资产折旧在内的产品总成本和单位成本进行了核算。并且,在先期安装完毕的生产线上进行了PSI固相聚合和水解两个工序的试生产。在试生产情况下,估算该生产线的产能可达PASP水凝胶12491 t/y,完全符合生产线设计的要求。第四,将PASP水凝胶用作农林保水剂,分别以高羊茅、白蜡树苗、文冠果树苗为实验对象,研究了干旱胁迫下PASP水凝胶对植物生长的促进效果。其中,高羊茅施加PASP水凝胶后,在干旱胁迫下可使根长、根数、含水率分别超过对照区的117.50%、25.00%、46.08%,并与非干旱胁迫下的植株差距不大。白蜡树苗施加:PASP水凝胶后,不仅能提高其生长量,还可使死亡率降低近68.4%。而在干旱地区进行的文冠果移栽实验中,PASP水凝胶对植物的生长促进作用更为明显,叁种移栽方式的成活率和叶片含水率相对于空白分别高出10~20%和20~140%;以QY、Mo、ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、 DIO/RC等叶绿素荧光参数为代表的生理指标也有明显的区别。最后,采用固相合成法,分别以邻苯二甲酸和丁二酸接枝的交联聚苯乙烯树脂微球为载体,合成了多代数的Asp树枝状聚合物并分别优化了其合成工艺条件;通过FTIR、NMR、元素分析等方式并结合羧基滴定结果证实其结构。并且,以脂肪酶体系为对象,分别采用吸附法和共价法进行了Asp树枝状聚合物固定化酶的初步研究。结果表明,采用叁代分子分别以吸附法和共价法固定的酶活比一代分子高25.0%和42.8%;同代数的分子相对比,以共价法固定的酶活相较于吸附法高16.7%-33.3%。

吉林[9]2014年在《保水剂对干旱矿区土壤改良的试验研究》文中研究表明煤矿开采引起地表变形、开裂、地下水位下降等一系列环境问题,并加剧了矿区水土流失,土壤保水保肥性能降低,耕地作物产量低下。因此,深入研究采煤影响下的土壤退化机理,开发保水保肥技术,对于矿区生态恢复、提高土壤质量具有重要意义。本文以神东矿区大柳塔煤矿采煤塌陷区为重点研究区域,研究了干旱矿区土壤理化性质的空间分布特征,进行了保水剂筛选试验,探讨了保水剂对矿区土壤的改良作用。主要成果如下:(1)对耕作区土壤理化特性进行了分析,发现矿区土壤为沙壤土,容重约为1.4g/cm3,含水率普遍低于10%,土壤含水率低可能是造成塌陷区作物减产的主要原因之一;耕作区土壤养分表层变异性强,土壤肥力水平低下,全氮为Ⅲ级,全钾Ⅳ级,全磷、碱解氮、有效磷和有机质均为Ⅴ级,速效钾为Ⅵ级。(2)对耕作区特殊地域土壤养分垂向分布特征进行分析,结果表明地裂缝对土壤养分垂向分布的影响显着,促进了表层养分向下流失;坡耕地水蚀对剖面养分分布存在一定影响,土壤养分随水蚀过程而向下渗漏。(3)保水剂室内筛选实验表明,保水剂吸水倍率与水溶液的性质密切相关,盐溶液的存在对保水剂的吸水能力有一定的抑制作用;粉末状的粒径(<0.5mm)最小的保水剂吸水和释水速率最快,且具有稳定的反复吸水能力。再利用层次分析构建保水剂分析模型,得出性能最优的沃特保水剂,作为干旱矿区土壤改良材料。(4)通过室内模拟实验研究了沃特保水剂对耕作区土壤理化性质影响,结果显示保水剂处理使土壤容重降低,增加大团粒体含量,提高土壤入渗速率,抑制了土壤养分的淋失。(5)进行了保水剂野外施用实验,选择土壤容重、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和有机质这7个土壤评价指标,运用综合指数法对矿区耕地土壤综合肥力进行评价得出,耕作区土壤综合肥力指数为0.2~0.45,保水剂改良后综合肥力指数为0.45~0.6,达到中等肥力水平,且提高了作物产量。

岳征文[10]2012年在《农林用保水剂遴选及复合应用技术研究》文中研究表明全球气候变暖和水资源的短缺成为农林业可持续发展的瓶颈,各国对农林业节水抗旱技术的需求日益增强,保水剂作为一种化学节水抗旱技术被广泛的应用于农林业生产活动中。近年来,保水剂与肥料耦合及与其他外源物质的复合应用技术成为研究的热点,但是适宜复合条件要求的农林用保水剂基本性能的基础研究还不够深入,还没有建立针对不同复合应用目的的保水剂评价指标体系的标准和评价方法,对如何建立评价指标体系、遴选适宜与不同外源物质复合应用的保水剂类型及应用效果的研究比较匮乏。本研究选取了国内外6类共24种农林用保水剂(Super absorbent polymer,SAP),通过对SAP基本性能的定量研究,以保水剂基本性能指标为遴选准则,应用层次分析法对保水剂遴选指标体系进行了探索,针对不同复合应用要求遴选适宜保水剂品种并通过室内外试验研究进行验证,取得了如下结论和成果:1)不同类型农林保水剂基本性能指标有差异。保水剂吸液率受溶液离子浓度及pH值影响,溶液阳离子浓度越大,价态越高,抑制作用越明显;溶液pH越大或越小,总体上吸水倍率降幅越大。吸水速率呈现离子型保水剂>非离子型保水剂,小粒径>大粒径的规律;保水剂类型及土壤的理化性质影响保水剂在土壤中的持水能力。2)在农林用保水剂基本性能的研究过程中,发明了快速测定保水剂吸水倍率的新方法,此方法基于近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立保水剂吸水倍率预测模型,预测保水剂吸水倍率准确率达99.55%以上。3).初步探索了保水剂评价指标体系。通过保水剂性能定量评价,提取对保水剂复合应用性能影响较大的影响因子,采用层次分析法构建结构层次模型,并对各类型保水剂进行综合权重评价,遴选适宜不同应用功能的典型保水剂。研究表明:聚丙烯酰胺型保水剂适宜与肥料营养元素复合应用,聚丙烯酰胺-丙烯酸钾型保水剂适宜做抗旱基质或与菌根复合应用。4)聚丙烯酰胺型保水剂与氮磷钾肥料营养元素复合实验结果表明,以聚丙烯酰胺型保水剂为载体自制复合保水剂能够有效的促进植物体出苗率、株高、生物量等指标,并大幅度提高植物体对N、P元素的吸收。室内试验及野外试验表明:YF3Si型复合保水剂应用效果最佳。5)以聚丙烯酰酰胺为载体,采用物理整体法自主开发的富含N、P、K复合保水剂,具有很高的保水、保肥的功能。6)以聚丙烯酰胺-丙烯酸钾型保水剂为抗旱基质,发明有机生态绿色无土栽培基质。室内研究表明,生态无土栽培基质可有效的提高植物体生长指标。通过对比研究发现,C3型生态绿色无土栽培基质养肥配比合理,适应推广应用。7)聚丙烯酰胺-丙烯酸钾型保水剂与菌根复合应用的试验表明,化学节水抗旱技术与生物抗旱技术可以有效的结合,并能有效的促进植物体生长及生理指标的提高。研究表明:当在水分胁迫为土壤饱和含水量30-35%时,保水剂X1g,菌根用量Y1g,应用Gi.m菌根,可显着的提高植物体的生长和生理指标。综上所述,以保水剂基本性能指标为依据,应用层次分析法建立了保水剂评价体系,并依据不同复合要求遴选出适宜典型保水剂。通过典型保水剂与营养物质或外源物质耦合机理的研究为困难立地生态修复提供了理论和实践依据。

参考文献:

[1]. 高吸水树脂的合成及其在种子包衣中的应用研究[D]. 陈恒伟. 合肥工业大学. 2004

[2]. 低温干旱胁迫对烟草种子发芽和幼苗生长的影响及提高其抗寒抗旱性的研究[D]. 崔华威. 浙江大学. 2012

[3]. 农用保水剂的制备及其在松嫩平原风沙瘠薄农田的应用研究[D]. 王斌. 吉林大学. 2011

[4]. 植酸改性秸秆复合高吸水树脂的吸肥保肥性能研究[D]. 覃莉莉. 成都理工大学. 2014

[5]. 保水剂及其在节水农业上的应用[J]. 杜尧东, 王丽娟, 刘作新. 河南农业大学学报. 2000

[6]. 保水剂农用特性及其在黄瓜和大白菜栽培中的应用研究[D]. 陈海丽. 南京农业大学. 2006

[7]. 中药—壳聚糖复合型种衣剂对玉米生长发育的效应研究[D]. 李薇. 东北农业大学. 2008

[8]. 聚天冬氨酸水凝胶的合成及其应用[D]. 魏军. 北京化工大学. 2016

[9]. 保水剂对干旱矿区土壤改良的试验研究[D]. 吉林. 中国矿业大学. 2014

[10]. 农林用保水剂遴选及复合应用技术研究[D]. 岳征文. 北京林业大学. 2012

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高吸水树脂的合成及其在种子包衣中的应用研究
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