固沙植被多功能高分子复合材料对沙土物理性状的影响

采用饱和透水系数法和加压板法研究了固沙植被多功能高分子复合材料混入沙土后沙土的透水系数与保水能力的变化,用扫描电子显微镜及万能光学显微镜表征了改良土壤的微观及细观形态.结果表明:将0.5%的固沙植被多功能高分子复合材料混入沙土后,其沙土物理性状发生明显变化,有利于形成人工团粒结构,大大提高了沙土的含水量及植物用有效水的含量,对固沙植被多功能高分子复合材料改良沙土的机理进行了探讨,为固沙植被多功能高分子复合材料应用于沙土种植提供了新的依据.     

几种高分子吸水剂的辐射聚合及其在农业上的使用效果

利用γ射线引发的辐射聚合作用，对几种高分子吸水剂的研制及其在农业上的使用效果进行了初步研究。结果表明，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸，聚丙烯酸钠和淀粉聚丙烯酸辐射聚合的适宜剂量为５×１０＾２－５×１０＾３Ｇｙ，适宜的单体浓度为３０％＿６０％，ＰＡＭ和ＰＳＡ的吸水能力强，在去离子水中吸水倍数可达１５００以上，ＳＰＡ为５００倍左右；吸水剂在土壤中具较强的吸水保水能力，对作物发芽率提高，根系生长发育，抗萎蔫能力，     

茶生物质填充高分子复合材料的研究进展

茶叶在种植、生产、加工及消费环节中会产生大量的茶剩余物,茶生物质呈中空多孔隙结构,富含纤维素、木质素、半纤维素及茶多酚、茶多糖等多种活性成分,在农牧业、医疗健康、食品、环境治理及复合板材领域具有广泛应用前景,尤其是茶生物质/高分子复合材料的研究与应用得到快速和广泛发展。该文首先概述了茶生物质资源特点及其化学组成,然后综述了茶生物质填充不同高分子复合材料的研究进展,并介绍了茶生物质填充高分子复合材料在刨花板、仿木材料、吸声材料、制浆造纸、环境治理及功能食品中的应用研究现状。并指出今后须加强:1)茶生物质中多种组分的综合化、集成化利用研究;2)茶生物质木塑复合材料在阻燃、电学、热学及抗菌除臭等性能研究;3)茶生物质填充高分子复合材料在旅游、养生、装修等领域的应用基础研究;4)茶生物质生化成分变化对茶食品口味、外观及保健功能的影响机制研究。     

多功能土壤调控剂对河西走廊灰棕漠土的改良效果

为了解决灰棕漠土贮水、保肥能力弱,有机质含量低,制种玉米产量低而不稳的问题,选择甘肃省酒泉市肃州区的灰棕漠土,采用田间试验方法,研究了多功能土壤调控剂对灰棕漠土的改良效果。结果表明:多功能土壤调控剂最佳配比为:土壤调控剂0.928 8∶土壤保水剂0.001 2∶土壤营养剂0.068 1∶土壤结构改良剂0.001 9。经回归统计分析,多功能土壤调控剂经济效益最佳的施肥量为24.22 t/hm~2,制种玉米理论产量为6.76 t/hm~2。施用多功能土壤调控剂与传统化肥比较,灰棕漠土容重、pH值和汞、镉、铬、铅含量分别降低7.20%、5.51%和16.21%、28.85%、15.74%、18.02%,总孔隙度、0.25 mm团聚体含量、总持水量、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量分别增加6.44%、27.35%、6.43%、20.12%、0.80%、0.96%和0.16%,真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加117.31%、34.83%、22.06%、61.48%、45.92%、34.78%和60.32%;制种玉米产量和施肥利润分别增加7.15%和29.70%。施用多功能土壤调控剂,改善了甘肃河西走廊灰棕漠土理化性质,提高了制种玉米的经济效益。     

SA-01型高分子土壤抗蚀剂改良土壤团聚体水稳性的试验研究

[目的]探讨自研抗蚀剂产品对土壤团聚体水稳性的影响,并分析其影响机理,为坡耕地水土流失治理工作提供支持。[方法]以自主研发的多糖类高分子抗蚀材料SA-01为对象,研究其对红壤团聚体水稳性的影响。[结果]施用0.25%浓度SA-01后,3组粒径团聚体水稳性平均提高2.6倍,施用1%浓度SA-01后3组粒径土壤团聚体水稳性都达到100%。且施用SA-01后,在相同粒径条件下,团聚体水稳性随SA-01浓度增加而增加;在相同施用浓度条件下,团聚体水稳性随其粒径增大而减小。[结论]团聚体水稳性试验表明,SA-01能大幅提升团聚体水稳性;抗蚀机理分析与讨论表明SA-01通过在土壤团聚体表面形成一层透水的保护层是团聚体水稳性提升的关键。     

吸水树脂用作土壤持水保墒剂的试验研究

传统高吸水性树脂的耐盐性较差,在实际应用中(尤其在农业应用中)往往造成实际吸水倍率远小于试验室中测定结果的状况.采用新型木质素磺酸钙接枝丙烯酸/丙烯酰胺吸水树脂进行土壤性能试验,木质素磺酸钙含有大量亲水性基团,如磺酸基,羧基等,同时木质素磺酸钙价格低廉.将丙烯酸接枝到木质素磺酸钙既提高吸水倍率,又可降低吸水树脂的成本.试验结果表明,该新型吸水树脂吸自来水倍率230 g/g,与传统吸水树脂相比,在保水时间上延长了10 d,保水量提高50%,土壤的渗透性得到明显增加,并且具有反复吸水的功能,同时具有良好的膨胀性,能减少蒸发,特别是对增加土壤有效持水,提高地温、提高土壤渗透性有明显作用.     

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。     

复合高吸水树脂的制备及性能研究

以过硫酸铵为引发剂,以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,以高岭土为无机填料,采用反相悬浮法制备高岭土复合淀粉接枝丙烯酰胺—丙烯酸高吸水树脂。探讨了单体质量比、高岭土添加量等因素对产品性能的影响,研究了产品的保水能力,并对产品的结构进行了分析和表征。研究结果表明,该高吸水性树脂具有一定的凝胶强度、流变性,且成本相对较低,可以将其应用到建筑混凝土等材料中,通过树脂的吸水及保水能力从而提高混凝土的保水性,在水土保持边坡防护方面具有很好的应用前景。     

农林生物质制备铁炭复合材料及其环境污染治理应用的研究进展

以农林生物质为原材料,通过加入铁磁性助剂制备铁炭复合材料是农林生物质高值化利用和受污染水体及土壤治理的重要途径。铁炭复合材料具有高比表面积、丰富表面官能团和优异吸附性能,能够通过表面物理吸附和氧化还原作用,快速吸附污水中的重金属离子,并在外部磁场的吸引下实现快速分离回收和循环使用。该研究论述了不同制备方法的铁炭复合材料及其材料性能,对其去除有机染料污染物、治理污水和土壤重金属的研究现状及发展动态进行了分析和讨论。在此基础上,结合铁炭复合材料的结构发育机理和污水治理及土壤改良的产业发展现状,提出了兼顾低成本、易合成、高效益的复合材料制备方式建议,以期为其在环境污染治理中的广泛应用提供理论和实践参考,进而推动农林生物质资源化高值利用,助力生态环境的绿色低碳高质量发展。     

聚合物/膨润土复合材料的水肥调控特性研究

通过淋溶和蒸发试验研究了聚合物／膨润土复合材料在土壤中的水肥调控性能。结果表明，聚合物／膨润土复合材料具有显著的保水性能，但要在充分吸水的情况下才能充分发挥作用；与不含膨润土的高吸水树脂相比，含0．5倍膨润土(相对于聚合物)的复合材料在土壤中表现出相近的持水能力；复合材料通过减少水分的流失而达到减少养分流失的目的；膨润土复合材料可明显减少钾的流失。     

保水剂施用量对杨树苗土壤物理性状与微生物活性的影响

[目的]探讨保水剂不同施用量对杨树土壤物理性状与微生物活性的作用效果,为中国杨树人工林节水高产实践模式提供理论依据与技术参考。[方法]研究CK(常规灌量)、CL(60%常规灌量配施10g保水剂)、CM(60%常规灌量配施30g保水剂)和CH(60%常规灌量配施50g保水剂)4个处理对杨树苗土壤物理性状、水稳性团粒结构、微生物数量、微生物呼吸和代谢熵的影响。[结果]同CK相比,CM处理显著降低了土壤容重,并明显提高了非毛管孔隙度,其中土壤容重分别较CK,CL和CH处理显著下降13.71%,5.31%和7.76%;还明显促进了土壤大团聚体(0.25mm团粒)的形成。同时,CM处理明显增加了土壤微生物总量和微生物量碳、氮含量,并显著增强了土壤微生物呼吸作用,其微生物呼吸速率分别比CK,CL和CH处理提高30.77%,11.84%和7.59%。此外,CM处理还降低了代谢熵,分别较CK,CL和CH处理下降4.81%,8.29%和9.74%。[结论]适宜的节水灌溉措施(60%常规灌量与30g保水剂组合)有助于改善杨树苗土壤的物理环境,并增强微生物活性。     

新型高分子材料固沙抗风蚀的风洞模拟实验

新型高分子材料在防沙固沙、改善生态环境建设中有非常重要的作用。以自行研制的新型高分子固化材料SH为研究对象，对其固结层与风蚀量的关系进行了风洞模拟试验研究。试验结果表明，SH可以固沙，固沙后抗风蚀能力强，研究结果为指导现场施工提供了依据。     

超高分子量聚乙稀(UHMWPE)及其复合材料的土壤粘附

利用正交试验设计理论,研究了试验因素（如土壤水分、载荷、载荷作用时间）及其交互作用对土壤在超高分子量乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）及其基复合材料及４５钢,表面粘附力的影响,得到了粘附力与试验影响因素间的回归方程。研究结果表明：在所考察的试验因素中,含水量对粘附力的影响最大,其次为土壤载荷和载荷作用时间。各影响因素对土壤在不同材料表面粘附的影响程度不同。研究结果同时表明：各因素间的交互作用对不同材料的土壤粘附力影响不同,反映了固体表面的热力学状况对土壤粘附力的影响。     

施肥条件下保水剂对土壤蒸发和土壤团聚性状的影响

通过在两种质地土壤中施加"科瀚98"保水剂与肥料配比对土壤累积蒸发量及土壤团聚体含量的变化、分布及养分状况的影响进行了研究.结果表明,土壤累积蒸发量曲线可以用幂函数给予描述.土壤中的团聚体含量随着保水剂用量的增加而增加,其中质地较轻的黄绵土较质地重的(土娄)土的土壤团聚体数量增加较多;保水剂与肥料共同作用时,肥料用量越大,土壤团聚体含量越低.土壤团聚体中的NO-3-N和NH -N含量随着保水剂用量的增加而增加,同时其贮量也得到相应的增加.     

以有机无机涂膜材料包裹尿素研制缓释肥料的研究

以天然高分子化合物溶液为粘结剂,添加无机矿物材料制成涂膜材料;用该涂膜材料包裹尿素制成了缓释肥料。通过土柱淋洗试验对该缓释肥料的养分释放特性进行评价,结果表明有机无机涂膜材料包裹尿素类化学肥料,制成的包膜肥料具有良好的缓释性能,且这种缓释性能与涂膜材料中有机高分子化合物的浓度有关;随着有机化合物浓度增加,肥料的有效成分释放速度变缓,且最大释放速率出现时间后移、峰值变小,表现出了较好的可控制性。     

土壤消毒结合施用生物有机肥对西瓜病土改良效果的影响

选取西瓜枯萎病发病严重的大棚,设置5个处理:对照、棉隆熏蒸、棉隆熏蒸后种植西瓜过程中施用不同次数生物有机肥,研究棉隆消毒土壤及配合不同生物有机肥施用次数对土壤理化和生物学性质及西瓜枯萎病发病率的影响。结果表明:棉隆熏蒸土壤后,施用生物有机肥虽未减缓尖孢镰刀菌增长速率、降低西瓜枯萎病发病率,但显著增加了土壤细菌和真菌数量,改变了细菌和真菌群落结构。此外,施用生物有机肥会降低土壤pH,过量施用会导致土壤NO–3累积、盐分增加。从改良土壤微生物群落结构和避免NO–3累积及土壤盐渍化加重角度出发,种植西瓜过程中生物有机肥最佳施用方式为移栽时施用1次+种植过程中追施1～2次。     

凹凸棒石-稻秸复合材料的制备及其对污染土壤中镉钝化效果的研究

为提高凹凸棒石(ATP)在土壤重金属修复中的性能，以ATP和水稻秸秆(稻秸)为原料，通过厌氧发酵法制备了ATP占稻秸质量分别为25%(F-25)、50%(F-50)、75%(F-75)、100%(F-100)和125%(F-125)的ATP-稻秸复合材料，研究了复合材料对污染土壤镉(Cd)的钝化效果。通过扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对复合材料进行了表征，探讨了复合材料对土壤Cd的钝化机制。结果表明，复合材料减少了土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态Cd的含量，而增加了残渣态Cd的含量，其中，F-25分别使土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态的Cd含量减少了14.11%、5.95% 和10.66%，而残渣态增加了29.15%。3% 添加量的复合材料F-25或5% 添加量的复合材料F-50对土壤Cd的钝化效果较好，钝化率分别为59.88% 和62.50%。复合材料对土壤Cd的钝化率随着钝化时间的延长急剧增加，但15 d后，钝化率增加缓慢。综合考虑复合材料配比、修复材料添加量及钝化时间对土壤Cd钝化效果的影响并兼顾成本，在污染土壤Cd修复时，应优先考虑复合材料F-25并推荐3% 的添加量。     

保水剂和微生物菌肥对半干旱区造林和土壤改良的影响

试验分别设置低、中、高浓度保水剂(20,40,60g/株)和微生物菌肥(150,300,450g/株)用于张北半干旱区风沙土樟子松造林。通过分析不同处理对土壤田间持水量、有效水分含量、水稳性团聚体含量、微生物菌落数量和微生物量碳、氮等指标的差异,研究保水剂与微生物菌肥对土壤物理性质、土壤微生物以及樟子松成活率的影响,探究适用于干旱、半干旱区樟子松造林的最佳配比。结果表明:保水剂和微生物菌肥能够显著改良土壤,提高造林成活率,但不同浓度配比对各项指标影响效果不同。高浓度保水剂单施对田间持水量,有效水分含量和水稳性团聚体含量提高最明显,分别较对照组提高了141%,150%,63.8%;中浓度保水剂和高、中浓度菌肥混施显著提高了土壤微生物活性和土壤微生物量,其中真菌,细菌和放线菌分别较对照组高77%,108%,93%,微生物碳、氮分别较对照组增加132%,178%。此外,施加保水剂和微生物菌肥对樟子松生长具有显著促进作用,株高、地径平均值分别较对照组提高6%,12%。保水剂提高樟子松成活率的效果优于其与微生物菌肥混施,且中浓度保水剂条件下造林成活率最高。在干旱、半干旱区造林时,采用中浓度保水剂和微生物菌肥配施可以改良土壤,提高造林成活率。