基于氨基化木质素磺酸盐和热敏聚合物的智能微球土壤改良剂

《Langmuir》：Intelligent Microsphere Soil Conditioner Based on Aminated Lignosulfonate and Thermoresponsive Polymer

开发了一种温敏/pH响应性微球材料SA-PANZ，具备尿素缓释（67.22%）、保水率39.92%、酸降解率60.14%等特性，可有效改善酸性高温环境下的土壤质量和作物生长。

　　

在这项研究中，研究人员通过整合胺化木质素磺酸钠（ALS）、聚(N-乙烯基己内酰胺）（PNVCL）、纳米氧化锌（N-ZnO）和经过碱处理的白云石（A-Dol），开发出一种具有温度和pH双重响应性的复合水凝胶微球材料SA/P(NVCL-ALS)-N-ZnO/A-Dol-urea（以下简称SA-PANZ）。该材料表现出优异的控制释放性能，在40°C和pH=4的条件下，尿素的累积释放率为67.22%。Ritger-Peppas模型能够很好地拟合释放数据，为优化微球性能提供了有力的理论支持。与对照组相比，材料的负载效率和包封效率均显著提高，分别达到了38.50%和12.83%。保水测试表明，微球在5小时后仍能保持39.92%的含水量，显示出优异的保水能力。降解实验显示，在酸性条件下，该材料的降解率为60.14%，表明其具有优异的生物降解性。抗菌试验发现该材料对黑曲霉（Aspergillus niger）具有明显的抑制作用；植物栽培实验证实，该微球能够在酸性和高温胁迫条件下促进豌豆的生长。这项研究开发出一种新型的可生物降解微球基土壤改良剂，具有显著提升农业环境中养分利用效率和土壤质量的潜力。