木質(zhì)素基保墑劑應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、本項目在國家"863"計劃項目(批準號：2002AA322050)的資助下，針對目前土壤保墑劑以化學高分子材料為主體、功能單一、成本高等問題，利用天然高分子資源木質(zhì)素的完全降解、氧化還原、無定形高聚物和價格低廉等優(yōu)點，開展了木質(zhì)素基土壤保墑劑的研究，探討了木質(zhì)素基保墑劑成膜性、應(yīng)用性能及降解特性，試驗結(jié)果表明： (1)木質(zhì)素基保墑劑合成體系中各成分對保墑劑膜的拉伸強度、斷裂伸長率和耐水性均有顯著影響。隨木質(zhì)素磺酸鈣用量的增加，拉

2、伸強度迅速下降，降低47.74％；隨PVA、交聯(lián)助劑、硼砂用量的增加，拉伸強度迅速上升且分別增加了173.47％、32.46％和32.09％；隨尿素用量的增加，拉伸強度先下降后上升，降低了60.92％。木質(zhì)素基保墑劑膜的斷裂伸長率，隨PVA和尿素用量的增加，迅速上升且分別增加了55.86％和102.91％；隨交聯(lián)助劑用量的增加，先下降后上升且降低了41.46％；隨硼砂用量的增加，呈直線下降且下降了78.01％。保墑劑膜吸水率，隨木質(zhì)素磺

3、酸鈣用量的增加，先下降后上升且下降了31.87％；隨PVA和交聯(lián)助劑用量的增加，呈直線上升且分別增加了26.85％和27.53％；隨尿素和硼砂用量的增加，迅速下降且分別降低了37.48％和30.52％。研究確定木質(zhì)素基保墑劑膜力學強度和耐水性的優(yōu)化配比為：木質(zhì)素磺酸鈣7 g，PVA用量14 g，交聯(lián)助劑10 g，尿素7g，硼砂2.5 g，膜的拉伸強度12.310 MPa，斷裂伸長率90.526％，吸水率107.21％。 (2)

4、木質(zhì)素基保墑劑的紅外光譜在3430 cm<'-1>左右吸收峰譜帶變寬，1389 cm<'-1>附近、1116 cm<'-1>附近和1085 cm<'-1>附近吸收峰均發(fā)生了明顯的漂移現(xiàn)象。1626 cm<'-1>附近的兩個吸收峰合為一個較尖銳的峰。紅外光譜分析結(jié)果，木質(zhì)素磺酸鈣與PVA產(chǎn)生了一定程度的共聚反應(yīng)，導致吸收峰的融合。差示掃描量熱分析表明，木質(zhì)素基保墑劑的兩個吸熱峰均介于木質(zhì)素磺酸鈣和PVA組分之間，說明木質(zhì)素基保墑劑中兩個組

5、分存在一定的相容性。掃描電鏡分析表明，木質(zhì)素基保墑劑膜表面光滑、平整，整個體系連為一體，形成一種完全相容膜。說明木質(zhì)素磺酸鈣和PVA達到較好的相容性。 (3)木質(zhì)素基土壤保墑劑具有顯著的保水和保溫效應(yīng)。在20cm～30cm土層木質(zhì)素基土壤保墑劑的保墑性能相比對照達到最好，土層平均含水量較空白對照提高7.01％；對土壤的保溫效應(yīng)低于塑料地膜處理，但顯著高于空白對照，不同土層深度試驗期內(nèi)平均積溫比空白對照提高21.2℃～38.3℃。