[發明專利]具有溫度、pH雙重智能響應微膠囊土壤調理劑的制備方法

有效

• 申請號: 201910758793.6
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110452704B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊帆;王錦成;宋仕強;饒品華;陳思浩;王潤鍇
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C09K17/14
• 分類號: C09K17/14;B01J13/14;C09K109/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及具有溫度、pH雙重智能響應微膠囊土壤調理劑的制備方法，采用殼聚糖接枝β?環糊精作為微膠囊的壁材，在壁材上接枝N?異丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸，采用木焦油包覆黃腐酸作為土壤調理劑，通過反相乳液法和銳孔法將接枝壁材和土壤調理劑合成得到微膠囊土壤調理劑。與現有技術相比，本發明能夠智能感應溫度和pH，從而緩釋土壤調理劑，緩釋效果良好，能夠適合作物生長周期。

技術領域

本發明涉及一種土壤調理劑，尤其是涉及一種具有溫度、pH雙重智能響應微膠囊土壤調理劑的制備方法。

背景技術

土壤是人類最基本的生產資料，是人類賴以生存的物質基礎。在我國，土地資源不但非常有限，而且，因成土因素或人為因素導致具有障礙因子的土壤還存在相當比例，其中包括侵蝕、質地不良、結構或耕性差、鹽堿、酸化、有毒物質污染、土壤中存在妨礙植物根系生長的不良土層、土壤水分過多或不足、肥力低下或營養元素失衡等諸多問題。

通常情況下，這些障礙性的受損土壤很難利用，而近些年來，人們針對不同的土壤問題采用相應的土壤調理劑進行改良，呈現出較好的效果。土壤調理劑是指加入土壤中用于改善土壤的物理、化學、生物性狀的物料，用于改良土壤結構、降低土壤鹽堿危害、調節土壤酸堿度、改善土壤水分狀況或修復污染土壤等(農業部肥料登記評審委員會，2010)。在鹽堿地改良方面，土壤調理劑可以通過調節土壤pH值、降低土壤鹽分、改善土壤結構以及調節微生物環境等作用，來降低鹽堿土壤對作物的危害程度，達到改良鹽堿地、促進作物生長和提高產量的目的。土壤調理劑源自農業生產實踐，是廣大農民群眾的長期實踐經驗總結。例如，酸性土壤施用石灰是最常用的土壤酸堿度調節方法；沿海地區通常較多鹽堿性土壤，而鹽堿性土壤通過施加有機酸(黃腐酸、腐殖酸等)來改善土壤環境；針對土壤質地不良的情況，客土法的砂摻粘、粘摻砂是一個非常有效的措施；在南方紅土丘陵地區，酸性粘質紅壤和石灰質的紫砂土往往相間分布，就近紫砂土摻拌于粘質紅壤，便可改良土壤質地，調節土壤酸堿度；在黃土高原地區，農民有施用黑礬(或稱綠礬，FeSO₄·nH₂O)的習慣，施用后土壤疏松，起到較好的改良作用。

近些年，伴隨著我國土壤質量退化問題的逐漸嚴重，土壤調理劑的作用也得到了越來越多人的關注，商業化、規?；拖到y化研究開發正開展起來。但是目前大多數的土壤調理劑都是一次性施用，其對土壤的修復能力在短時間內能夠起到明顯的作用，并且如果一次性用量過多，甚至會急劇增大土壤離子濃度，導致土壤環境失衡。而作物生長是一個長期的過程，不同時期，土壤環境也會呈現出不同的狀況，從而將會影響作物的生長情況。

中國專利CN 105001876 B公開了一種鹽堿土壤改良劑及其專用微膠囊型有機酸緩釋制劑，本發明微膠囊型有機酸緩釋制劑。該發明中微膠囊型有機酸緩釋制劑由水、有機酸、共聚單體、乳化劑、有機溶劑和引發劑制成；鹽堿土壤改良劑由有機酸緩釋制劑和活性鈣組成。該發明主要解決土壤鹽堿問題，但分別制備了針對酸、堿土壤的調理劑，同一微膠囊不能同時調節酸堿土壤，且不具有溫度響應。中國專利CN 107652977 A公開了一種土壤調理劑的制備方法，通過油相分離法制備了核殼型微膠囊土壤調理劑，但該方法只通過添加N-異丙基丙烯酰胺與殼聚糖相互作用，一分子N-異丙基丙烯酰胺消耗一個氨基，結合效率低，且殼聚糖pH敏感性能欠佳。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具有溫度、pH雙重智能響應微膠囊土壤調理劑的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

采用天然高分子---殼聚糖接枝β-環糊精(CS-g-CD)作為微膠囊的壁材，再在CS-g-CD壁材上接枝溫度響應單體(N-異丙基丙烯酰胺NIPAM)和pH響應單體(甲基丙烯酸MAA)；黃腐酸作為土壤調理劑，為起到更好的緩釋效果，采用木焦油(可作為植物營養調節生長素)包覆黃腐酸，最后通過反相乳液法和銳孔法制備所需微膠囊，制備得到的微膠囊能夠在不同的溫度和pH環境下智能緩釋所需的土壤調理劑。