斯泰克學堂 第27期：PVP在緩釋肥料中的應用

施肥是提高農作物產量最迅速、有效的方法之一。糧食產量的增加有大部分歸功于化學肥料的施用，然而過量或不當的施肥導致肥料利用率較低，同時還會造成土壤、水體的嚴重污染。大量研究表明，有機高分子聚合物包膜緩釋肥料具有良好的控釋功能，不僅能夠提高肥料中養分的利用率，還可以減少肥料養分流失。

目前市場上的緩控釋肥包膜材料在制備時大多采用有機溶劑，難以降解，長期使用會破壞土壤結構。因此制備可生物降解且具有緩釋效果的包膜材料是當前包膜緩釋肥料的研究熱點。聚乙烯醇制備工藝成熟，價格低廉無毒且化學性質穩定，還能通過環境中的微生物降解。然而聚乙烯醇膜吸水性很高，吸水后力學性能顯著下降，直接作為包膜液對肥料進行包膜制得的包膜肥緩釋效果較差，因此需要對其改性。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 具有優良的溶解性、低毒性、成膜性和化學穩定性，同時連接在PVP主鏈上的C=O可以通過氫鍵作用鍵合更多-OH離子，通過溶液共混的方式對聚乙烯醇（PVA）進行改性，并添加酒糟制備成復合包膜材料，可以對氮肥進行包膜制備緩釋肥料。各組分之間通過氫鍵的作用相互結合，相容性良好，兩者共聚后能夠顯著改善膜材料的物理特性，使復合膜材料熱穩定性得到了顯著提高，且緩釋肥料具有良好的緩釋性能，可以通過調節其在復合包膜材料中的配比來控制緩釋肥料中氮的釋放速率，使施肥效期達到80-100天，有效減少肥料損失，提高肥料利用率，膜層也可在100天左右進行生物降解，對環境友好。