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我国是一个农业大国,农业生产历史悠久、规模巨大,从业人员众多。东北和黄淮海地区是我国的主要粮食产区,在这些地区的农业生产中,面临着机械化程度低和农田缺水易旱的问题。一方面,随着时代发展和农村劳动力的短缺,机械化施肥已成为历史的必然趋势,且东北和黄淮海地区地势平坦,非常适宜农业机械化生产。目前这些地区施肥机械已经逐渐普及,但缺乏相应的机械施用配套肥料,需要开发适宜于机械化施肥的肥料产品和加工技术。另一方面,这些地区的水资源较为匮乏,而农业用水又占了用水总量的大部分,很多粮食产区经常受到干旱的威胁,灌溉工程耗时耗力,需要相应的措施加以解决。针对东北及黄淮海地区农业存在的以上两个问题,本研究的目的在于制备出满足东北及黄淮海地区农作物养分需求,兼具保水保肥功能,同时适宜机械化施用的肥料。本研究分为三个部分,主要研究内容如下:为满足机械化施用需求,产品应为颗粒状并具有较高强度,以减少生产、运输和施用中的损耗,同时,造粒过程应具有较高成粒率,以降低成本。本实验分别以湛化公司生产的过磷酸钙和磷酸二铵为原料进行圆盘造粒实验,探究不同造粒工艺条件和粘结剂对产品颗粒性能的影响,根据实验结果确立了最佳粘结剂和最优工艺条件,在最优条件下,产品颗粒强度大于40 N,成粒率>90%,在水中崩解下落时间小于900 s,满足机械化施用需求。为解决东北及黄淮海地区干旱缺水的问题,制备高吸水树脂作为保水剂降低水分损失,增强保水能力。实验选用在黄淮海地区价廉易得,储量丰富,同时本身无毒无害,利于农作物生长的腐植酸和斜发沸石作为原料,通过与丙烯酸接枝共聚制备高吸水树脂,并确定了最优工艺条件。实验使用水溶液制备高吸水树脂,工艺简单,制备的高吸水树脂吸蒸馏水倍率达2076.6 g/g,对0.1-1.2 wt%浓度不同盐溶液（Na Cl,NH4Cl,Na2CO3）仍有97.4-379.3 g/g的吸水倍率。产品保水能力随温度升高而降低,在常温下具有良好的保水能力,重复使用10次后仍有50%的吸水能力。将高吸水树脂与肥料颗粒通过不同方式结合,以减少农业生产步骤,降低成本。研究分别以化学交联和物理包膜的方式将高吸水树脂与肥料结合起来,化学交联法在添加不同质量磷酸二铵时,制备的保水肥吸水倍率为144.8-1048.4 g/g,反应过程易于控制反应条件,但承载的肥料有限。物理包膜法中高吸水树脂外膜仅占总质量9%-18%,容纳养分较多,可以满足农作物需要,适宜应用到农业中。在包膜量为12%,干燥温度105℃时,包膜法制备的保水型机施颗粒肥强度达到50.71N,吸水倍率为98.7 g/g,可以满足机械化施用的要求并为土壤提高保水能力,实现了机施肥的多功能性。