以水为分散介质，以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(NaAA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料，通过自由基聚合制得新型四元共聚水凝胶。用重量分析法研究了水凝胶吸水性能。结果显示水凝胶在在水中具有较强的吸水溶胀特性，其吸水溶胀特性不仅与水凝胶的化学组成相关，还取决于功能基团间的协同作用。发现AM:NaAA:HPA摩尔比为0.5:2:1，GMA用量为1％，引发剂用量为1％时，水凝胶吸水倍率达410 g/g。共聚水凝胶吸水动力学研究结果表明其属于non-Fickian模式。 通过对水凝胶的自然条件下保水性能、凝胶强度、反复吸水性能和吸0.9％NaCl生理盐水特性的研究。结果证明，自然条件下水凝胶具有较好的保水性能；水凝胶的强度随交联剂GMA用量的增加，不断增加；水凝胶可反复使用多次；水凝胶吸0.9％NaCl生理盐水倍率达50 g/g，该水凝胶具有较好的耐盐性。 以硝酸铵水溶液为介质，以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(NaAA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料，通过原位自由基聚合制得负载率分别为180％、360％和450％的负载硝酸铵水凝胶。研究了硝酸铵溶液浓度对水凝胶形态的影响，硝酸铵浓度为22.50％、45.00％时得到的负载硝酸铵凝胶为果冻状，当硝酸铵浓度增加到56.25％时，负载硝酸铵凝胶才呈现出浆糊状，表明该凝胶对硝酸铵具有较强的容盐能力。 采用水中溶出率法和模拟土壤中淋滤率法，对负载硝酸铵水凝胶的缓释效果进行了研究，结果表明水凝胶的组成、交联剂GMA的用量和负载率对硝酸铵释放速率具有较大的影响。单体AM:NaAA:HPA摩尔比为0.5:2:1时的负载硝酸铵凝胶在水中溶出速率最慢；GMA用量增加，负载硝酸铵在水和模拟土壤中释放速率增加；负载率越高，硝酸铵释放速率越快。研究了负载硝酸铵水凝胶土壤中保水性，结果表明水凝胶能够有效增加土壤的保水性。 采用盆栽实验，在相同的管理条件下，研究施肥方式、负载硝酸铵水凝胶类型对小白菜和番茄生长情况的影响。盆栽小白菜和番茄试验结果表明：负载硝酸铵水凝胶在土壤中能明显提高肥料和水分的利用率，提高小白菜和番茄的矿物等营养物质含量。负载硝酸铵水凝胶作N肥，N使用量减至60％时，与普通硝酸铵作N肥处理相比，其对作物生长的效果相当。此外，作物的根系照片显示，土壤中水凝胶的存在不会影响植物根系的正常生长。用红外光谱(IR)和电子扫描电镜(SEM)对未负载硝酸铵凝胶和负载硝酸铵凝胶的结构进行了表征。