【摘 要】
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[目的]研制具有可控孔洞的肥料、基体一体化的双交联网络水凝胶无土栽培基质.[方法]以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)溶液为原料,利用造孔剂碳酸钙(CaCO3)与造孔助剂柠檬酸(C6H8O7)化学造孔,采用化学造孔辅助低温造孔法,制备Ca2+-PVA/SA可控孔洞双交联网络水凝胶培养基,通过加入羟甲基脲(MU)、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]为植物生长提供营养,制备Ca2+-PVA/SA-MU具有可控孔洞的肥料、基体一体化的双交联网络水凝胶无土栽培基质.采用FTIR、TG对制备基质的结构进行表征,通
【机 构】
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中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心/中北大学材料科学与工程学院,山西 太原 030051
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[目的]研制具有可控孔洞的肥料、基体一体化的双交联网络水凝胶无土栽培基质.[方法]以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)溶液为原料,利用造孔剂碳酸钙(CaCO3)与造孔助剂柠檬酸(C6H8O7)化学造孔,采用化学造孔辅助低温造孔法,制备Ca2+-PVA/SA可控孔洞双交联网络水凝胶培养基,通过加入羟甲基脲(MU)、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]为植物生长提供营养,制备Ca2+-PVA/SA-MU具有可控孔洞的肥料、基体一体化的双交联网络水凝胶无土栽培基质.采用FTIR、TG对制备基质的结构进行表征,通过SEM观察基质的表面形貌,研究原料配比、SA与Ca2+配比对基质力学性能与孔洞密度及大小的影响.通过油菜培养试验,研究不同配比基质对幼苗鲜质量、干质量及出苗率的影响.[结果]结构表征表明,Ca2+-PVA/SA-MU水凝胶具有大孔与微孔交叉结构;FTIR、TG测试表明,MU组分确实复合到Ca2+-SA/PVA双交联网络水凝胶中,且MU与PVA有氢键作用;力学性能表明,PVA:SA=20:1的植物培养基质压缩性能最好,加入MU略微影响水凝胶的力学性能;培养实验表明,当SA:CaCO3=40:1的Ca2+-SA/PVA-MU双交联网络水凝胶的发芽率在第3天最高,5 d后达到100％.加入MU的Ca2+-SA/PVA-MU双交联网络水凝胶的发芽增长率整体优于常规SA/PVA水凝胶培养基质.[结论]PVA和SA是一种安全、绿色的材料,适合作为植物生长的无土培养基质.
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