基于多糖的智能肥料对于促进植物生长至关重要,但在实现稳定结构以及同步养分释放和植物生长方面存在重大挑战。
近期,广西大学谢新玲教授团队通过原子转移自由基聚合(ATRP)将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)接枝到壳聚糖微胶囊(CTSMC)上,制备了温度响应型门控壳聚糖微胶囊(CTSMC-g-PNIPAM)。
本文要点:
(1)壳聚糖(CTS)和对苯二甲酸(TPA)的界面交联形成了具有中空腔室结构的CTSMC基质,保证了其稳定性。
(2)CTSMC-g-PNIPAM表现出可逆的温度响应门控特性和持续释放行为,PNIPAM链起门控开关的作用。低于低临界溶液温度(LCST)(25 °C), PNIPAM链拉伸和门控开关关闭,减缓释放速率。在LCST(40 °C)以上,PNIPAM链收缩,门控开关打开,加速释放速率。
(3)CTSMC-g-PNIPAM在土壤中的释放行为表明,门控微胶囊能有效延缓尿素的释放。与纯尿素相比,尿素@(CTSMC-g-PNIPAM)提高了玉米的生长状况,为智能肥料提供了一种有前景的策略。
总体而言, 门控微囊化肥料具有良好的生物相容性,可促进玉米植株生长,有望在实际农业中推广应用。
文章来源:
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122929