近日，林学院董智教授团队在《international journal of biological macromolecules》发表了题为“a biodegradable multifunctional pectin–montmorillonite fertilizer coating: controlled-release, water-retention and soil-cementation”的研究论文。博士研究生许方舟和博士研究生张士凯为论文的共同第一作者，董智教授为论文的唯一通讯作者，山东农业大学为论文第一完成单位。
包膜肥料已被广泛用于提高贫瘠土地的肥力。然而，对于干旱和半干旱地区的沙质土壤来说，改善土壤结构和保水能力对促进作物生长也至关重要。目前市售的大多数包膜肥料很少能满足这些要求，这限制了包膜肥料的应用范围。因此，本研究为荒漠化地区“量身定制”了果胶-蒙脱石多功能包膜，其结构特点是果胶和蒙脱石之间通过氢键、静电力和范德华力发生插层反应和纳米级缠结。值得注意的是，果胶-蒙脱石包膜展示了一种有效的“接力”作用模式。首先，该包膜可以作为保护尿素颗粒的“保护层”，提高了尿素82.12%的机械强度。其次，这种包膜延长了尿素的释放时间（从0.5小时延长至15天）。在尿素释放后，剩余的包膜不仅不会成为废弃物，还可以继续发挥土壤水分保持的作用。最后，随着包膜的降解，果胶分解物还改善了土壤性质。因此，这种包膜将有利于作物在干旱环境中的生长。此外，细胞毒性测试、生命周期评估和土壤生物降解实验表明，该包膜具有良好的使用与降解安全性，不会对人体、植物与土壤造成危害。综上所述，果胶-蒙脱石包膜的“接力”作用模式克服了传统包膜肥料的应用局限，为土壤退化地区开发专用包膜材料提供了一种可持续的策略。
该研究得到了内蒙古自治区重大科技专项与国家自然科学基金的资助。
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编 辑：万 千
审 核：贾 波
