近日，林學院董智教授團隊在《International Journal of Biological Macromolecules》發表了題為“A biodegradable multifunctional pectin–montmorillonite fertilizer coating: Controlled-release, water-retention and soil-cementation”的研究論文。博士研究生許方舟和博士研究生張士凱為論文的共同第一作者，董智教授為論文的唯一通訊作者，山東農業大學為論文第一完成單位。

包膜肥料已被廣泛用于提高貧瘠土地的肥力。然而，對于干旱和半干旱地區的沙質土壤來說，改善土壤結構和保水能力對促進作物生長與植物修復也至關重要。目前市售的大多數包膜肥料很少能滿足這些要求，這限制了包膜肥料的應用范圍。因此，本研究為荒漠化地區“量身定制”了果膠-蒙脫石多功能包膜，其結構特點是果膠和蒙脫石之間通過氫鍵、靜電力和范德華力發生插層反應和納米級纏結。值得注意的是，果膠-蒙脫石包膜展示了一種有效的“接力”作用模式。首先，該包膜可以作為保護尿素顆粒的“保護層”，提高了尿素82.12%的機械強度。其次，這種包膜延長了尿素的釋放時間（從0.5小時延長至15天）。在尿素釋放后，剩余的包膜不僅不會成為廢棄物，還可以繼續發揮土壤水分保持的作用。最后，隨著包膜的降解，果膠分解物還改善了土壤性質。因此，這種包膜將有利于作物在干旱環境中的生長。此外，細胞毒性測試、生命周期評估和土壤生物降解實驗表明，該包膜具有良好的使用與降解安全性，不會對人體、植物與土壤造成危害。綜上所述，果膠-蒙脫石包膜的“接力”作用模式克服了傳統包膜肥料的應用局限，為土壤退化地區開發專用包膜材料提供了一種可持續的策略。

該研究得到了內蒙古自治區重大科技專項與國家自然科學基金的資助。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024049237

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波