反硫化法将废菜籽油转化为控释肥料

农业-一个农民喷洒肥料在他的作物-北约克郡-英格兰。

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来自澳大利亚和英国的科学家开发了一种新的控释肥料,将植物营养物质嵌入由硫和回收菜籽油制成的聚合物中。

化肥在促进作物生长方面发挥着重要作用,以养活地球上急剧增长的人口。然而,商业肥料有许多缺陷,比如当过量的肥料冲进水道时,营养物质会损失。这会破坏周围的生态,浪费金钱和资源,尤其是磷,一种无法持续供应的营养物质。

贾斯汀粉笔弗林德斯大学的研究人员希望用聚合物化学来解决传统肥料的问题。他的团队将硫和菜籽油结合在一种被称为反硫化的反应中进行了反应多个独联体-碳-碳双键在菜籽油甘油三酯中与硫形成交联聚合物。通过在植物营养物质存在的情况下进行反应,他们发现聚合物基质可以包裹氮、钾和磷营养物质,从而产生一种可控释放的肥料。

水通过聚合物基质中的孔隙和通道扩散,溶解并释放其中的营养物质。研究人员发现,通过调整聚合物颗粒大小和营养物质浓度等参数,他们可以调节营养物质的释放速率。聚合物本身也会释放出硫,这是另一种必需的植物营养物质。为了证明这种缓释肥料的有效性,研究小组用它来种植健康的番茄植株。他们还发现,与游离营养物质相比,它避免了尾水中的营养物质燃烧和肥料损失。

新鲜成熟的红番茄和一些还未成熟的番茄挂在花园里番茄植株的藤蔓上。

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他们在番茄上测试了控释肥料

“这是迈向循环经济的一步,”Chalker说。“从食物垃圾中回收的菜籽油,以及石油精炼的副产品硫,是种植更多食物的肥料的关键成分。”

大卫Mecerreyes西班牙巴斯克大分子设计与工程中心副主任,对这种新的聚合物应用感到兴奋。“硫聚合物以前被用于能源和光学,但这些肥料对植物生长的积极影响是令人印象深刻的。”这为硫聚合物在农业领域的设计和应用开辟了新的途径。”考特尼·詹金斯美国鲍尔州立大学(Ball State University)的硫聚合物专家李志强(音译)对此表示赞同。“这是Chalker将逆硫化领域推向新的有趣应用领域的另一个例子。”