Polyhexylactone Polyol/Dầu thầu dầu Hợp chất Polyol Polyurethane Bọc Urea: Xác minh thực địa cho tăng sản lượng cây cao su với phát hành nitơ chậm

Bối cảnh nghiên cứu và thiết kế vật liệu

Kiểm soát phân bón là một cách quan trọng để cải thiện việc sử dụng phân bón nitơ và giảm ô nhiễm nguồn nông nghiệp, và việc lựa chọn vật liệu phủ trực tiếp xác định đường cong giải phóng chất dinh dưỡng và hành vi suy thoái. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Industrial Crops and Products số tháng 9 năm 2026 (volume 251). Hailin Liu、Fei Lei、Hongzhu Yang、Chunhua Ji、Peisong Zhang、Zhengzao Cha、Lina Huang、Qinghuo Lin Các cộng sự đã hoàn thành việc sử dụng hệ thống polyol tổng hợppolyhexylactonevàdầu thầu dầuđể chuẩn bị urê bọc polyurethane và triển khai đánh giá có hệ thống xung quanh đặc tính giải phóng nitơ, hành vi thoái hóa vỏ và hiệu suất sản xuất của cây cao su trên cánh đồng. Ý nghĩa vật liệu của công việc này là kết hợp các phân đoạn chuỗi polyhexylactone phân hủy sinh học với các polyol dầu thầu dầu có nguồn gốc tự nhiên để xây dựng một mạng lưới bọc polyurethane. Ý tưởng thiết kế này vừa sử dụng khả năng kiểm soát suy thoái của polyhexylactone trong môi trường đất, vừa sử dụng bộ xương tự nhiên của dầu thầu dầu polyol để điều chỉnh mật độ liên kết chéo và kỵ nước, từ đó đạt được điều chỉnh cấu trúc vỏ và hành vi giải phóng mà không phụ thuộc vào nguyên liệu gốc dầu nguyên chất.

Nitơ giải phóng và hành vi thoái hóa màng

nghiên cứu đã kiểm tra các đặc tính giải phóng nitơ của urê màng. Lớp phủ hoạt động như một rào cản để giải phóng chất dinh dưỡng, độ dày, mức độ liên kết chéo và tốc độ phân hủy cùng nhau xác định nhịp độ giải phóng nitơ trong đất. Lớp phủ polyurethane được hình thành bởi hệ thống polyol tổng hợp polyhexylactone/dầu thầu dầu, trong đất sẽ trải qua quá trình thủy phân và suy thoái dần dưới tác động của vi sinh vật, và mối quan hệ kết hợp tồn tại giữa sự phá hủy cấu trúc lớp phủ và giải phóng nitơ. Nghiên cứu cũng tập trung vào hành vi thoái hóa màng bọc, cung cấp cơ sở cho sự hiểu biết về sự phù hợp của “giải phóng xuống cấp”: nếu sự thoái hóa màng quá nhanh, chu kỳ giải phóng không đủ; Nếu suy thoái quá chậm, có thể mang đến vấn đề còn sót lại. Mục tiêu thiết kế của hệ thống polyol phức tạp này là tìm kiếm sự cân bằng chính xác giữa hai.

Hiệu suất thực địa của cây cao su

Trong phần thử nghiệm thực địa, nghiên cứu sử dụng cây cao su làm đối tượng và đánh giá tác động của urê bọc lên năng suất của cây cao su. Cây cao su là cây công nghiệp nhiệt đới điển hình, sản lượng cắt keo của nó có liên quan chặt chẽ đến cung cấp dinh dưỡng nitơ, mà điều kiện khí hậu nhiệt độ cao mưa ở vùng nhiệt đới đặt ra yêu cầu cao hơn đối với việc giải phóng và duy trì phân bón. Nghiên cứu đã áp dụng urê bọc cho cây cao su, kiểm tra hiệu suất thực địa của chúng, cung cấp dữ liệu trực tiếp về việc sử dụng phân bón giải phóng có kiểm soát trong các khu rừng kinh tế lâu năm. Mặc dù biên độ gia tăng và giá trị chu kỳ giải phóng cụ thể không được tiết lộ ở cấp độ tóm tắt, nghiên cứu đã kết hợp cả ba “đặc tính giải phóng nitơ – suy thoái lớp phủ – sản lượng đồng ruộng” vào cùng một khung đánh giá, phản ánh logic xác minh đầy đủ từ thiết kế vật liệu đến hiệu quả nông nghiệp.

Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer và vật liệu nông nghiệp

Từ quan điểm của ngành công nghiệp vật liệu polymer, giá trị của nghiên cứu này được phản ánh đầu tiên trong việc lựa chọn tuyến đường củadựa trên sinh học và phân hủy nông nghiệp polymer. Dầu thầu dầu, một nguồn polyol tái tạo, kết hợp với polyhexylactone polyol, cung cấp cho lớp phủ polyurethane khả năng giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch. Đối với các doanh nghiệp tham gia vào việc phát triểnkiểm soát phát hành và vật liệu bọc, một hệ thống polyol tổng hợp có nghĩa là không gian điều chỉnh lớn hơn ở đầu công thức: bằng cách điều chỉnh tỷ lệ polyhexylactone với dầu thầu dầu, tính linh hoạt của lớp phủ, mật độ liên kết chéo và tốc độ phân hủy có thể được thay đổi, do đó phù hợp với quy luật phân bón của các loại cây trồng khác nhau. Thứ hai, nghiên cứu về hành vi thoái hóa của màng bọc gợi ý rằngmasterbatch chịu được thời tiếtcũng quan trọng như hệ thống ổn định trong các polymer nông nghiệp. Chiếu xạ tia cực tím, chu kỳ nhiệt độ và độ ẩm và hoạt động vi sinh vật trong môi trường đồng ruộng nhiệt đới sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa và suy thoái của lớp phủ, và làm thế nào để đạt được sự cân bằng giữa sự suy thoái có thể kiểm soát và tuổi thọ phục vụ đầy đủ là đề xuất cốt lõi của thiết kế công thức vật liệu bọc. Nghiên cứu sử dụng hành vi suy thoái như một kích thước đánh giá độc lập và có ý nghĩa tham khảo trong việc lựa chọn các chất phụ trợ so với chất ổn định. Cuối cùng, các thử nghiệm trên cây cao su liên kết trực tiếp các tính chất của vật liệu với năng suất cây trồng, cho thấy việc đánh giá vật liệu nông nghiệp không thể dừng lại ở đường cong giải phóng trong phòng thí nghiệm. Đối với các sản phẩm polymer nông nghiệp như màng nông nghiệpvà màng nhà khovà màng phóng thích có kiểm soát, khí hậu đồng ruộng, vi sinh vật đất và hoạt động rễ cây trồng cùng nhau tạo thành môi trường suy thoái phức tạp, chỉ có các công thức đã được chứng minh trong lĩnh vực này mới có giá trị khuyến mãi. Nghiên cứu này sử dụng urê bọc polyurethane làm chất mang, xâu chuỗi ba manh mối của polyol sinh học, phân hủy vỏ và tăng sản lượng cây trồng, cung cấp một mô hình nghiên cứu có thể tham khảo cho hệ thống kiểm soát phát hành phân hủy trong lĩnh vực vật liệu nông nghiệp.

Nguồn:Polycaprolactone polyol/castor oil composite polyol-based polyurethane-coated urea: Nitrogen release characteristics, coating degradation behavior, and field performance on rubber tree yield， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.