岩藻多糖生物保水剂的合成及应用研究

摘要

【目的】以富含L-岩藻糖和硫酸基等亲水结构的天然岩藻多糖为原料合成保水剂，以期提高保水剂的降解和可再生能力。【方法】以过硫酸铵（Ammonium persulfate,APS）为引发剂，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（N,N'-Methylenebis acrylamide,MBA）为交联剂，采用水溶液聚合技术将天然岩藻多糖接枝在丙烯酸（Arylic acid,AA）上进行共聚反应合成岩藻多糖生物保水剂。通过单因素试验优化产品制备工艺。采用傅里叶变换红外光谱仪（Fourier-transform infrared spectroscopy,FT-IR）和扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）表征产物；通过盆栽试验检测保水剂对白菜生长的影响。【结果】岩藻多糖和AA的最佳质量比为1.0∶7.5，中和度为70%,APS和MBA用量分别为AA质量的3.0%和0.2%。SEM结果表明，产物具有多孔疏松的网状结构；FT-IR分析表明，产物为岩藻多糖与AA的接枝共聚物。保水剂在去离子水、9 g.L^-1NaCl溶液中吸水倍率分别为420.9和63.8 g.g^-1；且在重复吸水、干燥6次后，吸水倍率仍为初始的70.8%。此外，每千克土壤中添加6 g保水剂的白菜生长状况最佳，植株总生物量显著增加105.5%，土壤含水量提高8.98%（P<0.05）。【结论】岩藻多糖生物保水剂吸水和重复使用性能良好，在土壤中添加该保水剂能够显著促进植物生长。该研究为藻类保水剂的研发及其在农业中的推广应用提供了基础数据。

关键词

岩藻多糖 / 保水剂 / 岩藻多糖生物保水剂 / 吸水性能 / 水溶液聚合技术