保水剂是一种新型的多功能高分子材料,具有广阔的应用范围,现有研究多集中于保水剂合成方法和条件的改进,对于保水剂保肥性能的研究,也主要为保水剂、水、肥的耦合作用及影响,关于磷肥缓释型保水剂的合成及研究还未见报道。本研究主要通过改进保水剂合成方法,以不同方式加入速效磷肥,旨在合成一种具有磷肥缓释效应的淀粉系载磷保水剂,通过性质指标测定以及盆栽试验,研究所合成保水剂的性能及磷肥缓释效应,取得的研究结果主要如下：1、合成的保水剂具有很好的吸水性、保水性和再生性。SEM照片显示,合成保水剂的微观结构为无规则的三维网状结构,微观颗粒之间具有巨大的空隙,单个颗粒上还具有较小的孔隙,形成毛细管效应；所制得的7种保水剂的吸水倍率均达到160g/g以上；各保水剂的保湿性与空白相比,从第5天开始表现出优势,但彼此之间无明显差异；再生性测试中,吸水倍率先逐渐增大,第5次吸水饱和时,吸水倍率达到398.53g/g,之后开始降低。2、WP3号淀粉系载磷保水剂具有最好的耐盐性和最大的磷元素溶出量。保水剂的耐盐性实验结果表明,WP3号保水剂在浓度为0.3%的NaCl溶液中的吸液倍率为51.95g/g,与去离子水中的吸水倍率173.55g/g相比,减少了121.60g/g,下降幅度达70.07%,在浓度为0.6、0.9、1.2和1.5%NaCl溶液中,WP3号淀粉系载磷保水剂的吸液倍率分别为44.72、35.28、31.81、29.29g/g；在3种不同的盐溶液中,保水剂的吸液倍率大小依次为Na+>K+>Mg2+,且WP3保水剂的吸液倍率都是最高的,分别达到了36.43、42.18、6.71g/g；在保水剂溶出液磷含量的测定中,WP3号保水剂溶出磷含量同样是最高,达到49g/kg。3、合成的载磷保水剂具有很好的磷肥缓释效果。盆栽试验表明,油菜中磷的变化为,试验前期(出苗后第30天)单施磷肥(P)处理的效果最好,油菜中磷含量显著高于载磷保水剂(WP3)和保水剂与磷肥混施(WPO+P)处理,而试验中后期(出苗后第60天)至试验结束,单施磷肥油菜中磷的含量显著低于载磷保水剂和保水剂与磷肥混施两种处理,说明种植初期,单施磷肥效果最好,最有利于油菜的吸收利用,而随着浇水和时间的推移,无保水剂情况下,磷的淋溶和固定明显,油菜利用效果很差。WP3和WPO+P处理之间的差异在各时期都不显著,说明两种施肥处理,在油菜吸收利用方面效果一致,个别时期WP3保水剂效果更好,这可能是与温度及水分等因素有关。4、载磷保水剂显著影响土壤中速效磷含量水平。盆栽试验前期,P和WPO+P处理下速效磷含量均显著高于施用WP3处理,其中P处理最高,达到21.51mg/kg,说明生长初期,直接施用磷效果最好,之后各时期P和WPO+P处理中的速效磷含量均逐渐下降,而WP3处理中,速效磷始终维持在一个稳定水平,试验结束时依然有14.72mg/kg,显著高于其他两种处理,说明合成的载磷保水剂具有很好的磷肥缓释效果。5、施用载磷保水剂促进了油菜生物量的增加,随着油菜生长时间的延长,WP3保水剂处理下的油菜干重逐渐大于其它几种处理,这与磷元素在植物和土壤中释放结果相一致,说明所合成的载磷保剂具有很好的磷肥缓释效果。6、施用载磷保水剂(WP3)能提高作物的水分利用率和磷肥利用率。施用载磷保水剂(WP3)油菜整个试验期的水分利用率最高达35.782kg·hm-2mm-1,油菜的水分利用率随着磷肥用量的增多逐渐增大。当磷肥含量为0.09g/kg时,施用WP3保水剂处理效果最好,显著高于其他两种处理。本试验中磷肥利用率大小依次为施用保水剂加磷肥(WPO+P)>施用载磷保水剂(WP3)>单施磷肥(P),磷肥的利用效率都随着磷肥用量的增大而减小,但在最大的磷肥施用量时(0.36g/kg),施用载磷保水剂WP3的磷肥利用率最高。干旱缺水是我国农业生产面临的重大问题抗旱节水是我国农业发展的必然选择。另外,在我国无论是北方还是南方土壤中总磷量都较低,有效磷易被土壤固定,作物难以利用。增加土壤中水分含量、降低土壤水分蒸发和提高土壤中磷的利用率都极其重要。本文以玉米淀粉为骨架材料,丙烯酸、丙烯酰胺为单体,采用溶液聚合法,将磷肥加入反应体系中,制备出磷肥品种和含磷量不同的6种淀粉系载磷保水剂(WP0、WP1、WP2、WP3和WPⅠ、WPⅡ)。并对合成的淀粉系载磷保水剂的性能指标进行鉴定。同时以油菜为供试作物进行了盆栽试验,采用4种试验处理,分别为CK(不施保水剂,但加入于WP2号保水剂理论P2O5等量的磷肥)、WP0、WP2和WPⅡ,4个磷肥水平,分别为0.00、0.50、1.00、2.00g/kg土,每个水平重复三次。在油菜的生长过程中定期观测油菜的叶长、叶宽、茎粗等形态指标,收获后测定土壤性质和油菜生物量。主要研究结果如下：1、合成的淀粉系保水剂具有较高的吸水倍率,对蒸馏水的吸水倍率最高达208.17g/g(WPO),其中,载磷保水剂的吸水倍率比不载磷保水剂(WPO)要小,在145.13g/g-205.74g/g之间。2、淀粉系载磷保水剂吸水速率较快,同时具有较好的再生性能。实验表明淀粉系载磷保水剂在第2min时吸水倍率可达到70.39g/g,在前16min吸水速度快,之后趋于平稳并达到饱和状态。对淀粉系载磷保水剂的再生性测定表明经过6次吸水干燥循环试验,吸水倍率仍能达到175.84g/g。此外,淀粉系载磷保水剂保湿性能和抑制土壤水分蒸发性能均优于对照处理,说明保水剂具有良好的吸水保水性能。3、溶液中的盐分浓度和盐基离子种类显著影响保水剂的吸水倍率。在0.9%的氯化钠溶液中吸液倍率最高为34.35g/g；在相同浓度和相同阴离子下,三种不同阳离子对保水剂的影响大小为：Mg2+>Na+>K+。说明合成的保水剂具有较强的吸水性,但是阳离子对保水剂的吸水倍率影响较大。4、淀粉系载磷保水剂释磷效果较好。对淀粉系载磷保水剂溶出液中磷的测定和施入土壤后对土壤中全磷及速效磷的测定表明,无论是溶出液中的磷还是土壤中的全磷和速效磷,其值均要比不加磷的WPO号淀粉系保水剂要高,说明磷肥与淀粉系保水剂复合具有可行性,并且淀粉系载磷保水剂有载磷的功效。5、淀粉系载磷保水剂能改良土壤物理性质和提高土壤抗旱性能。淀粉系载磷保水剂能够提高油菜的出苗率,在干旱时能够保持土壤中的水分,减少水分的蒸发,延长油菜的生长时间。同时淀粉系载磷保水剂还能降低土壤的容重,改善土壤结构。6、淀粉系载磷保水剂的磷肥肥效受土壤温度和水分状况影响。对理论磷含量相同的WP2、WPⅡ、CK处理比较,油菜苗期盆栽中的油菜在生理指标和生物学产量上,CK处理都要优于淀粉系载磷保水剂。但在不同温度下对这些处理的培养实验研究结果表明,较高温度下施用淀粉系载磷保水剂土壤中磷元素的释放快,而在低温下,则较慢,说明淀粉系载磷保水剂具有缓释功能,并且释磷的速度受温度和水分的影响。