近日，河南农业大学园艺学院观赏园艺研究团队在Advanced Composites and Hybrid Materials期刊上发表题为“Improving properties of soy protein–based hydrogel composites by incorporating bamboo biochar towards slow release and water retention of fertilizers and enhanced plant growth”的研究成果。该研究巧妙地将竹炭与大豆蛋白hydrogel结合，创制出一种兼具优异保水性能与养分缓释能力的新型高分子复合材料，为破解传统生物炭肥料缓释性能差、保水性不足的难题提供了创新解决方案。河南农业大学已毕业研究生梁靖旖为该论文第一作者，王献教授为通讯作者。
在盆花生产栽培中，研发既环保又能有效保水的缓释肥料已成为迫切需求。生物炭虽能作为养分载体改善土壤肥力，但其本身存在缓释性能和保水性不佳的固有缺陷。而大豆蛋白hydrogel因其具有高亲水性的三维交联网络结构，凭借其巨大的比表面积能够锁住大量水分，并能有效延缓肥料和水的释放。
研究团队以此为切入点，通过接枝共聚技术，将竹炭引入大豆蛋白hydrogel网络中，成功制备出一种新型缓释高分子复合保水材料。研究结果显示，竹炭的加入促进了大豆蛋白hydrogel交联网络密度的增加，这不仅显著提升了复合材料的溶胀率，还增强了土壤的持水能力。在肥料缓释性能测试中，特定配比的SPB-2–4%和SPB-3–4%复合材料表现出对氮肥优异的缓释控制效果。更值得关注的是，通过黄瓜幼苗栽培试验发现，含有竹炭的复合材料（SPB）处理的植株，其生长指标和叶绿素含量均优于使用不含竹炭的大豆蛋白hydrogel处理组。此外，竹炭本身所含的营养元素及其多孔结构，有助于促进土壤中微生物的定殖与增殖，从而丰富了土壤微生物群落结构，对土壤生态健康产生积极影响。
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