一种缓释肥料及其在白玉豆种植中的应用

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种缓释肥料及其在白玉豆种植中的应用。

背景技术

玉山白玉豆因其子叶呈乳白色而得名，豆粒椭圆扁平状。是豆科蝶形花亚科白玉豆属植物。因其种皮、子叶呈乳白色，形似白玉而得名，为地方珍稀品种。白玉豆生长发育的适宜温度为10～35℃，最适温度20～25℃，高温多湿天气不宜过多，否则易造成大量落花落荚。烹饪粉质细嫩可口，为菜肴佳品。白玉豆营养丰富，据品质检验鉴定，含粗蛋白6.63％，总糖0.83％，维生素C17.6mg/100g，钙0.04％，磷0.16％，铜2.38mg/kg，铁21.2mg/kg，锰8.24mg/kg，锌13.8mg/kg，故其开发前景广阔。

白玉豆要想达到高产，首先在种植之前要挑选优良的种子，这是保证种植之后生长旺盛的一个最有用的办法。只有品种优良了，才能长出茂盛的白玉豆来。总之要挑选那种洁白温润，果实颗粒饱满，而且没有任何的虫咬和病害痕迹的，抗病性能又十分良好的豆子，作为种子来种植。在种植之前需要把种子经过催发的处理才能够让它后续长得更好，用温水把种子浸泡其中10小时以上，然后再把它捞起来晾干之后再种植。第二个就是要挑选适合白玉豆生长的地块，白玉豆比较耐旱，而且喜欢比较长时间的日照，所以在挑选地块的时候就要注意到这些问题。地块不能背阴，而且地块的土壤要松软，肥力也要充足，这样子才能够保证它后续生长时所需要的充足养分。然后把地块里的泥土全部深挖起来放在太阳下晒上几天，保证土壤的松软同时在拌上一些经过彻底腐熟的有机肥，以加强土壤的肥力。第三个就是要做好白玉豆种植之后的管理工作，因为白玉豆是一种藤蔓类的植物，所以在它出苗都长出了几片叶子之后，就需要在白玉豆的植株上方用上几根棍子，搭起一个个小架子以利于它之后的爬蔓生长。而且要注意每一个架子之间留出合适的距离，因为白玉豆整棵植株会向上攀爬，如果不留出足够的距离会导致它们的叶子之间互相遮挡到彼此的阳光，从而影响生长，也会影响豆子的发结荚。

其中最重要的就是有机肥的施用，肥料尤其是氮肥对提高农作物产量的贡献率可达40～60％。研究认为，适当增加施氮量不仅能够显著提高作物产量，且对籽粒的蛋白质含量和品质也有一定的提高。然而，目前氮肥施用问题非常严重，不合理施肥和氮肥过量施用导致大量氮素以挥发、淋失、硝化及反硝化等方式进入大气和水体，从而使农田养分流失、水体污染等环境问题不断加剧。全世界的化肥施用量在40年内增加了15倍，而粮食增产只有3～4倍，不断增施氮肥的同时产量和氮肥利用率却并没有随之同步提高。因此，提高肥料尤其是氮肥的利用率、在保障稳产高产的同时减少肥料投入是未来我国农业研究的重要方向之一。

科学合理的施肥是提高肥料利用率、保证粮食作物高产稳产的重要基础。为此，众多学者在氮肥运筹、测土配方施肥、叶色诊断等方面不断地探索，以期获得提高氮肥利用率的方法。减少养分淋失和农业污染等问题关键在于提高肥料利用率以减少氮素投入，而推广应用缓控释肥是解决这一关键问题的重要途径之一。缓控释肥的主要特点是肥效期长且稳定释放，少次甚至1次施用就能满足作物在整个生育期对养分的需求，研究证实缓控释肥能够显著提高作物产量和氮素利用率，减少施肥次数和施肥成本，同时缓解养分流失和水体污染等环境问题。

缓释肥的分类方法有很多种，根据目的的分类方式可将缓释肥大致分为三类：(1)有机化合物，又可向下细分为天然有机化合物，合成类有机氮肥和低溶解度化合物。天然有机化合物包括动物性杂肥和一些天然污泥，低溶解度的化合物通常包括尿素和醛的缩合产物，这类化合物在水中的溶解度随分子链的增长而减小，肥料缓释期则增加。其中脲甲醛在微生物分解作用下缓慢释放出养分，异丁叉二脲等则在化学作用下释放出养分；(2)用物理阻碍方法控制养分释放的水溶性肥料。这类肥料通常采用包膜法制备，以水溶性颗粒肥料为核心，然后通过喷涂、干燥等方法在颗粒肥料表面包裹上一层或者多层无机物质或者有机聚合物；(3)低溶解度的无机化合物，主要是金属磷酸盐，包括KNH

专利CN102180731 A公开了一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，将处理后的纳米土质材料、适度发酵处理后的菌渣以及养分原料均匀混合，然后在此混合料中加入已配有交联剂的有机硅改性丙烯酸酯乳液并混合均匀，制备成一种表面有憎水膜的以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥。该发明的有益效果表现在：实现了水、肥在载体间的吸附，为肥料的长效缓释提供了基础，提高了该类缓释肥的肥效和缓释性能，对农产品的品质有着很好的促进作用。

专利CN114149291 B提出了一种缓释型液体氮肥、制备方法及其在果树上的应用，其中，缓释型液体氮肥由以下重量百分比的组分组成：尿素50％-55％，乙二醛5％-8％，乙醇胺2％-3％，木质素磺酸铵1％-2％，七水硫酸镁15％-20％，水余量。其制备方法包括以下步骤：S1、按照上述配方备料；S2、将七水硫酸镁、35％-40％配方量的尿素混合后加水至完全溶解，得到混合液，向混合液中依次加入乙二醛、乙醇胺，反应后得到反应液；S3、向所述反应液中加入剩余配方量的尿素、木质素磺酸铵以及剩余的水，混合均匀，得到缓释型液体氮肥。通过上述技术方案，解决了相关技术中液体缓释氮肥甲醛的加入量大，在施用后产生游离甲醛，对环境会造成污染的问题。

尽管包膜型缓释肥与普通肥料相比具有很多优点，在全世界范围内也取得了很大的发展，但是目前还存在着一些问题。首先是价格偏高。包膜型缓释肥的制作流程更复杂，导致成本较高，限制了包膜肥料在农业生产的大面积推广。其次是包膜材料对环境造成危害，目前用的大部分缓释包膜材料是不可再生材料，并且在土壤中难以降解。所以应该大力支持可持续发展的农业，研究可再生的环境友好包膜材料，在减少肥料养分流失的同时，保护生态环境。因而，研发出一种环保，成本低，且能够达到缓释和增产的缓释肥料将极大地解决目前所面临的困境。

发明内容

有鉴于现有技术中的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种环保，成本低，且能够达到缓释和增产的缓释肥料并应用于白玉豆的种植上。

目前的缓释肥料存在这包膜材料成本高，材料不可降解存在污染环境的风险，在本发明中，发明人使用绿色环保的纤维素制备了一种生物基改性纤维素，除了使用纤维素作为骨架外，还试图激活β-d-葡萄糖单元的C2和C3位置，通过影响接枝过程来实现更好的吸水性能。为此，纤维素首先被高碘酸钠氧化，再加入丙酮进行缩合，并在丙烯酸的存在下，用过硫酸铵(APS)和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)分别作为引发剂和交联剂，通过接枝共聚法生产出与尿素结合的改性纤维素缓释肥，该缓释肥具有的超高吸水性可以提高包膜的膨胀性能，提高对养分的缓释能力。所制备的改性纤维素缓释肥结构中由于存在亲水性基团和阴离子基团的静电排斥作用，因此渗透压差较大，因而水分子很容易进入这种高吸水性材料的网络结构中，膨胀性能增加后对于养分的缓释能力也得到了提升，当水分吸收到一定程度时对于尿素分子的缓释进程则变缓，这是由于聚合物网状结构网络足够紧密，能够将尿素分子保存在内部，因此水和尿素分子的释放被抑制，释放延迟，这就可以提升肥料的使用率。将所制备的缓释肥应用于作物种植中，可以有效的提升肥料的利用率，养分持续释放能有效避免前期养分大量损失，同时保证养分持续供应以满足作物的生长需求，在实现增产的同时也有效提高氮肥利用率。

本发明的技术方案：

一种缓释肥料，该缓释肥料的包膜材料是由改性纤维素制备而成，然后通过含二烯单元的改性纤维素和丙烯酸与尿素得到缓释肥料，使用纤维素作为骨架，不仅无毒、环保，且成本低，生物相容性好，将其应用于白玉豆的种植上可以很好地达到提供氮肥利用率及增产创收的功效。

优选的，所述缓释肥料的制备方法为：由高碘酸钠对微晶纤维素进行二醛基改性；再通过加入丙酮缩合进行二烯基改性；最后在丙烯酸的存在下通过N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵与尿素进行接枝，得到所述缓释肥料。

进一步优选的，所述的缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

X1将微晶纤维素、高碘酸钠加入到水中，40～60℃加热反应6～10h，再加入乙二醇，继续搅拌反应，过滤取滤饼进行洗涤，直到滤液pH呈中性，将滤饼干燥，得到含二醛基团的改性纤维素；

X2取步骤X1得到的含二醛基团的改性纤维素加入到NaOH乙醇溶液中，再加入丙酮，搅拌反应后有沉淀出现，过滤取滤饼、洗涤、干燥，得到含二烯基团的改性纤维素；

X3取步骤X2得到的含二烯基团的改性纤维素加水，80～100℃加热反应30～60min，然后冷却至60～80℃，再加入丙烯酸、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、尿素，继续于60～80℃反应，得到固体凝胶状产物，停止搅拌，在不搅拌的情况下再完全聚合，加入甲醇脱水，将上述经脱水的胶状物进行干燥至，浸泡洗涤后再干燥，得到缓释肥料。

优选的，所述NaOH乙醇溶液的浓度为10～15wt％。

优选的，所述步骤X1中微晶纤维素、高碘酸钠、乙二醇、水的质量比为30～40:35～50:50～65:800～1000；所述步骤X2中含二醛基团的改性纤维素、NaOH乙醇溶液、丙酮的质量比为9～30:15～20:30～50；所述步骤X3中含二烯基团的改性纤维素、水、丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、尿素的质量比为24～54:30～60:4.5～6:0.3～1.5:1.5～9:2～4。

最优选的，所述缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

X1称取微晶纤维素30～40重量份、高碘酸钠35～50重量份加入到800～1000重量份水中，升温至40～60℃下搅拌6～10h，再加入乙二醇50～65重量份中和未反应完的高碘酸钠，搅拌2～4h后又过滤，分别用水和无水乙醇洗涤滤饼，直到滤液pH呈中性，将滤饼在40～50℃下干燥3～6h得到含二醛基团的改性纤维素；

X2取步骤X1得到的含二醛基团的改性纤维素9～30重量份加入到15～20重量份10～15wt％的NaOH乙醇溶液中，再加入30～50重量份的丙酮，搅拌3～6h后有沉淀出现，过滤，滤饼分别用乙酸和无水乙醇洗涤，随后在60～80℃下干燥4～8h，得到含二烯基团的改性纤维素；

X3称取步骤X2中含二烯基团的改性纤维素24～54重量份，再加水30～60重量份，升温至80～100℃下搅拌30～60min，然后冷却至60～80℃，再加入丙烯酸4.5～6重量份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.3～1.5重量份、过硫酸铵1.5～9重量份、尿素2～4重量份，继续于60～80℃下搅拌30～60min得到固体凝胶状产物，停止搅拌，在不搅拌的情况下再完全聚合4～6h，加入甲醇脱水，将上述经脱水的胶状物转移至60～70℃烘箱中干燥至恒重，再浸泡入30～50重量份的水中，过滤，滤饼用甲醇洗涤，再于60～70℃干燥4～8h得到缓释肥料。

本发明还提供了上述缓释肥料在白玉豆种植中的应用。所述应用为将所述的缓释肥料在白玉豆长叶和开花后追肥时进行施用。

具体应用如下：

白玉豆的种植方法，包括以下步骤：

S1选择在土层深厚，土质疏松肥沃，有机质丰富，排灌良好，保肥性能好的壤土；播前整土作畦，以每亩2000～2500重量份农家堆肥、50～100重量份草木灰进行施肥，其中三分之二用于撒施，三分之一用于沟施，深翻25～30cm，然后起60cm宽的垄，播种前选择有光泽、籽粒饱满、无病斑、无虫伤、无霉变的白玉豆种子，并进行1～2d的晾晒；

S2采用春提前、秋延后种植技术，实行薄膜覆盖，增温除草；从3月开始播种育苗，4月前移栽；秋季种植于7月25日开始，采用直播种植；密度一般为60cm宽的垄双行距，沟宽35～40cm，穴距33～35cm，每穴2～3株。播种时开沟或开穴深3cm，按穴距点籽，每穴点籽3～4粒，覆土后适当镇压，使种子与土壤充分接触，以利种子吸水发芽。出苗后根据品种特性每穴留苗2～3株；

S3于穴边开沟每亩施缓释肥料25～30重量份、过磷酸钙20～30重量份、氯化钾15～20重量份；开花结荚期，每隔10～15d追1次肥，每次每亩施缓释肥料5～10重量份；白玉豆在基生叶展开时及时查田间苗、补苗，每穴留苗2～3株，间去多余的苗；当植株5～6片叶时插架，一般插成人字架或人字花架，架高2.2～2.5m，人工引蔓上架，使植株均匀分布在架杆上，采用整枝疏蔓技术，摘去顶心，抹去侧芽，抹芽要坚持10～15d；

S4生长期应尽可能摘除下部老叶及病虫叶，及时清除田间植株残体和杂草，每隔2～3hm

S5当荚充分长大，荚果饱满时进行采收，分次采收，不要损伤余下花序。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)在本发明中，发明人使用绿色环保的纤维素制备了一种生物基改性纤维素，除了使用纤维素作为骨架外，还试图激活β-d-葡萄糖单元的C2和C3位置，通过影响接枝过程来实现更好的吸水性能；

(2)为此，纤维素首先被高碘酸钠氧化，再加入丙酮进行缩合，并在丙烯酸的存在下，用过硫酸铵(APS)和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)分别作为引发剂和交联剂，通过接枝共聚法生产出与尿素结合的改性纤维素缓释肥，该缓释肥具有的超高吸水性可以提高包膜的膨胀性能，提高对养分的缓释能力；

(3)所制备的改性纤维素缓释肥膨胀性能增加，于养分的缓释能力也得到了提升，将其应用于白玉豆的种植中可以起到节约成本、增加产量的效果，且该种有机肥环保无毒，可降解。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。

本发明实施例中部分原料的参数如下：

农家堆肥为收集人畜粪便、酒糟、农作物废料进行堆料，加水后腐熟，保持内外腐熟一致后即可施用。

白玉豆种子，广玉2号玉豆，广州市兴丰荣富种苗。

乙基纤维素，含量≥97％，密度：1.07～1.18(g/cm

微晶纤维素，普通型，型号：101，干燥失重≤5.0％，曲阜贝斯迪生物医药。

对照例1

一种缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

使用旋转喷雾法，将3kg尿素加入到旋转蒸发仪中，喷涂3.5wt％乙基纤维素乙醇溶液60kg，设置转速为30r/min，待肥料表面润湿后将其鼓风吹干，得到缓释肥料。

对照例2

一种缓释肥料在白玉豆种植中的应用，包括以下步骤：

S1以每亩2000kg农家堆肥、50kg草木灰进行施肥，其中三分之二用于撒施，三分之一用于沟施，深翻30cm，然后起60cm宽的垄，播种前选择有光泽、籽粒饱满、无病斑、无虫伤、无霉变的白玉豆种子，并进行2d的晾晒；

S2采用春提前、秋延后种植技术，实行薄膜覆盖，增温除草；从3月开始播种育苗，4月前移栽；秋季种植于7月25日开始，采用直播种植。密度一般为60cm宽的垄双行距，沟宽40cm，穴距35cm，每穴3株。播种时开沟或开穴深3cm，按穴距点籽，每穴点籽3粒，覆土后适当镇压，使种子与土壤充分接触，以利种子吸水发芽。出苗后根据品种特性每穴留苗3株；

S3于穴边开沟每亩施对照例1中的缓释肥料25kg、过磷酸钙20kg、氯化钾15kg。开花结荚期，每隔10d追1次肥，每次每亩施对照例1中的缓释肥料5kg；白玉豆在基生叶展开时及时查田间苗、补苗，每穴留苗3株，间去多余的苗；当植株5片叶时插架，一般插成人字架或人字花架，架高2.4m，人工引蔓上架，使植株均匀分布在架杆上，采用整枝疏蔓技术，摘去顶心，抹去侧芽，抹芽要坚持10d；

S4生长期应尽可能摘除下部老叶及病虫叶，及时清除田间植株残体和杂草，每隔2hm

S5当荚充分长大，荚果饱满时进行采收，分次采收，不要损伤余下花序。

实施例1

一种缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

X1称取微晶纤维素30kg、高碘酸钠39kg加入到1000L水中，升温至50℃下搅拌8h，再加入乙二醇55kg中和未反应完的高碘酸钠，继续搅拌4h后又过滤，分别用水和无水乙醇洗涤滤饼，直到滤液pH呈中性，将滤饼在45℃下干燥6h，得到含二醛基团的改性纤维素；

X2取步骤X1得到的含二醛基团的改性纤维素25kg加入到20kg10wt％的NaOH乙醇溶液中，再加入30kg丙酮，搅拌6h后有沉淀出现，过滤，滤饼分别用乙酸和无水乙醇洗涤，随后在70℃下干燥8h，得到含二烯基团的改性纤维素；

X3称取步骤X2得到的含二烯基团的改性纤维素35kg，再加水60kg，升温至90℃下搅拌60min，然后冷却至70℃，再加入丙烯酸5kg、N,N-亚甲基双丙烯酰胺1.2kg、过硫酸铵5kg、尿素3kg，继续于70℃下搅拌60min得到固体凝胶状产物，停止搅拌，在不搅拌的情况下继续于70℃下再完全聚合6h，加入甲醇脱水，将上述脱水后的胶状物转移至65℃烘箱中干燥至恒重，再浸泡入50L水中，过滤，滤饼用甲醇洗涤，再于65℃干燥8h得到缓释肥料。

实施例2

一种缓释肥料在白玉豆种植中的应用，包括以下步骤：

S1以每亩2000kg农家堆肥、50kg草木灰进行施肥，其中三分之二用于撒施，三分之一用于沟施，深翻30cm，然后起60cm宽的垄，播种前选择有光泽、籽粒饱满、无病斑、无虫伤、无霉变的白玉豆种子，并进行2d的晾晒；

S2采用春提前、秋延后种植技术，实行薄膜覆盖，增温除草；从3月开始播种育苗，4月前移栽；秋季种植于7月25日开始，采用直播种植。密度一般为60cm宽的垄双行距，沟宽40cm，穴距35cm，每穴3株。播种时开沟或开穴深3cm，按穴距点籽，每穴点籽3粒，覆土后适当镇压，使种子与土壤充分接触，以利种子吸水发芽。出苗后根据品种特性每穴留苗3株；

S3于穴边开沟每亩施实施例1中的缓释肥料25kg、过磷酸钙20kg、氯化钾15kg。开花结荚期，每隔10d追1次肥，每次每亩施实施例1中的缓释肥料5kg；白玉豆在基生叶展开时及时查田间苗、补苗，每穴留苗3株，间去多余的苗；当植株5片叶时插架，一般插成人字架或人字花架，架高2.4m，人工引蔓上架，使植株均匀分布在架杆上，采用整枝疏蔓技术，摘去顶心，抹去侧芽，抹芽要坚持10d；

S4生长期应尽可能摘除下部老叶及病虫叶，及时清除田间植株残体和杂草，每隔2hm

S5当荚充分长大，荚果饱满时进行采收，分次采收，不要损伤余下花序。

实施例3

一种缓释肥料在白玉豆种植中的应用，包括以下步骤：

S1以每亩2000kg农家堆肥、50kg草木灰进行施肥，其中三分之二用于撒施，三分之一用于沟施，深翻30cm，然后起60cm宽的垄，播种前选择有光泽、籽粒饱满、无病斑、无虫伤、无霉变的白玉豆种子，并进行2d的晾晒；

S2采用春提前、秋延后种植技术，实行薄膜覆盖，增温除草；从3月开始播种育苗，4月前移栽；秋季种植于7月25日开始，采用直播种植。密度一般为60cm宽的垄双行距，沟宽40cm，穴距35cm，每穴3株。播种时开沟或开穴深3cm，按穴距点籽，每穴点籽3粒，覆土后适当镇压，使种子与土壤充分接触，以利种子吸水发芽。出苗后根据品种特性每穴留苗3株；

S3于穴边开沟每亩施异丁叉二脲25kg、过磷酸钙20kg、氯化钾15kg。开花结荚期，每隔10d追1次肥，每次每亩施异丁叉二脲5kg；白玉豆在基生叶展开时及时查田间苗、补苗，每穴留苗3株，间去多余的苗；当植株5片叶时插架，一般插成人字架或人字花架，架高2.4m，人工引蔓上架，使植株均匀分布在架杆上，采用整枝疏蔓技术，摘去顶心，抹去侧芽，抹芽要坚持10d；

S4生长期应尽可能摘除下部老叶及病虫叶，及时清除田间植株残体和杂草，每隔2hm

S5当荚充分长大，荚果饱满时进行采收，分次采收，不要损伤余下花序。

测试例1

试验基地位于江西省，地处中国东南部、长江中下游，属亚热带季风性湿润气候，年均温约16.3～19.5℃，一般自北向南递增。全省冬暖夏热，无霜期长达240～307天。年降水量1341～1943毫米。试验田地势平坦，均为砂质壤土。在试验基地设置4个地块，其中一块为空白对照组，全程进行常规施肥处理，各处理试验面积均为0.33hm

表1各例缓释肥料对白玉豆种植生产指标及产量的影响

通过表1可以看出，肥料的不同对于白玉豆生长及产量的影响是十分显著的，与对照组的常规施肥相比，施加缓释肥能够有效促进白玉豆的增长，加快植株株高增加，提高产量，这可能是由于缓释肥具有长期释放养分、协调养分供应和作物生长之间的关系，这些作用共同导致了白玉豆的增产，而实施例2与对照例2、实施例3相比，产量增长更为明显，这可能是由于实施例2中所制备的改性纤维素缓释肥结构中由于存在亲水性基团和阴离子基团的静电排斥作用，因此渗透压差较大，因而水分子很容易进入这种高吸水性材料的网络结构中，膨胀性能增加后对于养分的缓释能力也得到了提升，当水分吸收到一定程度时对于尿素分子的缓释进程则变缓，这是由于聚合物网状结构网络足够紧密，能够将尿素分子保存在内部，因此水和尿素分子的释放被抑制，释放延迟，这就可以提升肥料的使用率。将所制备的缓释肥应用于白玉豆种植中，可以有效的提升肥料的利用率，养分持续释放能有效避免前期养分大量损失，在后期进行追肥后可以进一步弥补尿素分子放缓所带来的肥力不足的问题，因而白玉豆的产量有了明显的增长，除了使用纤维素作为骨架外，还试图激活β-d-葡萄糖单元的C2和C3位置，通过影响接枝过程来实现更好的吸水性能，因此这与对照例1中的乙基纤维素包膜尿素及实施例3中的异丁叉二脲相比促增长、增产的效果更佳。

测试例2

对对照例及实施例制备的缓释肥料进行持水率的测试，将100.0g20目的砂壤土与2g的缓释肥料混合，并转移到直径为5.0cm，长为30.0cm的塑料管中，然后称重记为(m

表2持水率测试结果表

缓释肥料所使用的包膜或者包裹肥料的骨架的亲疏水性往往很大程度上决定了肥料的缓释性能，纤维素作为一种亲水性物质能够吸引大量水分子，然而当水分子含量过高养分的释放也会加快，因此，往往需要对纤维素进行改性从而调整这一缺点。在实施例1中改性纤维素缓释肥结构中由于存在亲水性基团和阴离子基团的静电排斥作用，因此渗透压差较大，因而水分子很容易进入这种高吸水性材料的网络结构中，膨胀性能增加后对于养分的缓释能力也得到了提升，当水分吸收到一定程度时对于尿素分子的缓释进程则变缓，这是由于聚合物网状结构网络足够紧密，能够将尿素分子保存在内部，因此水和尿素分子的释放被抑制，释放延迟，因此其持水率更佳，这种改性对于缓释肥料的缓释也具有十分重要的意义。