西北师范大学彭辉、马国富教授团队 ES&T: 让空气直接浇灌庄稼

正文

请到「今天看啥」查看全文

0.64-3.38 g g ^-1 （ 30%-90% RH ），符合 层级吸附机制（化学吸附 → 氢键捕获 → 物理水层三步锁水） （图 3 ） 。 CB 的光热效应与 HPC 低温相变特性协同作用，触发 HPC 发生 “ 热缩反应 ” ， 实现了低温脱附和快速光 热 驱动水 分 释放 （ 4.07 kg m ^-2 h ^-1 ） 。

图 3. SA/HPC/CB/Urea@CaCl ₂ 吸湿性能及原理图

实验结果显示， SA/HPC/CB/Urea@CaCl ₂ 吸湿凝胶球在 45 天内土壤降解率达 80.7% ，避免了传统合成聚合物造成微塑料污染风险，降低了碳足迹。同时，脱附过程依赖太阳能，能耗低，符合可持续发展需求 。

在 干旱地区应用中 ，利用 材料 收集大气水 分 ，降低对传统灌溉系统依赖，减少水资源浪费 ， 稳定维持土壤水分（ 20 天后仍保持较高含水量） 。 控释肥料功能（ 30 天释放 224.6 ± 5.2 mg kg ^-1 氮肥），降低土壤酸化和水体富营养化风险，维持土壤生态平衡 。 农业水肥一体化，精准匹配植物生长需求，提升资源利用效率。实验验证其促进植物生长（根长增加 18% ），且土壤 pH （ 7.8 ）和电导率（ 164.3±6.5 μS cm⁻¹ ）符合标准，无盐胁迫风险 ， 促进作物在边际土地上生长，阻止农业向脆弱生态系统扩张 （图 4 ） 。

图 4. 植物生长试验及土壤理化性能

未来，研究团队将继续优化材料性能，降低生产成本，推动其在农业生产中广泛应用，为实现绿色农业和可持续发展目标贡献力量。

该成果以 “ Scalable Production of Hygroscopic Gel Spheres to Enhance Seedling Growth via Atmospheric Water Harvesting and Controlled Fertilizer Release ” 为题 发表在环境与生态学权威期刊 Environmental Science & Technology 上 。本文第一作者为 西北师范大学 博士生 研究生 王向兵 ，通讯作者为 彭辉 云亭青年教授 、 张文旭 副教授和 马国富

请到「今天看啥」查看全文