Page 109 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 赵俭波，等: PASP/PAA 互穿网络水凝胶的制备及其作为保水剂的应用 ·1607·

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由图 7 可看出，无论是在干旱胁迫条件下还是 IPN 水凝胶的光合速率为 1.58 μmol CO 2 /(m ·s)，较
正常浇水条件下，添加 PASP/PAA IPN 水凝胶和 PAA 市售 PAA 保水剂高 53.40%，较空白组高 85.88%，
保水剂的芹菜长势都要明显好于空白组，主要是由 主要是由于与 PAA 保水剂相比，PASP/PAA IPN 水
于空白组水分更容易渗透和蒸发；添加 PASP/PAA 凝胶不仅能锁住水分还由于其自身的降解为植物生
IPN 水凝胶的芹菜长势好于 PAA 保水剂组，且在干 长提供了必须的养分 [23] 。
旱胁迫条件下更明显，主要是由于 PASP/PAA IPN 由图 8b 可以看出，在正常浇水条件下，添加
水凝胶具有更优异的吸水性和保水性，而且 PASP PASP/PAA IPN 水凝胶的芹菜叶绿素含量较 PAA 组
水凝胶在自然环境中降解可为植物生长提供部分 N 高 58.33%（通过吸光度值计算，下同），较空白组高
元素 [22] 。 158.31%；在干旱胁迫下，添加 PASP/PAA IPN 水凝
光合速率和植物叶片的叶绿素含量是评价植物 胶的芹菜叶绿素含量较 PAA 组高 249.70%，较空白
光合作用的重要指标。光合速率越高，植物在光合 组高 170.93%，这一结果不仅与光合速率一致，同样
作用中吸收的二氧化碳越多，制造的碳水化合物就 与上述芹菜长势情况相符。
越多，产量越高 [23] ；叶绿素含量越高，植物进行光
合作用的能力越强。图 8a 是不同组芹菜的光合速 3 结论
率。采用乙醇-丙酮提取法 [17] 测定叶绿素提取液在波
采用水相法合成 PASP/PAA IPN 水凝胶，并通
长 652 nm 处的吸光度，得到标准曲线，通过测定不
过正交设计优化制备工艺，综合考虑水凝胶的稳定
同组芹菜在 652 nm 处的吸光度值得到其叶绿素含
性和吸水性，确定最终工艺为 PSI 3 g、AA 2 mL、
量，结果见图 8b。
EGDE 1 g、MBA 16 mg，所制备的 PASP/PAA IPN
水凝胶吸水倍率为 266 g/g，吸盐水倍率为 63 g/g，
并且具有温度和 pH 敏感性。
将合成的 PASP/PAA IPN 水凝胶应用于实验室
芹菜种植，并与市售 PAA 保水剂和空白组进行对比，
结果表明，添加 PASP/PAA IPN 水凝胶的芹菜无论
正常浇水还是干旱胁迫下，其生长情况、光合速率及
叶绿素含量均高于 PAA 组和空白组。尽管 PASP/PAA
的成本要高于市售 PAA 保水剂，但是 PASP/PAA IPN
水凝胶对环境污染更小，对植物生长促进作用更大，
因此，开发保水剂用 PASP/PAA IPN 水凝胶具有重
要的现实意义。

参考文献：
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[2] MANN J L, YU A C, AGMON G, et al. Supramolecular polymeric
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图 8 不同组芹菜的光合速率（a）和叶绿素吸光度（b） copolymer based on acrylic acid grafted onto carboxymethyl
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从图 8a 可以看出，添加 PASP/PAA IPN 水凝胶 Journal of Polymer Engineering, 2015, 35(7): 647-655
[6] MENG H Y, ZHANG X, SUN S Y, et al. Preparation of
和 PAA 保水剂的芹菜的光合速率都要高于空白组， γ-aminopropyltriethoxysilane cross-linked poly (aspartic acid)
说明保水剂可以促进植物的生长；在正常浇水情况 superabsorbent hydrogels without organic solvent[J]. Journal of
Biomaterials Science: Polymer Edition, 2016, 27(2): 133-143.
下，添 加 PASP/PAA IPN 水凝胶的 光合速 率为
[7] SHARMA S, DUA A, MALIK A. Polyaspartic acid based superabsorbent
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1.93 μmol CO 2 /(m ·s)，较市售 PAA 保水剂高 7.82%， polymers[J]. European Polymer Journal, 2014, 59: 363-376.

较空白组高 121.84%；在干旱胁迫下，添加 PASP/PAA （下转第 1635 页）