聚丙烯酸类保水剂吸水特性及其应用效果

干旱缺水和土壤退化是制约我国农业持续发展的重要因素,保持水土与抗旱节水已成为我国农业面向未来持续发展的选择。保水剂应用是近年来发展迅速的化学节水技术。保水剂,又称SAP(Super absorbent Polymer)是一种具有高吸水特性的高分子材料,它能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的纯水,而且有反复吸水功能,吸水后的水凝胶可缓慢释放水分供作物利用。在国际上,保水剂被称为继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学制品。本文在对5种聚丙烯酸类保水剂产品进行吸水特性比较分析基础上,研究了聚丙烯酸钾—丙稀酰胺共聚型保水剂在南方第四纪粘土红壤与北方风沙土中的施用效果,得出以下初步结论: (1) 聚丙烯酸类保水剂是一种具有强吸水保水能力的高分子材料,本次试验采用的聚丙烯酸盐型保水剂其溶涨度都在600 ml/g以上,赋肥与赋矿型保水剂吸水能力受肥料与矿物的影响而降低,特别是赋矿型保水剂其溶涨度仅为186ml/g。通过钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、铁离子对保水剂吸水能力的影响试验发现,丙烯酸盐类保水剂吸水能力受金属离子影响较大;通过保水剂与肥料混合施用可行性研究发现,磷酸钙肥对保水剂吸水能力影响最大,钾肥次之,尿素最小。因此,在生产过程中可以考虑保水剂与尿素和低浓度的钾肥混合施用,也可以进行赋氮肥、钾肥的复合型保水剂研究。 (2) 施用聚丙烯酸钾盐型保水剂可以增强红壤与风沙土的持水能力。当施用量在0～0.4%之间,随用量的增加,土壤的持水能力增强。聚丙烯酸钾盐型保水剂保持的水分主要在0.3Mpa以下低吸力段,是植物最易利用的水分,保水剂不与作物产生水分竞争。在良好的灌溉条件下,施用保水剂可以提高土壤的蓄水容量,延缓干旱时间的到来,有效抵御干旱天气,红壤中施用0.2%的保水剂土壤饱和含水率为64.97%,作物易利用水分占41.35%,分别比对照增加22.31%和36.47%;风沙土中施用0.2%的保水剂土壤饱和含水率为34.78%,作物易利用水分占30.90%,分别比对照增加32.60%和37.70%。 (3) 聚丙烯酸钾盐保水剂也是一种土壤改良剂,能显著改善土壤结构,促进土壤团粒的形成,降低土壤容重,增加土壤孔隙度。红壤中施用保水剂土壤容重随着使用保水剂量的增加逐渐降低,0.1%,0.2%,0.4%的处理相对空白分别降低了