導(dǎo)語(yǔ)：農(nóng)業(yè)保水劑應(yīng)用論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

編者按：本文主要從引言；保水劑的一般性質(zhì)；保水劑的發(fā)展現(xiàn)狀；保水劑的應(yīng)用展望進(jìn)行論述。其中，主要包括：保水劑作為一種化學(xué)節(jié)水技術(shù)，于20世紀(jì)70年代在美國(guó)農(nóng)業(yè)部北方研究中心開(kāi)發(fā)成功、保水劑是一種具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料、保水劑作為農(nóng)作物干旱時(shí)的“微型水庫(kù)”、保水劑的類別不僅包括傳統(tǒng)的淀粉類、纖維素類、合成類、開(kāi)發(fā)保水劑的制備新方法、新的制備方法要在保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸水保水性能的基礎(chǔ)上、研究保水劑的有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合、制備出性能優(yōu)良、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)的吸水材料、將常量元素、微量元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中、研究高吸水性樹(shù)脂在實(shí)際應(yīng)用中與土壤、作物、肥料等的效應(yīng)問(wèn)題等，具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

1引言

保水劑作為一種化學(xué)節(jié)水技術(shù)，于20世紀(jì)70年代在美國(guó)農(nóng)業(yè)部北方研究中心開(kāi)發(fā)成功。隨后美國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家對(duì)保水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，并進(jìn)行了大面積的推廣使用。國(guó)內(nèi)對(duì)保水劑的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代中期，目前大部分產(chǎn)品已有一定規(guī)模。在“八五”和“九五”期間共在全國(guó)示范推廣達(dá)1100多萬(wàn)畝。目前，土壤固化劑、復(fù)合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經(jīng)在我國(guó)農(nóng)林業(yè)中得到了實(shí)際應(yīng)用。

2保水劑的一般性質(zhì)

保水劑是一種具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，采用含有羧基、羥基或氨基等的親水性單體，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，通過(guò)聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而形成。高吸水性樹(shù)脂能通過(guò)水合作用迅速吸收自重幾百倍乃至上千倍的水而呈凝膠狀，常壓下對(duì)其施加壓力，水也不會(huì)從凝膠中逸出，常稱其為高吸水性聚合物。高吸水性材料或超強(qiáng)吸水樹(shù)脂等。

保水劑作為農(nóng)作物干旱時(shí)的“微型水庫(kù)”，具有應(yīng)用范圍廣，高保水性，改良土壤，促進(jìn)生長(zhǎng)，節(jié)約肥料等多方面優(yōu)點(diǎn)。據(jù)資料顯示，在相同水肥條件下，使用保水劑可明顯增加作物產(chǎn)量。增產(chǎn)幅度達(dá)10％～30％。節(jié)水節(jié)肥5％～20％#在花卉等經(jīng)濟(jì)作物上，使用保水劑可明顯延長(zhǎng)澆水時(shí)間(3天～7天)，花蕾大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益高I在旱農(nóng)試驗(yàn)區(qū)開(kāi)展的保水劑應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果顯示保水劑對(duì)保蓄雨水效果較好，尤其促使了作物生長(zhǎng)后期根區(qū)土壤水分的補(bǔ)充和提高。

近年來(lái)由于新原料的選用和材料的復(fù)合化，保水劑的類別不僅包括傳統(tǒng)的淀粉類、纖維素類、合成類(聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類等)。還包括生物降解類(氨基酸類、殼聚糖類等)、有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合類、緩釋功能類(腐殖酸類)。保水劑的聚合工藝主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法，也可采用輻射引發(fā)聚合、微波引發(fā)聚合以、噴霧聚合、高溫快速反應(yīng)法等方法。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和供應(yīng)保水劑的廠家多達(dá)40多家，主要有勝利油田長(zhǎng)安集團(tuán)、北京裕德隆科技發(fā)展有限公司、河北科瀚樹(shù)脂有限公司、天津晨光化工有限公司等。

3保水劑的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國(guó)實(shí)施農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和中西部開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)重點(diǎn)推廣旱作節(jié)水技術(shù)，而抗旱保水技術(shù)是其重要內(nèi)容。近年來(lái)，保水劑越來(lái)越受到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重視，研究重心也開(kāi)始從如何提高保水劑的性能向其在農(nóng)林業(yè)的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)移。有關(guān)保水劑的研究進(jìn)展主要集中在以下幾個(gè)方面：

3.1開(kāi)發(fā)保水劑的制備新方法

新的制備方法要在保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸水保水性能的基礎(chǔ)上，提高吸水速率、改善耐鹽堿性能和產(chǎn)品凝膠強(qiáng)度以及熱穩(wěn)定性能，目前主要采用以下措施：引人非離子型親水基團(tuán)到主鏈上；使用含有大量親水基團(tuán)交聯(lián)劑；用表面活性劑對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行外層處理等。天津三農(nóng)金科技有限公司用玉米淀粉作原料，在引發(fā)劑作用下，用乙烯或丙烯單體在淀粉的天然高分子骨架上接枝共聚，最后接枝共聚物靠爆聚放熱自交聯(lián)，從而生產(chǎn)出高效抗旱保水劑。該方法稱為原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。楊瑞成等利用高溫快速反應(yīng)法成功制備了聚丙烯酸／蒙脫上高吸水性納米復(fù)合材料。在外界溫度為20℃時(shí)，該復(fù)合材料水凝膠所需干燥時(shí)間為128h,此復(fù)合材料可望廣泛應(yīng)用于西部高溫干旱地區(qū)的沙漠化治理。

3.2研究保水劑的有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合

通過(guò)有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合方法，可制備出性能優(yōu)良、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)的吸水材料。趙娜制備出了白鱔泥／(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水保水材料，吸蒸餾水的倍數(shù)可以達(dá)到1900左右，同時(shí)吸自來(lái)水倍數(shù)可以達(dá)到380倍左右，吸生理鹽水能夠達(dá)到124倍，在4000r／min的情況下離心1h后，其保水能力為98.97％。內(nèi)蒙古水利科學(xué)研究院首次采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土合成有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合保水劑?？光}、鎂離子性能明顯提高，原料成本進(jìn)一步降低，與環(huán)境更友好。產(chǎn)品吸水倍率≥400倍；吸鹽倍率≥70倍；該保水荊適合中國(guó)西部年降水量小于400mm，降雨比較集中，沙漠化、鹽堿化嚴(yán)重的特點(diǎn)。

3.3將常量元素、微量元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中，實(shí)現(xiàn)其多功能化

制備多功能化保水劑主要有兩種方法：一種是進(jìn)行簡(jiǎn)單的包裹；另一種是使兩者發(fā)生某種形式的化學(xué)反應(yīng)。林晶將保水劑與化學(xué)肥料按比例配合制得了既能吸水保水抗旱保墑，又具有緩釋肥料功效的保水緩釋肥，并以藥用植物板藍(lán)根為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，對(duì)其保水效應(yīng)及板藍(lán)根生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察分析，得出了保水緩釋肥可以提高土壤的水分利用率、合理釋放土壤有效養(yǎng)分、促生長(zhǎng)作用明顯的結(jié)論。

3.4研究高吸水性樹(shù)脂在實(shí)際應(yīng)用中與土壤、作物、肥料等的效應(yīng)問(wèn)題，以及對(duì)灌溉模式。耕作制度和農(nóng)業(yè)設(shè)施等的影響

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于保水劑的實(shí)際應(yīng)用的研究大多集中在增加入滲、抑制蒸發(fā)等方面。但是大面積推廣應(yīng)用尚缺少理論基礎(chǔ)與技術(shù)指導(dǎo)。莊文化采用離心機(jī)法，分別研究了聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺在不同的條件下對(duì)砂土、壤土、黏土持水能力的影響。結(jié)果表明高分子對(duì)砂土的作用效果要優(yōu)于壤土與黏土，因此大面積推廣應(yīng)用應(yīng)首先選擇在土壤偏砂的地區(qū)，實(shí)驗(yàn)證明8／1萬(wàn)～20／1萬(wàn)用量效果較好其高分子吸持水分的約83.7％可釋放出供植物利用。楊瑞香等以華南赤紅壤為基質(zhì)，采用盆栽法研究了保水劑對(duì)桉樹(shù)幼苗抗寒生長(zhǎng)及存活率的影響。結(jié)果表明保水劑可以有效提高華南赤紅壤的保溫性能，有利于桉樹(shù)苗木抗寒生長(zhǎng)。

4保水劑的應(yīng)用展望

在國(guó)際上保水劑被稱為繼化肥、農(nóng)藥、地膜之后最有希望在農(nóng)業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用的化學(xué)品。但是目前我國(guó)保水劑的普及度依然處于較低水平。其主要原因有：一是產(chǎn)品價(jià)格高。二是產(chǎn)品使用性能與實(shí)際需求差距較大，三是沒(méi)有認(rèn)清合理的使用方法。隨著我國(guó)干旱缺水問(wèn)題的加劇以及西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、恢復(fù)和建設(shè)生態(tài)環(huán)境的需要日益迫切。近幾年來(lái)，保水劑發(fā)展迅速，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)高效節(jié)水、造林種草綠化、蔬菜果樹(shù)栽培等領(lǐng)域的重要的化學(xué)節(jié)水技術(shù)：相信不久的將來(lái)，以科技為先導(dǎo)和以企業(yè)為主導(dǎo)。保水劑在我國(guó)農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用