高分子保水剂农业应用研究进展
改性玉米秸秆制备农用保水剂及其性能研究
改性玉米秸秆制备农用保水剂及其性能研究苗永刚，刘作新，尹光华，王振营摘要：为了研究环保高分子，本次试验通过化学方法将麦秸秆制备为材料。
同时高吸水凝胶的合成是通过麦秸秆（CMPWS）和丙烯酸(AA)水溶液化学修饰。
影响因素如：AA对CMPWS的质量比，引发剂和交联剂的用量、温度和中和度对高吸水性树脂吸收能力的影响分析。
另外,通过红外光谱和热失重分析表明高吸水性树脂达到预期聚合结构和良好的热稳定性。
该材料的形态特征是由SEM 图像表征的。
制得的树脂的吸收性能为吸蒸馏水417g/g,吸生理盐水45g/g.关键词：吸水共聚物；溶胀比；活化剂；网状结构1．简介保水剂又称高吸水性树脂，是一种由具有化学亲水基团的有机碳链相互交联形成的三维网状树脂胶体。
它能够吸收几十到几千倍自重的水分而变成水凝胶，在一定压力下水凝胶中的水分也不容易释放出来。
新型保水剂制备多采用天然材料，如淀粉、纤维和多糖类物质，新型保水剂胶体因为具有高亲水性，低毒和可生物降解性能而备受青睐。
但是，如果保水剂应用于农业，要求保水剂具备较好的吸保水性能，生产成本低廉，并且具有良好的生物兼容性，这仍然是一项难题。
目前，玉米秸秆被当作农业废弃物焚烧，不仅污染环境，而且造成了生物资源浪费。
但是。
玉米秸秆中含有40％～60％的纤维素、半纤维素和木质素类天然长碳链高分子物质。
其中，纤维和部分半纤维成分经化学改性后可以作为接枝交联的骨架材料加以利用。
羧甲基纤维素钠和羧甲基半纤维素钠碳链在引发剂和交联剂作用下，能够与丙烯酸单体交联聚合形成有利于水分吸收贮存的网状胶体。
同时，原料和配剂用量和反应温度会对保水剂的性质产生影响。
本项研究以玉米秸秆为原料，通过化学方法加以处理，改性并分离玉米秸秆中天然纤维，与丙烯酸单体交联聚合研制新型农用保水剂，并考察了影响其吸水性能因素，降低保水剂生产成本，提高保水剂吸水性能并避免环境污染。
2．材料与方法2．1原料及仪器试剂与原料：丙烯酸(AA)，化学纯。
保水剂在农业方面的应用研究
保水剂在农业方面的应用研究作者：孙吉娜柴勇来源：《新农业》2014年第08期保水剂是一种高吸水性树脂（SAP）。
从原料上可分为淀粉类、纤维素类、聚合物类。
农用保水剂在国内外通称保水剂，它与其他用途保水剂在合成原料和性能要求上有所区别。
目前国内外的保水剂根据其组成成分可划分为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物（简称淀粉接枝型）和丙烯酞胺—丙烯酸盐共聚交联物（简称聚丙烯酞胺型）。
1969年美国农业部北部研究中心（NRRC）首先研制出淀粉接枝聚丙烯睛类保水剂，并于20世纪70年代中期将其用于玉米、大豆种子涂层、树苗移栽等方面。
我国保水剂的开发始于20世纪80年代初期，发展速度较快。
全国农业技术推广服务中心于2000年在全国18个省市地区的几十种作物上，开展了博亚保水剂的应用试验示范，对其使用方法和用量进行了探讨，取得了良好效果。
可见保水剂已成为节水农业技术体系的一个重要组成部分。
一、保水剂的特性1.吸水性不同保水剂吸水能力不同。
一般来说，离子性聚合物的吸水能力比非离子性聚合物要高，而且聚合物的离子化程度越高，吸水能力越强。
保水剂的吸水倍数一般为自身重量的几十倍、几百倍甚至几千倍。
不同水质对保水剂的吸水倍数有明显影响，与在纯水中相比，保水剂在自来水、河水、泥水、土壤浸提液中的吸水倍数下降。
保水剂不但吸水量大，而且吸水速率快，离子性保水剂比非离子性的吸水速率慢。
保水剂颗粒大小对吸水速率也有较大影响，一般而言，同一类保水剂，颗粒越小，吸水速率越快，越容易达到吸水饱和。
2.保水性吸水材料的脱水方式主要有两种，一种是加热蒸发，另一种是加力（如压力、离心力等）脱水。
保水能力因测定条件不同又分为自然条件保水性、热保水性、压保水性、在土壤中的保水性等。
保水剂吸水后变为水凝胶，吸收的水分在自然条件下蒸发速率明显下降，而且加压也不易离析，表现出很强的保水能力。
专业人员测定了淀粉接枝共聚丙烯酞胺的保水性能，结果表明吸水凝胶在转速为每分钟4000圈的离心机中连续离心1小时后，其保水率仍高达97%，说明其具有优越的保水性能。
保水剂对土壤性质及土壤微生物的影响研究进展
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要途径 。保水剂 能够吸收 比 自身 重数百倍 甚至上 千 倍的去离 子水 ， 十倍到 近百倍 的含盐水 ， 数 而且能 够 反复 吸水 。吸水 后膨 胀 为水 凝 胶 ， 慢 释放 水 分 供 缓 作物吸 收利用 ， 同时还能增 强土壤保 水性 ， 提高土 壤
渗速 率 。保水 剂不 仅 能增 强 土壤 的 吸水 能 力 ， 高 提 土壤 的吸水速度 ， 而且 能缓慢 释放 出大部分水 ， 为 成 作物 吸收利用 的有效 水 。保水 剂的施 用可 以促 进作 物根 系发育 ， 高 出苗 率和移 栽成活率 ． 提 提高作 物水
随着 社会 的发 展 。 资 源 的短 缺 已因此 ， 节水 技术 的应用 ， 水 对 资源 的可 持续利 用和保 障社会经 济的持续 发展有 着 很重要 的意 义。在 目前 出现 的 节水 技 术 中 ， 水 剂 保 因为成本 低 、 使用 方 便成 为 目前 节水 增 产 的一 个 重
浅谈保水剂的研究及应用
浅谈保水剂的研究及应用作者：陆贵珍阳继辉来源：《科技资讯》2011年第06期摘要:针对当前生态环境建设及节水农业发展所产生的技术需求,简述了保水剂的性质及种类、吸水机理、应用效果,并探讨了保水剂农用存在的问题。
关键词:保水剂机理应用效果中图分类号:X32 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-043-01在节水农业研究中,工程措施和生物措施进行得比较充分,也取得了很大成效,但节水农业是一项复杂的系统工程,涉及很多方面,随着干旱半干旱地区农业研究的深入,各种早作农业高效栽培措施相继涌现,应用少量的化学控制剂进行农业防旱抗旱已愈来愈引起国内外专家的高度重视。
保水剂的应用就是一项重要的节水抗旱技术,保水剂应用于节水农业,能起到保水、保肥、提墒、减少蒸发的作用。
1 保水剂的性质及类型保水剂又称土壤保水剂、高吸水剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂,是利用强吸水性树脂制成的一种超高吸水保水性能的高分子聚合物。
保水剂理化性质主要表现在:吸水性能优良,其吸水倍率一般为自身重量的几十倍、几百倍甚至几千倍,且吸水、吸湿速度快;保水性好,吸水后变成水凝胶,加压不易离折,蒸发慢;热稳定性好,适用范围广;持续性强,可反复吸水;吸氨能力强,可将土壤中的氮肥利用率提高10%左右;安全,对人畜无害,不会改变土壤酸碱度。
此外,保水剂还具有选择吸液性、耐寒性、透水性、缓释性、膨胀性等特点[1]。
目前国内外的保水剂共分为两大类,一类是丙烯酞胺一丙烯酸盐交联共聚物(聚丙烯酰胺),另一类是淀粉接枝丙烯酸盐交联共聚物(聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸胺、淀粉接枝丙烯酸盐等)[2]。
(1)聚丙烯酰胺型。
聚丙烯酰胺呈白色颗粒状晶体,主要成分为:丙烯酰胺、丙烯酸钾、水、交联剂。
在国际上,法国、德国、比利时、日本、美国等国所生产的保水剂大多属于这类成分的产品。
该产品的特点是:使用期和寿命较长,在土壤中的蓄水保墒能力可维持4年左右,但其吸水能力会逐渐降低,成本较高。
保水剂研究现状
survival and growth of crop seedling[J].Agricultural Water Management,1991,10(20):63-70. [7] 马焕成,罗质斌,陈义群,等.保水剂对土壤养分的报蓄作用[J].浙江林 学院学报,2004,21(4):404-407. [8] 杜尧东,王丽娟,刘作新.保水剂及其在节水农业总的应用[J].河南农 业大学学报,2000 (3):255-259. [9] 宫丽丹,殷振华.保水剂在农业生产上的应用研究[J].中国农学通报, 2009,25(22):174-177.
第一作者简介:董秀霞，女，1974 年出生，农业推广硕士，农艺师，现主要从事农药试验与推广工作。通信地址：252100 茌平县农业局农药检定所，E-mail： sdddxx@。
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中国农村小康科技 2010 年第 7 期 地 址：100125 北京市朝阳区麦子店街 20 号楼农业部北办公区中国农学会
摘 要：保水剂是一种新型功能性高分子化学节水材料，它能提高水分的水肥利用率，达到节水增产的目的， 为农业抗旱节水提供一种新途径和新方法。就保水剂的类型、主要成分，性质、作用和使用方法作了阐述。 关键词：保水剂；节水增产；类型；成分；使用方法
中国是一个水资源较缺乏的国家，实施高效节水农 业是中国农业可持续发展的必由之路[1]。保水剂是一种 新型功能性高分子化学节水材料，它能提高水分的水肥 利用率，达到节水增产的目的，进而为农业抗旱节水提供 一种新途径和新方法。为了让读者对保水剂有系统的了 解，阐述了保水剂的类型及其主要成分，性质、作用和使 用方法。 1 保水剂的概念
保水剂农业应用及其效应研究进展
型保 水剂 产 品 也 投入 了工 业 化生 产 ， 西 杨凌 惠 中 陕 科技开 发 公司 也研 制 出吸 水率 达 ｌ５ ０ 的保 水 剂 ０ 倍 并投 入批 量生 产 。 中科院 、 科院 、 国农业 大学 、 农 中 农 业 部 、 利 部等 单 位 也先 后 从 国外 引进 少 量保 水 剂 水
于 工业 、 业 筑 、 农 建 园艺 、 生 等 多种 领 域 ， 卫 保水 剂 在农 林方 面应 用 的前景 广 阔 一 。
交联 ， 能够将 吸收 的水 分 全部凝胶 化 ， 分子 网络 所 吸
水分 不 能用 一 般物 理 方法 挤 出 ， 因而 具 有很 强 的保 水性 。其溶 于水 后 溶液呈弱 碱性 或弱酸性 、 毒 、 无 无
１ 保 水剂 生产及其应用概 况
１６ ９年 ． 国农 业 部北 部研 究 中心 （ Ｒ 首 ９ 美 ＮＲ Ｃ） 先研制 出淀粉接 枝 聚丙烯 腈类保 水剂 ， 并于 ７ ０年 代
１０ ０ｔ８ 代 初 ， 京 化 学 纤维 研 究 所研 制 成 功 ０ 。Ｏ年 北 Ｓ 型保水剂 ， Ａ 中科 院 兰 州 化 学 物 理 研 究 所 研 制 成 Ｌ Ａ 型保水剂 ， Ｐ 中科 院 化学 研 究 所 、 春 应 用 化 学 长 研 究 所 也 分 别 研 制 了 ＫＨ８ １型 和 Ｉ ４ ＡＣＩ ３型保 水 剂 ， 陆续 应用 于农 林 生产领 域 ， 均 未进行 批 量 生 并 但 产 。９ ｏ年代 以来 ， 一批 新型 的保 水剂 产 品陆 续 问世 。
外 ， 山博 亚高 效抗 旱保 水剂 、永 泰 田” 唐 “ 保水 剂等 新
１８ 后 ， 水剂 产量 以 ２ 速 度 递增 ， ９７年 保 ６ 目前 已超
过 ９万 ｔ 无 论 生产 能力 还 是 种类 及应 用 ， ， 日本均 处 于世界 领先 地位 。８ ０年 代初 ， 国里 昂 沙菲 姆化 学 法
保水剂研究现状
ｈ ｐ／ ｗ ． ａ． ｇ 地 址 ．∞ｌ ５ ｔ ：ｗ ｗｃ ｊ ｒ ｔ ／ ａ ｏ １ ２ 北京市朝阳区麦子店街２ 号楼农 业部北办公 区中国农学会 ｏ
吸水 倍率 和吸 水速度 等性 状极 佳 ， 成本 较低 。 且
种 新途径 和新 方法 。为 了让 读者 对保 水剂 有系 统 的了
解， 阐述 了保 水剂 的类 型 及 其 主要 成 分 ， 性质 、 作用 和 使
用方法。
１ 保水剂 的概 念 保 水剂 又称 土壤 保 水 剂 、 吸 水剂 、 湿 剂 、 吸水 高 保 高 性 树脂 、 高分 子吸 水剂 ， 利用 强 吸水性 树 脂或淀 粉等 材料
关 键 词 ： 水剂 ； 保 节水 增产 ； 型 ； 分 ； 用 方法 类 成 使
中国是一个水资源较缺乏 的国家， 实施高效节水农 业 是 中 国农 业 可 持续 发 展 的必 由之 路 【 ｌ 】 水 剂 是一 种 。保
新 型功 能 性高 分 子化 学 节 水材 料 ， 能 提 高水 分 的水 肥 它 利用 率 ， 到节 水增 产 的 目的 ， 而为农 业抗 旱节 水提 供 达 进
美 国、 国、 德 比利 时 、 日本 、 国等 国所 生产 的保水 剂大 多 法
制成的一种超 高吸水保水能力的高分子聚合物， 它能迅
速 吸 收 比 自身重 数 百倍 甚 至上 千 倍 的纯水 ， 有 反 复吸 且 水功能， 吸水 后 的凝 胶 可 缓慢 释 放 水分 供 作物 利 用 。 同
２１物理 外性 ．
属 于 这类 成 分 的产 品。该 产 品 的特 点是 ： 用期 和 寿命 使
较 长 ， 土壤 中 的蓄水 保墒 能 力可 维持 ４ 在 年左右 ， 其 吸 但
水 能 力会逐渐 降低 ， 本较 高 。 成
保水剂对大白菜基质育苗及大田生长的影响
保水剂（SAP ）又称高吸水性树脂、高分子吸水剂等，是一类具有超高吸水和保水能力的高分子聚合物，于20世纪60年代在美国首先研制和开发[1]，是近年来迅速发展的化学节水技术之一，已成为继农药、化肥和地膜之后的第四大农用化学品[2]。
保水剂中含有大量的亲水基因，可以吸收其自身质量达到几百倍的纯水，同时可以在植物生长需要水分时缓慢释放，还有控释肥料的作用，在我国农业领域被广泛应用于植树造林、旱作节水农业、山地果树、废弃矿山或边旁绿地的植被恢复等各个领域[3-5]。
张家口市坝上地区位于内蒙古高原南端，属于典型的寒冷性大陆季风气候，是农牧交错生态经济类型，全年降水量只有300～400mm ，无霜期90～120d ，年均温度1.2～3.5℃，雨热同季，集中在每年的6—8月。
土壤类型主要是栗钙土，保水保肥能力差，土壤蒸发量大加上降水量少导致农田和地下水资源均处于亏缺状态，严重制约了当地农业的稳定和可持续发展。
张家口市坝上地区目前蔬菜种植面积逼近4万hm 2，蔬菜产业已经成为张家口的主要支柱产业[6]。
发挥冷凉型蔬菜的种植优势，持续推进设施蔬菜、节水型蔬菜的节水种植技术被列入了《张家口市绿色农牧产业崛起行动方案（2022—2025年）》[7]。
大白菜在坝上地区的错季蔬菜生产中与甘蓝种植面积总和达到蔬菜种植总面积的50%左右，是菜农相对稳定的收入来源，但大白菜属于高耗水蔬菜，这就与张家口坝上地区水资源的匮乏形成了明显的矛盾。
目前张家口市坝上地区的大白菜种植通常采用基质育苗来缩短大白菜在露地的时间，但穴盘育苗经常会因缺水而增加浇水频率，费时费工也增加了人力消耗。
露地定植后全生育期需灌水达到8次1920m 3·hm -2[6],也不符合目前水资源匮乏现状和旱作节水农业发展趋势。
本试验在大白菜基质育苗和大田栽培过程中，分别添加不同比例的保水剂，探索其对大白菜在穴盘育苗阶段和大田种植阶段的萌发及生长发育的影响，以期为张家口市坝上地区的大白菜的节水种植提供新的思路和参考。
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高分子保水剂农业应用研究进展庄文化1,2,3,4,冯浩1,2,3,吴普特1,2,3(1.中国科学院水利部水土保持与生态环境研究中心, 杨凌712100; 2.西北农林科技大学水土保持研究所, 杨凌712100; 3.国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心, 杨凌712100; 4.中国科学院研究生院，北京100039) 摘要: 高分子化合物作为一种新型保水抗旱材料在农业上得到了广泛的应用。
保水材料通过自身的吸水供水,增加土壤团粒结构,降低土壤容重,增加空隙度,抑制蒸发达到保水效果,减少了降雨对土壤的侵蚀。
通过减少养分淋失,达到提高肥料利用效率和减少肥料污染的作用。
大量盆栽和大田试验结果发现高分子确实能够促进种子的出苗及植物生长,但必须结合土壤含水率正确使用。
未来研究应重点开发低成本保水保肥多功能保水剂,不断扩大保水剂的应用领域和范围。
关键词：保水剂; 土壤水分; 土壤肥料; 植物生长; 土壤侵蚀;中图分类号：S156.2 标识码：C 文章编号：200605080Development of super absorbent polymer and its application in agricultureZhuang Wenhua1,2,3,4,Feng Hao1,2,3,Wu Pute1,2,3(1. Institute of Soil and Water Conservation, MWR&CAS , Yangling 712100, China; 2. Institute of Soil and Water Conservation, Northwest Sci&Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China; 3. National Engineering Research Center for Saving Irrigation at Yangling, Yangling 712100, China;4.Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039)Abstract: Super absorbent polymer is widely used in agriculture as a new kind material absorbing and storing water. It can hold water in soil and reduce soil erosion by the way of absorbing water itself, increasing soil aggregates and porosity, reducing soil bulk density and evaporation. The super absorbent added in soil can reduce the fertilizer loss, control the pollution caused by the lost fertilizer, increase fertilizer use efficiency. A lot of experiments showed that using super absorbent polymer properly can absolutely increase the rate of seed emergence and promote the crop growth. The multifunctional super absorbent polymer with lower cost should be developed and the application fields and scale should be extended in the further study.Key words:super absorbent polymer; soil water; soil fertilizer; plant growth; soil erosion;0 引言保水剂是利用强吸水性树脂制成的一种具有超高吸水保水能力的高分子化合物颗粒剂。
这类物质含有大量结构特异的强吸水基团,可吸收自身重量的数百倍至上千倍的纯水[1 ]。
这些被保水剂吸附的水能够慢慢释放出来供土壤、植物利用,遇到外界来水时保水剂能够继续膨胀吸水达到蓄水作用。
20世纪60年代,美国农业部首先利用玉米制成淀粉接枝聚丙烯脂类保水剂,作为“改善水分状况的重要工具”在西部干旱地区推广应用,并取得了良好的效果。
随后又研制开发了以“TAB”为代表的保水剂并进行了一系列实验,发现TAB用于地面撒施可节约用水50%～85 %[2,3]。
70年代以后,保水剂的研究与应用日益普及,日本在沙漠绿化、英国在水土保持、法国在土壤改良、俄罗斯在节水农业等方面保水剂的应用都取得了明显效果。
收稿日期：2006-05-22 修订日期：2006-10-12基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-444）, 西北农林科技大学科技专项(Z24015400,08080239)作者简介：庄文化（1982—），男，江苏连云港人，中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心，博士研究生。
主要从事高分子保水剂的农业应用方面研究，E-mail: whzhuang04@通讯作者：冯浩, 研究员, 主要研究方向为土壤学。
杨凌中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,712100中国从20世纪80年代开始研制和应用保水剂,现已在60多种作物上试验示范,应用面积超过7万hm 2 [4]。
本文在介绍保水剂吸水原理和主要性能参数的基础上,分析了保水剂对土壤水分和养分的影响,以及保水剂对作物出苗和生长发育的主要作用,介绍了保水剂在水土保持、植树造林等领域的应用情况以及保水剂施用方法,并对这项技术未来的研究重点进行了讨论。
1 保水剂吸水原理及性能保水剂的成分因生产厂家和剂型而不同,主要成分有聚丙烯酸、聚乙烯酸、乙烯酸、异丁烯无水顺式丁烯二酸、淀粉聚丙烯酸、聚乙烯、纤维素、γ-2聚谷氨酸(γ-PGA)等高分子材料。
不同高分子材料的吸水原理基本相同,衡量保水剂性能的主要参数包括吸水倍数、吸水速率和保水能力。
1.1吸水原理有机高分子化合物保水剂具有高分子三维网状结构,上有大量羧基( - COO - )、羟基( - OH)、季铵盐( - NR +3 ) 等亲水性官能团,形成吸水动力,通过吸水和溶胀两种方式进行吸水[5]。
当聚合物接触水时,水分子渗入树脂中使树脂膨胀,进一步亲水而凝胶化,成为高吸水性的状态。
由于其具有一定的交联度,保证了树脂吸水后并不溶解于水。
在高吸水树脂内部,高分子电解质离子间的相斥作用(渗透压作用) 使水进入分子而扩张,但交联作用使水凝胶具有一定的强度(橡胶弹性力) ,当二者达到平衡时,树脂吸水达到饱和。
1.2 吸水倍数吸水倍数指保水剂所吸收水分重量与自身重量的比值,反映保水剂能够吸收水分的最大量,是保水剂保水性能的一个重要指标。
各种保水剂在吸水性能上有很大的差异,从几十倍到上千倍不等,受离子影响的程度也各不相同。
刘瑞凤等研究得出PAA-AM/SH 复合保水剂在纯水中的吸水倍数可达到700g/g,第二次吸水倍率达680g/g,反复失水吸水后第五次吸水倍数达280g/g;在1%的氯化钠溶液中吸水倍数仅为45g/g [6]。
据黄占斌报道,钙、镁二价阳离子对钠类保水剂吸水力拮抗作用明显。
当溶液中钙、镁离子达到200mg/kg 时,钠保水剂的吸水倍数由228减少到100左右,减小近50%。
在北方地区含钙、镁离子较高的土壤中,正是通过钠类保水剂与钙、镁离子结合,增强了土壤团粒间作用力而改善团粒结构。
当保水剂与尿素混施时,因为尿素无离子析出,与钠离子没有交换反应,所以,钠性保水剂与尿素混合使用,不会产生离子拮抗作用[7]。
有些类型保水剂虽然在纯水中吸水倍数较高,但有离子影响时,吸水倍数很低。
王志玉通过实验发现在蒸馏水中,二元吸水树脂的吸水能力比三元吸水树脂强,而在0. 9% 生理盐水中,情况正好相反,三元的吸水能力要强一些。
由于土壤溶液中均含有一定量的可溶性盐离子,三元吸水树脂耐盐性的增强,提高了其在农业生产应用中的实用性[8]。
因此,在生产实践中选择保水剂时,要结合当地的土壤性质,土壤中的离子类型及浓度确定所用保水剂类型。
1.3 吸水速率吸水速率是反映保水剂在单位时间内吸收的水量。
刘宇光采用如下方法测定保水剂的吸水速率：将蒸馏水注入玻璃沙漏斗,抽滤,漏斗称重( G1) ,然后准确称量一定量的保水剂( G2) 置于漏斗中,注入过量的水,在不同时间间隔内( t ) 抽滤,称量漏斗的重量( G3) ,测定不同时间内样品的吸水率,以吸水率对时间作图,即得吸水速率曲线.吸水速率=312G G t G -⨯ [9]。
吸水速率是坡面上选择保水剂的一个重要指标。
当坡度较大,上方来水流速很快时,应当选用吸水速率较快的保水剂,否则还没有及时吸水,水流已经沿坡流走。
当坡度较缓,上方来水量大但是流速很慢,这时应该选用吸水倍率大的保水剂。
保水剂γ-PGA 和聚丙烯酸吸水树脂的平均最大吸水倍数分别为1108.4 和417.8倍,前者是后者的2.65倍。
但γ-PGA 吸水达到饱和的时间是聚丙烯酸吸水树脂的3倍,吸水速率分别为60.0和69.8gg -1 h -1 ,两种材料的吸水速率差异较小。
在不同的要求下,选择不同类型保水剂,可以达到经济实用目的。
1.4 保水能力保水能力是反映保水剂充分吸水后的供水能力,即所吸水量中能够释放而供植物吸收利用的比例。
保水能力的大小用保水率来衡量[9]。
测定方法分为加热干燥、加压或离心条件下的保水能力,保水率用下列公式计算:R = G2/ G1×100 %。
式中: R 为保水率;G1为凝胶脱水前的质量(g) ;G2为凝胶脱水后的质量(g)。
此法分别可测定材料在加热、加压、离心等条件下的保水率。
保水剂所吸收的水分,大都在植物最易利用水分含量范围内。
土壤中作物最易利用的水分含量指的是土壤饱和含水率与土壤水吸力达到80kPa时土壤含水率之间的差值。
黄占斌等研究指出土壤加入2%保水剂所吸水饱和后所持水分至少90%可为植物所利用[10]。
另外,通过测定不同保水剂处理的土壤水分特征曲线发现：在相同土壤水吸力下,随着保水剂用量的增加,土壤含水率相应增加;在相同含水率时,土壤水吸力随着保水剂用量增大而增大,说明保水剂的施用可以增加土壤的持水能力。