浅探我国保水剂的发展现状及展望
摘要:保水剂是一类功能高分子化合物,具有保水改土、抗旱节水和无毒害、无污染的特性,是新型的现代抗旱节水材料。保水剂应用范围广。适合粮食作物、经济作物、花卉蔬菜、经济林果和林草种植的发展需要,还具有节约肥料、改良土壤等多方面优点。主要介绍了保水剂的性质及分类、生产概况、合成方法和应用现状。
关键词:保水剂;抗旱;节水;缓释
1 引言
保水剂作为一种化学节水技术,于20世纪70年代在美国农业部北方研究中心开发成功。随后美国、日本、法国等国家对保水剂在农林业中的应用进行了大量的研究,并进行了大面积的推广使用。国内对保水剂的研究开始于20世纪80年代中期,目前大部分产品已有一定规模。在“八五”和“九五”期间共在全国示范推广达1100多万亩。目前,土壤固化剂、复合土工膜料、坡面积雨固土材料、植物蒸腾抑制剂、种衣剂等大批保水剂已经在我国农林业中得到了实际应用。
2 保水剂的一般性质
保水剂是一种具有三维交联网状结构的新型功能高分子材料,采用含有羧基、羟基或氨基等的亲水性单体,在引发剂和交联剂的作用下,通过聚合、交联等化学反应而形成。高吸水性树脂能通过水合作用迅速吸收自重几百倍乃至上千倍的水而呈凝胶状,常压下对其施加压力,水也不会从凝胶中逸出,常称其为高吸水性聚合物。高吸水性材料或超强吸水树脂等。
保水剂作为农作物干旱时的“微型水库”,具有应用范围广,高保水性,改良土壤,促进生长,节约肥料等多方面优点。据资料显示,在相同水肥条件下,使用保水剂可明显增加作物产量。增产幅度达10%~30%。节水节肥5%~20%#在花卉等经济作物上,使用保水剂可明显延长浇水时间(3天~7天),花蕾大,持续时间长,经济效益高I在旱农试验区开展的保水剂应用试验。结果显示保水剂对保蓄雨水效果较好,尤其促使了作物生长后期根区土壤水分的补充和提高。
近年来由于新原料的选用和材料的复合化,保水剂的类别不仅包括传统的淀粉类、纤维素类、合成类(聚丙烯酸类、聚丙烯酰胺类等)。还包括生物降解类(氨基酸类、壳聚糖类等)、有机一无机复合类、缓释功能类(腐殖酸类)。保水剂的聚合工艺主要有水溶液聚合法和反相悬浮聚合法,也可采用辐射引发聚合、微波引发聚合以、喷雾聚合、高温快速反应法等方法。目前,国内生产和供应保水剂的厂家多达40多家,主要有胜利油田长安集团、北京裕德隆科技发展