土壤保水剂技术措施土壤保水剂( 二 ) _保水剂

三、从外观来分
从外观上划分保水剂，可分为颗粒型、粉末型和片状型、液体型等，颗粒和片状型通透性较好，寿命较粉末的长。液体型保水剂的效果好，在土壤中分布均匀，但寿命较短。
保水剂的吸水原理
保水剂的吸水原理是高分子电解质分子链在水中酰胺基和，或羧基团同性相斥使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链扩张力而相互作用而成的。弯猛裤大量酰胺和羧基亲水基团，利用其内部离子和基团与水溶液相关成分的浓度之差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力，可大量吸水直至浓度差消失为止。而控制保水剂达到令人满意吸水埋简程度的是橡胶弹力。分子结构交联度越高，橡胶弹力越强，而橡胶弹力和吸水力的平衡点即是其表观吸水能力。
一般来说，同样组成的聚合物交联度越低，吸水倍率相对越高，其保水性、稳定性和凝胶强度就越低，反之亦然。所以，国际上对于使用周期较长的保水剂自然需要较高的交联度，并不追求高吸水倍率和速率。林业因生产周期长，要求所用保水剂保水性、稳定性和凝胶强度要高。因为保水剂一般掺入地下5～20cm，所吸80%～95%的水能够被植物利用。
国际上对于使用保水剂更强调加压下的吸水倍率。保水剂表观吸水倍率与加压下的吸水倍率有明显区别，且随着水中离子浓度的升高而吸水倍率明显降低。加压下的吸水倍率才是保水剂最主要的指标。因为此时所吸水的大部分能被土壤和根系利用。保水剂所吸水一是通过水势平衡出来，二是通过植物的根抽力而释放，缓释性由此体现。
试验结果表明，保水剂的最大吸水力高达13～14kg/cm2，树木根系的吸水力多为17～18kg/cm2，因而不会出现植物根系水分的倒流现象，而树木根系却能直接吸收贮存在保水剂中的水分和养分。
保水剂的区别
保水剂主要原料均为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺，原料中存在钠盐和钾盐之分，钠盐对土壤环境和植物有害。交联剂有多反应官能团的交联剂、多价金属离子交联剂、多价酸交联剂和高分子化合物交联剂等主要品种，交联剂的价格较昂贵，合成效果差异较大。交联剂用量少的保水剂产品价格较低，吸水倍数虽高，但水分释放差，凝胶强度低。市场原料价格有差异，为降低成本，随意调整聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺比例，会影响产品质量。
在合成原料方面，丙烯酸盐是极为活泼的聚合单体，为羧基团，呈离子性，其聚合交联物吸水能力和速率最强，耐盐和稳定性较差，寿命短。如果其盐完全是钠型的，将会对植物和土壤带来不利。淀粉是天然高分子，便宜但易于降解，其吸水能力较丙烯酸盐差。丙烯酰胺是具极性而相对惰性的单体，其聚合物吸水倍率较聚丙烯酸盐差，但稳定性和耐盐性好，且还有更好的凝胶强度。
保水剂含有大量亲水性基团，利用渗透压和基团亲和力可吸收自身重量成百倍的水分，由于分子机构交联，分子网络所吸收水分不能用一般物理方法挤出。因此，分子网络越密，吸水速率越慢，凝胶强度越高，稳定性和使用寿命越长。
目前，国际上的主流产品聚丙烯酰胺型保水剂就是综合了上述成分的特点优化组合的结果。其凝胶强度高，使用寿命可长达3～5年。由于钾较钠贵得多，丙烯酸盐可能是钾型，也可能是钠型，钾盐型保水剂用于农林业，钠在一定含量下尚可使用。如果钠含量过高将会对植物和土壤、环境带来危害，也不利于人体长期接触，纳盐型保水剂大部分用于工业。
保水剂选购注意事项
有的用户在选购产品时往往进入误区，认为价格低、吸水倍数高才好，一般超过500倍的吸水材料不能用于农林业生产。国际上更加注重保水剂掺入表土5cm以下的土层中的吸水倍率，国际上常用的聚丙烯酸胺型保水剂加压下一般吸水200～400倍。如果某个公司介绍自己的产品加压吸水超过500倍，您就要做一下吸水实验，观察其分解的速度是不是过快、是不是可反复吸水放水、吸水后凝胶强度大小、有无孔隙（无则根系无法穿透吸水，水利用率过低）等。经过短期内室内反复吸水放水观察，就可判断其质量优劣。

土壤保水剂技术措施 土壤保水剂( 二 )

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