资产评估服务
您的位置: 首页产品真伪辨识

保水剂使用常识


保水剂的认识误区

    保水剂虽然是高新技术产品,但是也不是像有些人所想象的那样,认为施用保水剂后“从此不用浇水了”,将保水剂当“万金油”! 保水剂不是造水剂,其本身不能制造水分,对植物起到的是间接调节作用,只有在具备一定的降水、灌溉等条件下,才能发挥其吸水、保水保肥的作用。
     保水剂首次施用时一定要浇透水,北方少雨地区还需要定期补水,无灌溉条件地区应在雨季前施用。一般情况下,将保水剂与土壤充分混匀后施入表土5cm—20cm的深度为宜,过深起不到相应的效果,过浅施于土壤表面,则会因为产品长时间见光而加速分解,缩短使用寿命。
     保水剂的使用效果还受到保水剂特性、气候条件、土壤质地、土壤水分条件、土壤盐分及离子类型、灌溉水质及灌水量等多种因素的影响。保水剂并非是吸水倍率越高越好,它的综合性能和质量指标是由多方面因素共同决定的。
 
保水剂的作用机理
     保水剂不同于一般树脂,并非以单体形式呈现。它既不会燃烧、爆炸、也无毒、无腐蚀性、不溶于水,通过亲水性基团的网状结构来吸收自然水,吸水后膨胀为水凝胶,在环境干旱时,形成与土壤水分间的水势差而缓慢释放水分以保持周边土壤潮湿,在植物根抽力作用下供植物根系吸收利用。
     保水剂不仅具有吸收水分的作用,还可以将土壤中的水溶性肥料(如氮、磷、钾肥等)吸收起来,供植物利用,有效减少肥料和农药的渗漏流失,减轻环境污染。由于保水剂可吸存大量水分,这样就降低了土壤环境温度的变化,有一定的土壤保温作用,即夏日隔热,冬季保温,避免因气候变化形成的土壤温差影响植物的正常生长。保水剂反复的收缩与膨胀给土壤营造了大量的孔隙,可有效提高土壤透气性,改善根际环境,增强根际微生物的活动,加快根际周围有机矿物质的分解以利于根系吸收,促进根系和植物的生长发育,改良土壤基质环境,防止土壤板结。

保水剂的分类
从原材料上分
1.  淀粉接枝类  主要成分是淀粉/聚丙烯酸盐接枝聚合物。利用作物淀粉合成,吸水倍率 和速率较大,成本相对较低,缺点是稳定性和耐盐性较差,使用寿命短,降解快,使用寿命一般只能维持3~12个月左右。
2.  纤维素类  主要成分是羧甲基纤维素交联体。由腐殖质合成,有效期3~8个月。
3.  高分子聚合物类  主要成分是丙烯酸盐、丙烯酰胺聚合物。优点是稳定性和耐盐性好,使用寿命长,在土壤中的使用寿命可长达3~5年。吸水能力为本身重量的150~400倍,pH值为6~8,为白色粉末或颗粒状。即一般所说的农林保水剂。它们均具有不溶于水、不溶于有机溶剂、能够吸收自身重量几百至上千倍水的特性。其中,淀粉类、纤维素类产品成本低,但易腐败失效;而合成聚合物类则种类繁多,因原料和交联方式不同,导致亲水性、交联性、亲水基团有异,制成的产品吸水性、持水性、释水性、耐候性、稳定性(光、热、冻、微生物)、生物组织适应性等差异较大。
 
从结构上分
    高分子聚合物类保水剂在结构上又分为两大类型:
1.  利用接枝聚合技术,在亲水性高分子链中接亲水性高分子;
2.  将人工合成的水溶性高分子转变成不溶于水,但在水中可以溶胀的产品。
 
从外观上分
    从外观上,保水剂可分为颗粒型、粉末型、片状型和液体型,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电解质高分子链中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浓度之差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力,大量吸水直至浓度差消失为止。控制保水剂达到令人满意吸水程度的是橡胶弹力,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是其表观吸水能力。
    一般来说,相同组成的聚合物交联度越低,其保水性、稳定性和凝胶强度越低,但吸水倍率相对较高,反之亦然。因此,国际上对使用周期较长的保水剂要求有较高的交联度,而并不追求高吸水倍率和速率。林业生产因生产周期长,要求所用保水剂的保水性、稳定性和凝胶强度要高,保证掺入地下5~20cm的保水剂,所吸80%~95%的水能够被植物利用。
     国际上更强调保水剂在加压下的吸水倍率。保水剂表观吸水倍率与加压下的吸水倍率有明显区别。加压下的吸水倍率才是保水剂的最主要衡量指标,因为此时所吸水的大部分能被土壤和根系利用。保水剂释水一是通过水势平衡作用,二是通过植物的根抽力释放,缓释性由此体现。
     试验结果表明,保水剂的最大吸水力为13~14kg/cm2,而树木根系的吸水力为17~18kg/cm2。因此,树木根系可以直接吸收贮存在保水剂中的水分和养分而不会出现植物根系水分的倒流现象。
 
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,但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类型,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,但水分释放性能差,凝胶强度低。由于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强,但耐盐和稳定性较差,寿命短。丙烯酰胺是具极性、惰性的单体,其聚合物吸水倍率较聚丙烯酸盐差,但稳定性、耐盐性以及凝胶强度很好。
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,分子网络吸收的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产物。聚丙烯酰胺型保水剂凝胶强度高,使用寿命可长达3~5年。丙烯酸盐可能是钾盐型,也可能是钠盐型,单从成本考虑,钾盐型要显著高于钠盐型。钠盐型保水剂大部分用于工业,而钾盐型则主要用于农林业。虽然钠盐保水剂在一定程度上可以在农林生产中应用,但如果钠含量过高则会对植物、土壤和环境带来危害,不利于农林业生产。

保水剂选购注意事项
    部分用户在选购保水剂产品时往往会进入误区,认为吸水倍率高的产品好。然而,专家指出,超过500倍的吸水材料是不能用于农林业生产的。国际上更加注重保水剂在表土5cm以下土层中的吸水倍率,常用的聚丙烯酰胺型保水剂在加压条件下的吸水倍率为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、是不是可反复吸水释水、吸水后凝胶强度大小、有无孔隙(若无空隙,根系则无法穿透吸水,导致水分利用率过低)等。通过短期室内反复吸水释水实验观测,就可判断保水剂质量的优劣。
 
选购保水剂综合考虑因素
    农林保水剂关系到植物和生态环境的安全,不论是进口还是国产产品,都必须经过国家农林等相关部门的登记注册认可。如在代理经销商处购买,请认准代理经销授权证书、农业部颁发的《肥料登记证书》。
1. 不要片面追求高吸水倍数和速率,忽视其稳定性、保水有效性和凝胶强度(寿命);要综合考虑植物根系生长的营养要求和施用保水剂对土壤透气性的影响;一般以胺类、钾聚合物类保水剂为最好,这样可以避免长期大量施用对土壤的破坏。
2. 要根据自己的用途来选择适合自己使用的产品。土壤类型不同需选择不同型号保水剂,沙土中适宜施用较小颗粒的保水剂,粘土和壤土中适宜施用较大颗粒的保水剂。
3. 不宜选用钠离子型产品用于农林种植,因其成分中含有钠盐,会使土壤pH值升高,导致土壤盐碱化,破坏土壤结构,对植物以及自然环境有极大的危害性。
4. 不同型号的保水剂有不同的适用范围和施用方法,要按照规范要求使用,才能取得最佳效果。颗粒状产品通气性较好、寿命长、适合于拌土使用。粉末状保水剂拌土使用时,如若与土壤搅拌不匀,吸水后易造成土壤局部含水量过多,影响土壤透气性,甚至造成苗木根系腐烂,故一般不用于拌土,而适合于种子包衣或蘸根。目前保水剂的施用方法主要有拌土、拌肥、拌种、包衣、蘸根和喷播等。
5. 农林生产中禁用卫生用途的超强吸水树酯。卫生用吸水树脂由聚丙烯酸钠盐自交联网状化反应制成,吸水倍数可达上千倍,但极易降解,尤其水分释放性能差,不能重复施用,吸水能力过强还会倒吸植物水分,适得其反。
 
如何保存保水剂
1. 保水剂应避光保存。长时间见光,会明显缩短使用寿命。
2. 室内应保持通风干燥、注意防潮。保水剂可以吸收空气中的水蒸气,空气中的细菌也会在吸潮的保水剂中繁殖,使保水剂发霉变质。保水剂都是按袋密封的,使用保水剂时,尽量一次性用完,如果用不完需要封口保存,以防受潮变质。