一种土壤保水组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型功能性高分子化学节水材料，具体涉及一种土壤保水组合物。
【背景技术】
[0002]我国水资源短缺，土壤水分利用效率低，发展节水农业、提高水分利用效率，是保障旱区农业持续发展的有效措施之一。土壤保水剂号称植物微型水库，是一种独具三维网状结构的有机高分子聚合物。在土壤中能将雨水或浇灌水迅速吸收并保住，不渗失，进而保证根际范围水份充足、缓慢释放供植物利用；它特有的吸水、贮水、保水性能，在改善生态环境、防风固沙工程中起到决定成败的作用，广泛用于土地荒漠化治理、农林作物种植、园林绿化等领域。
[0003]目前，现有的保水剂原料单一，大部分是高分子材料，吸水能力为本身重量的300-400倍，甚至有些达到700倍左右，施于土壤后因吸水量大，存在保水剂与作物争水问题，影响作物种子的萌发和作物幼苗根系生长，从而影响作物的苗全苗旺。还有现有的保水剂有见光分解的现象，长时间见光会明显缩短保水剂的使用寿命，有些保水剂在光照下颜色变黑变暗，表面看能吸水但实质上没有反复吸水和释放水的能力，在土壤潮湿时容易腐蚀植物根部，影响作物生长，在干旱条件下便会引起土壤板结，影响土壤环境。例如，现有技术CN201010555796.9公开了一种土壤抗旱保水剂，由下列原料按照如下的重量配比混合制成:交联聚丙烯酸5-10份、液碱1-2份、硼砂1-5份、淀粉10-30份、硫酸锌1_2份、硫酸锰1-3份、N，N 二甲基丙烯酸钾0.2-0.4份、去离子水50-80份。该发明中淀粉原料使用量大，而且选用淀粉作为原料，需要消耗大量粮食作物，在一定程度上对粮食安全造成影响，使得生产成本较高；硼砂存在残留，不环保；同时存在与作物争水以及见光不稳定问题。CN201110373992.9公开了一种土壤保水剂，由下列原料按照如下的重量配比组成:丙烯酸羟乙酯100-200份、碱溶液200-320份、丙烯酰胺50-160份、滑石粉1_3份、去离子水3-6份、引发剂0.01-0.1份、发泡剂0.1-0.3份，该发明存在引发剂易分解，发泡剂碳酸氢铵受热易分解，影响作物生长。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种可显著提高土壤水分利用率、肥料利用率、作物产量，无毒无害无污染的土壤保水组合物。
[0005]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，
[0006]本发明之一种土壤保水组合物，所述保水组合物由锯末粉、椰棕粉、聚丙烯酸钾、聚谷氨酸和硅藻土组成。其中，锯末粉来自于木器厂、家具厂的下脚料，资源广，吸水量是自身重量的8?10倍；椰棕粉色泽黄色中略带微红，是无公害绿色环保的纯天然产品，不含病虫害，资源广，吸水量是自身重量的7?9倍；硅藻土有粘性、密度低、多孔隙(孔隙度达90?92% )，有极强的吸水性，并能改良土壤、促使农作物生长；聚丙烯酸钾(KPAM)为白色或淡黄色粉末，是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，含钾量为11?15%，吸水性极强；聚谷氨酸(γ-PGA)具有超强亲水性与保水能力，促进作物根系的发育，增强抗旱性、抗病等抗逆境能力，并阻止硫酸根、磷酸根等与金属元素产生沉淀作用，使作物能更有效的吸收土壤中磷、I?、镁及微量元素。
[0007]本发明之一种土壤保水组合物，由以下质量分数的原料组成，锯末粉25?35%、椰棕粉25?35%、聚丙烯酸钾20?30%、硅藻土 10?15%和聚谷氨酸I?5%。
[0008]进一步，由以下质量分数的原料组成，锯末粉30%、椰棕粉30%、聚丙烯酸钾25%、硅藻土 13%和聚谷氨酸2%。
[0009]优选地，本发明之土壤保水组合物的制备方法:先将锯末粉、椰棕粉、纤维素分解酶搅拌均匀，然后加入聚丙烯酸钾和硅藻土搅拌均匀，最后按照现有技术造粒。
[0010]与现有技术相比，本发明之保水组合物具有以下有益效果:
[0011](I)吸水量为自身重量的150倍，既保持了土壤水分又不与作物争水，见光不分解，随着自身水分的缓慢释放，供作物吸收利用，提高了保水性能的延续性，促进了作物的生长。
[0012](2)添加聚谷氨酸(γ-PGA)，能很好的促进作物根系的发育，促进了土壤水分对作物的有效利用，增强了作物抗逆境能力。同时，聚谷氨酸γ-PGA能阻止土壤中硫酸根、磷酸根等与金属元素产生沉淀作用，使作物更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素，提高了肥料利用率。
[0013](3)可与肥料、农药混合施用，能使肥料、农药慢释放，减少了肥料和农药的渗漏流失，增加了肥效、药效，减轻环境污染。
[0014](4)自身可全部生物降解，无毒、无副作用、无污染，并且降解后的材料还可作为作物的肥料，生产成本低。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明进一步加以说明。
[0016]实施例1
[0017]先将锯末粉30%、椰棕粉30%、聚谷氨酸(γ-PGA)2%搅拌均匀，然后加入聚丙烯酸钾25%和硅藻土 13%搅拌均匀，最后按照现有技术造粒，制成土壤保水组合物。
[0018]实施例2
[0019]先将锯末粉25%、椰棕粉35%、聚谷氨酸(γ-PGA) 5%搅拌均匀，然后加入聚丙烯酸钾20%和娃藻土 15%搅拌均勾，最后按照现有技术造粒，制成土壤保水组合物。
[0020]实施例3
[0021]先将锯末粉35%、椰棕粉25%、聚谷氨酸(γ-PGA) I %搅拌均勾，然后加入聚丙烯酸钾30%和硅藻土 9%搅拌均匀，最后按照现有技术造粒，制成土壤保水组合物。
[0022]通过试验表明，实施例1-3制备的土壤保水组合物在玉米播种时与肥料混合使用后(种子与肥料、保水剂的混合物在水平、垂直方向间隔8?10厘米，以免烧种)，可吸收浇灌或降雨到土壤多余的水分，减少了土壤有效水的渗漏与蒸发，增加了土壤水对作物的有效性，提高了土壤水分的利用率；在土壤干旱时保水组合物中的水分可以自由水的形式缓慢释放出来，增强根系生长，促进作物生长发育，延长了作物的旱情胁迫。由此，土壤水分利用率提高了 18.44%，化肥利用率提高了 13.17%，玉米产量提高了 15.60%;并通过三年的保水组合物与肥料混合施用定位试验结果表明，可明显降低氮、钾的淋失，磷的土壤固定。
【主权项】
1.一种土壤保水组合物，其特征在于，所述保水组合物由锯末粉、椰棕粉、聚丙烯酸钾、聚谷氨酸和硅藻土组成。
2.—种土壤保水组合物，其特征在于，由以下质量分数的原料组成，锯末粉25?35%、椰棕粉25?35%、聚丙烯酸钾20?30%、硅藻土 9?15%和聚谷氨酸I?5%。
3.根据权利要求2所述的土壤保水组合物，其特征在于，由以下质量分数的原料组成，锯末粉30%、椰棕粉30%、聚丙烯酸钾25%、硅藻土 13%和聚谷氨酸2%。
【专利摘要】一种土壤保水组合物，所述保水组合物由锯末粉、椰棕粉、聚丙烯酸钾、聚谷氨酸和硅藻土组成。本发明之土壤保水组合物可显著提高土壤水分利用率、肥料利用率、作物产量，具有无毒、无副作用、无污染、生产成本低的特点。
【IPC分类】C09K17-42, C09K101-00
【公开号】CN104789231
【申请号】CN201510182583
【发明人】刘树堂, 宋希云, 袁铭章, 刘锦涛, 姜雯
【申请人】青岛农业大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月16日