ポリアクリル酸カリウム – 植物用高吸水性樹脂

January 18, 2024

    ポリアクリル酸カリウムは高吸水性ポリマーの一種です。それでは、高吸水性ポリマー (SAP) とは何ですか?

    高度な物理的吸収性素材として、SAP は大量の水を素早く吸収し、しっかりとロックします。吸水が飽和に達すると、 粉末や粒状の状態からハイドロゲルの状態に変化します。

    一般に、SAP の吸水能力はそれ自体の数百倍に達します。特別な目的の場合、それは数千回に達する可能性があります。

    環境に優しい材料として、完全に無毒、無害、無公害です。


    ポリアクリル酸カリウムとは何ですか?

    ポリアクリル酸カリウムは、植物の保水剤として使用される SAPs の一種です。

    通常の SAP と比較して、農業グレード SAP (ポリアクリル酸カリウム) は、生産プロセスで後処理 (接ぎ木など) が施されているため、農業で特別に使用されるという独特の利点があります。

    • ポリマーのカチオンをナトリウムイオンからカリウムイオンに変化させます。これにより、ナトリウムイオンによる土壌の塩類化のリスクがなくなるだけでなく、分解後はカリウムイオンで土壌が肥沃になります。
    • 土壌の吸水能力の向上:土圧下での高濃度イオン液体(土壌浸出液)の吸収能力が大幅に向上します。
    • 自然界での分解時間を延長します。
      • 通常のSAPは吸水後1ヶ月程度で溶けて分解しゲル状になります。
      • 農業用 SAP (ポリアクリル酸カリウム) は、数十ヶ月にわたって土壌中で水分の吸収と放出を繰り返すことができます。
    • 自然分解後はアンモニア態窒素、水、少量のカリウムイオンに還元され、土壌改良に効果を発揮します。

    これらの利点により、この植物は「ミニ貯水池」のようなものになります。 雨季や灌漑中に十分な水を吸収して蓄え、雨季には継続的に植物に水を供給します。土が乾いています。


    その結果、農業に次のような多くの直感的な利点がもたらされます。

    • 種子の発芽と出現を改善し、植物に早期の健康なスタートを与えます。
    • ゆっくりとした徐放性肥料。
    • 土壌の保水能力を向上させ(砂地を85%増加させることができます)、灌漑用水を節約します。
    • 作物や果物の生産量を増やします。カリフォルニアのメロン栽培では、収量が 70% 増加しました。

    どのように機能するのでしょうか?

    農業グレードの SAP は、互いに平行で架橋剤によって規則的に結合された一連のポリマー鎖で構成され、ネットワークを形成しています。

    水がこれらの鎖のいずれかに接触すると、浸透によって分子内に引き込まれます。水はポリマーネットワークの内部に急速に移動し、そこで蓄えられます。こうして SAP パウダーが水ゲルに変化します。

    この水ゲルの吸収力は土より大きく植物の根より小さいため、SAPが吸収した水分は乾燥すると植物に放出されます。

    ヒント: 農業 SAP の比保持力は 1.3 ~ 1.4 MPa、根の比保持力は約 1.6 ~ 1.7 MPa です。


    ポリアクリル酸カリウムをテストする

    保水力試験

    テストの目的

    さまざまな土壌分類におけるパフォーマンス研究 (さまざまな土壌における SAP の保水能力をテスト)

    使用サンプル量

    土壌: 500ml;水:750ml; SAP: 5 グラム;

    テスト 01 – 土壌タイプ: 100% 砂

    テスト項目コントロールグループ (SAP なし) – 762gテストグループ (SAP を使用) – 768g
    通過水量(ml)425150
    保水量(ml)325600
    保持率43.380
    % 増加85

    テスト 02 – 土壌タイプ: 37% 砂 + 40% シルト + 25% 粘土

    テスト項目コントロールグループ (SAP なし) – 615gテストグループ (SAP を使用) – 626g
    通過水量(ml)275100
    保水量(ml)475650
    保持率63.386
    % 増加36

    テスト 03 – 土壌タイプ: 30% 砂 + 48% シルト + 22% 粘土

    テスト項目コントロールグループ (SAP なし) – 407gテストグループ (SAP あり) – 400g
    通過水量(ml)352200
    保水量(ml)398550
    保持率53.173.3
    % 増加38

    臨床試験(しおれ点)


    ポリアクリル酸カリウムの使い方は?

    多年草用

    宿根草(果樹、茶、林、バナナ、桑、サトウキビ、薬材、タケノコ)の主な使用方法は「根浸漬+基剤塗布」です。

    「根浸漬+基剤塗布」とは、細粒保水剤を混合したハイドロゲル(ポリアクリル酸カリウム+水)に苗の根を浸漬し、植穴埋め戻し時に吸水後に大粒ゲル剤を添加することをいいます。

    • 根を浸すことで、植え付け時の苗の乾燥を防ぐことができます。
    • ポリアクリル酸カリウムヒドロゲルベースの塗布は、苗の発根の重要な時期に最も近くて最も容易に吸収される効果的な水源を提供し、遅い苗の期間を短縮します。

    移植

    根のディップ

    ポリアクリル酸カリウム保水剤(80~100メッシュ)と細土を1:5~1:10の割合で混合し、非金属製の大型容器に入れます。

    保水剤が水を吸収するのに十分な時間を与えるために、根を浸す6〜20時間前に重量の約100〜150倍のポリアクリル酸カリウム水(根の粉末を同時に添加できます)を加え、混合し、かき混ぜてゲルまたはコロイド状の泥を形成します。

    植林用の苗の根を浸すのに使用できます。苗の根を浸す場合は、1 株または複数株を使用できますが、使用できる株数は 50 株までです。根を完全に浸すには、苗の根がゲルまたはゼラチン状の泥に完全に浸されていることを確認する必要があります。


    苗床の挿し木苗

    A. 直接使用

    • ポリアクリル酸カリウム粒子を1平方メートル当たり5~15gを苗床に均一に混合します。
    • 苗床を平らにし、細かい土の薄い層で覆います。
    • 枝の根元を根元に浸し、苗床の上で切り、水やりをします。

    B. 使用前に水とかき混ぜてヒドロゲルを形成します

    • 苗床の基土にゲル剤を基土総質量の1/5~3/5の割合で混合し、均一に混ぜ合わせます。
    • 苗床を平らにし、細かい土の薄い層で覆います。
    • 枝の根元を根に浸し、苗床に挿し木を置き、水を与えます。

    培養バッグ苗

    A. 直接使用

    • 保水剤乾燥品0.1~0.3%を培地に添加し、均一に混合して袋詰めします。
    • すぐに水を与えてください。
    • 種を蒔き、発芽させ、移植し、苗を育てること。

    B. セルの構築

    • ゲル化剤を培地全量の1/5~3/5量を培地に加え、均一に混ぜて袋に詰めます。
    • 定期的に水を与えてください。
    • 種まき、発芽、苗の移植。

    ベースアプリケーション

    A. 直接使用

    • 掘った穴にポリアクリル酸カリウム粒子を直接散布します。
    • 穴の底の細かい土とよく混ぜます。
    • その後、根を張った苗木を移動し、(水を集めるように)凹型に土をかぶせ、すぐに十分な水を与えます。

    B. 使用前に水とかき混ぜてヒドロゲルを形成します

    • 掘った穴にゲルを塗布し、穴の底の細かい土とよく混ぜます。
    • 次に、根を張った苗木を移動し、(雨水を集めるため)凹型の形で覆います。
    • すぐに根水を再度注ぎます。

    木の追肥

    リボン溝の塗布

    • 地形や株間などに応じて、適切な株間または条間を選択してください。
    • 天冠点滴線(作物の根が伸びる地面)の植物根分布層まで幅40cm、深さ40cm以上の溝を掘ることをお勧めします。
    • ポリアクリル酸カリウムを塗布する
      • 直接使用。掘った溝にポリアクリル酸カリウム粒子を直接散布し、溝内の細かい土と1:1000の割合でよく混ぜ、土を凹型(水を集めるため)に覆い(踏まないように)、すぐに土を敷きます。十分に水をかけます。
      • あらかじめ水を混ぜて使用します。掘った溝にポリアクリル酸カリウムと水を混ぜたゲルを塗布し、溝の中の細かい土と1:5の割合で混ぜ、土を凹型(踏まないように)で覆います。雨水を集めます)。その後、水を一度注ぎます。

    ストリップ溝の塗布

    • 植物の片側または両側に、樹冠(作物の根が生える場所)の滴下線に沿って長さ60cm、幅40cm、深さ60cmの溝を掘ります。
    • ポリアクリル酸カリウムを塗布する
      • 直接使用。掘った溝にポリアクリル酸カリウム粒子を直接散布し、溝内の細かい土と1:1000の割合でよく混ぜ、土を凹型(水を集めるため)に覆い(踏まないように)、すぐに土を敷きます。十分に水をかけます。
      • あらかじめ水を混ぜて使用します。掘った溝にポリアクリル酸カリウムと水を混ぜたゲルを塗布し、溝の中の細かい土と1:5の割合で混ぜ、土を凹型(踏まないように)で覆います。雨水を集めます)。その後、水を一度注ぎます。

    肥料あり

    保水剤と肥料を併用する場合、次の2通りの施用方法があります。

    • 千鳥溝工法。この方法は、化学肥料による保水剤の吸水・保水効果への影響を回避できると同時に、植物が化学肥料の養分を吸収するだけでなく、肥料の吸収も考慮することができます。保水剤から放出される水分。
      • 2本の株の真ん中に溝を掘り、片側に保水剤、反対側に肥料を施します。
      • 株の両側に溝を作り、片側に保水剤、反対側に肥料を施します。
    • 上が保水剤、下が肥料です。保水剤と肥料は同一の溝に施用しますが、保水機能を重視する場合には上部に保水剤、下部に肥料を施用する方法も採れます。
      • 注:保水剤が微生物により分解されるため、溝の深さは通常40cm以上とします。地上に行くほど微生物の活動が活発になり、保水剤の分解速度が速くなります。水性:保水剤が深く埋め込まれるほど、植物の根はより深く成長し、木の根系がより強固で発達するほど、効果は高くなります。

    一年生作物用

    一年生作物(穀物、野菜、綿花、飼料、メロン、豆、タバコ、きのこ、落花生など)の利用方法は次のとおりです。

    コーティングされた種子ドレッシング

    ウェットミックスコーティング

    • ゲル状保水剤(80~100メッシュの保水剤を水に混ぜたもの)に種子を混ぜます。
    • 十分に撹拌した後、室内に広げて陰干しするか、1~8時間重ねて置くと、種子同士が接着せず、表面に被膜が形成されます(アワなどの小さな種子は、日陰で乾燥させた後、軽く揉んで分散させるか、細かい土を加えてよく混ぜてから播種できます。
    • 保水剤、種、水の割合は1:500:200です。

    ドライミックスコーティング

    • 種子を少なくとも3時間水に浸します。
    • 取り出して種の皮が湿り、種同士がくっつかなくなるまで乾燥させ、均一に広げます。
    • 保水剤と種子を1:1000の割合で、保水剤(80~100メッシュ)を種子の表面に均一に散布してください。
    • 振動や摩擦を繰り返して種子の表面に被膜を形成した後、播種します。

    流体シーディング

    • 適量の保水剤と水を1:300の割合でハイドロゲル化します。
    • 種子とよく混ぜます。
    • 専用の液体播種機を使って土に播種します。

    苗床上げ

    • ゲル剤(乾燥品5~8g/㎡、土層の約0.1%)を植栽層総重量の1/5量を育苗土畝(畝)および植栽層土壌に混入します。播種後は細かい土と混ぜてください。
    • 保水剤を含まない純粋な土で表面を覆います。

    作物植栽のベースアプリケーション

    • ポリアクリル酸カリウムゲル1~2kg/平方メートルを使用し、植付溝に均一に塗布します。
    • 穴土と均一に混ぜます
    • 植え付け後は土をかぶせます。

    植えた作物の追肥

    • 植物の主茎から5~20cmの距離に平行な溝を掘ります(根の分布層までの深さは410cm以上)
    • ポリアクリル酸カリウムゲルを1平方メートル当たり1~2kgを溝に均等に散布します。
    • よく混ぜて土をかぶせます。

    食用菌

    1. ルーチンに従って食用菌培養材料を準備します。次に乾式栽培資材を50%程度加え、保水剤ハイドロゲルを加えて均一に混合します。
    2. 保水剤や吸水ゲルを用いた栽培資材は、積み重ねて発酵させた後、袋詰めして殺菌して栽培するか、直接栽培することが好ましい。滅菌処理には常圧または高圧が使用できます(滅菌時間や冷却時間は多少長くなる可能性があります)。その他の伐採・栽培リンクの管理方法は従来と同様です。
    3. 保水剤吸水ゲルは覆土層の水分を保持するためにも使用することができる。水分補給の負担を軽減するだけでなく、培養材の通気性に影響を与えないため、バランスよく水分を供給することでキノコの芽の成長を促進し、着果密度を高めスタミナの向上が期待できます。
    4. 水分の吸収と放出を繰り返す保水剤の特性を利用し、培養菌廃液を排出して水分を吸収し、発酵後にリサイクルして培養することができます。

    ガーデニング用

    根のディップ

    ゲル(80~100メッシュの保水剤を乾燥させたものに水を混ぜたもの)に花苗を入れ、根を浸して植え付けます。


    鉢植え

    • ゲル1部と土壌2〜5部を混ぜ(量は作物の水分要求量によって異なります)、よく混ぜます。
    • 土と混ぜた後、まず植木鉢の底に少量を置きます。
    • 植え付け後は70%程度埋め込みます。
    • 次に、表面を2cm以上の純粋な土で覆います。

    栽培バッグと鉢を使った追肥

    • 植物の根の周りに、植物の根が集中している深さまで穴をあけます。
    • 保水剤と細土を1:10の割合で混ぜて穴に埋めます。
    • 薄い土の層で覆われています。
    • 十分に水をかけます。

    木々や低木

    • 緑地帯の面積に応じて、ジェルを0.5~1kg/平方メートル使用し、根土に混ぜて植え付けてください。
    • 苗を植えた後は土をかぶせます。
    • 水やり。

    樹木や低木の追肥

    • 花低木の場合は、幹から10~30cmの距離に根分布層まで幅、深さ20cm以上の溝を掘ります。
    • 緑地帯の面積に応じて、ポリプロピレン製高カリウムゲルを0.5~1kg/平方メートル使用し、掘削土の約3分の1に混ぜて均一に塗布し、残った土を覆い被せて整形します。雨水を集める凹型形状。
    • アーバーは、天冠点滴ライン内の根分布層まで幅20cm以上、深さ20cm以上の穴を3~6本掘り、ゲル剤を1株あたり平均0.5~5kg散布し、それから土で覆います。

    長距離の樹木の移植

    根のディップ

    この方法を使用した後、数十時間の長距離輸送の後でも木の生存率は98%以上を保証できます。

    • ゲル剤(保水剤の80~100メッシュ乾燥品を水と撹拌したもの)を使用し、適量の腐葉土、発根剤を加えて濃厚なスラリー状とします。
    • 根全体に果肉を浸し、フィルムで包みます。

    ベースアプリケーション

    • 植え付けるときは、ピット内に5〜100kgのゲルを塗布します。
    • 根をポリアクリル酸カリウムヒドロゲルに浸したアーバーを配置した。
    • 過負荷。
    • 水やり。

    芝生用

    新しい芝生の場合

    • ポリアクリル酸カリウムは水と混合してヒドロゲルを形成します。
    • ポリアクリル酸カリウム1~1.6kg/㎡の用量に従い、同量の細土とハイドロゲルをよく混ぜ、平地に均一に散布します。
    • 芝生は少しきれいな土をかぶせた後に植えることができます。

    既存の芝生の場合

    • まず、多歯の釘で芝生を突いて、比較的均一な小さな穴をいくつか開けます。
    • その後、保水剤粒子を5~8g/㎡を目安に均一に散布してください。
    • 散布後、少し圧力をかけたスプレー水で薬剤の粒を小さな穴に流し込みます。
    • 最初の 1 ~ 2 日は十分に水を与えます。

    緩効性肥料入り

    「緩効性肥料」「細菌肥料活性化剤」と併用できます。

    • 緩効性肥料
    • 尿素、オーキシン、根剤(強酸性とアルカリ性の製品は混合不可)などのいくつかの水溶性肥料を水に溶解できます。
    • ポリアクリル酸カリウム粒子を溶液に添加すると吸収され、緩効性肥料になります。

    肥料や薬の流失を防ぎ、バランスの良い給水・施肥・薬投与のトリプル効果を実現し、肥料・薬効が大幅に向上し、肥料・薬の使用量を節約します。

    細菌肥料活性化剤

    緑色食品には生物肥料が必要であり、生物バクテリア肥料にはバクテリアの活性化と繁殖を促進するために土壌水分が必要です。

    本剤と生物バクテリア肥料を混合するのがベストマッチで、お互いの良さを発揮し、省肥料・効率アップが図れます。


    よくある質問

    ポリアクリル酸カリウムは安全ですか?

    人体に対する安全上の危険

    ポリアクリル酸カリウムは人体に無毒で、pH値は7と中性です。

    アクリル酸

    ポリアクリル酸カリウムの調製は、水酸化カリウムとアクリル酸の重合によって生成されることは注目に値します。そのため、完成品にはアクリル残留物がほとんどありません。

    アクリル酸が過剰になると、人間の皮膚、特に目に炎症を引き起こす可能性があります。したがって、メーカーはポリアクリル酸カリウムを販売する際に、アクリル酸の残留量が要件を満たしていることを証明したポリアクリル酸カリウムのMSDS(製品安全証明書)を提供します。

    他の

    アクリル酸の安全性の問題に加えて、ポリアクリル酸カリウムの特性に起因する他のいくつかの型破りな安全性の問題もあります。

    • ポリアクリル酸カリウムは高吸水性ポリマーに属し、水に膨潤する特性があるため、使用には注意が必要です。
      • 小さな粒子のポリアクリル酸カリウムは粉末状であるため、吸入すると肺や上気道粘膜を刺激する可能性があります。
      • 誤って食べてしまうと、人間の胃や腸の中で水分を吸収して膨張し、消化不良を起こしてしまいます。
      • ポリアクリル酸カリウムは水を吸収するとハイドロゲル状になるため、地面に放置すると滑ります。

    環境安全への懸念

    ポリアクリル酸カリウムは農業用保水用に特別に開発された吸水性ポリマーであり、環境に無害です。従来のポリアクリル酸カリウムは生分解性ではありませんが、自然環境中では自然分解されます。 (自然環境下では水、アンモニア、二酸化炭素に分解されます。)

    環境要件が非常に厳しい一部の国では、メーカーはポリアクリル酸カリウムとグラフトデンプンのプロセスを改良して生分解性にする予定です。

    注: 市場でのポリアクリル酸ナトリウムの価格はポリアクリル酸カリウムの価格よりもはるかに低いため、悪徳メーカーはポリアクリル酸ナトリウムを以下のような形で販売します。ポリアクリル酸カリウム。ポリアクリル酸ナトリウムは自然界では土壌の圧縮や塩類化を引き起こすため、 購入の際には注意が必要です。


    ポリアクリル酸カリウムの欠点は何ですか?

    ポリアクリル酸カリウムはすべての乾燥した農業および林業環境に適しているわけではないため、購入する前に次の問題に注意する必要があります。

    1. ポリアクリル酸カリウムの吸水力と保水力は、周囲温度と土壌組成に大きく影響されます。過度に高温で塩分化した土壌は、ポリアクリル酸カリウムの吸水・放出能力に影響を与えます。したがって、大量に購入する場合は、最初にサンプルを使用してフィールドテストを行うことをお勧めします。
    2. ポリアクリル酸カリウムは農業用途としてコストを考慮する必要があります。ポリアクリル酸カリウムは一般に、商品作物およびいくつかの一般的な作物に非常に適していると考えられています。購入の際には、投入コストや経済効果が妥当であるかどうかに注意する必要があります。一般的な経済的メリットには次のようなものがあります。
      • 種子: 種子の発芽と出現を促進し、植物が早期に健康に育ち始めるようにします。
      • 作物の場合: 干ばつ耐性が向上し、収量が増加します。
      • 果樹の場合:収量を増加させ、裂果率を減らすことができます。
      • 若木または移植された樹種: 生存率を向上させることができます。
      • 景観用芝生やゴルフ用芝生の場合、灌漑の頻度を減らすことでコストを抑えることができます。

    ポリアクリル酸カリウムはどうやって作るのですか?

    ポリアクリル酸カリウムは、アクリル酸と水酸化カリウムの重合反応によって生成されます。


    ポリアクリル酸カリウム (2024) はいくらですか?

    ポリアクリル酸カリウムの現在の価格は約 2,500 ~ 3,000 米ドルです。


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