聚丙烯酸钾 – 植物用高吸水性聚合物

1月 18, 2024

    聚丙烯酸钾是一种高吸水性聚合物。那么,什么是高吸水性聚合物(SAP)

    SAP作为先进的物理吸水材料,可以快速吸收大量的水并将其牢牢锁住。当吸水达到饱和时,由粉末或颗粒状态转变为水凝胶状态。

    一般SAP的吸水能力可达自身的数百倍。对于特殊用途,可达数千次。

    作为一种环保材料,完全无毒、无害、无污染。


    什么是聚丙烯酸钾?

    聚丙烯酸钾是一种 SAP,用于植物作为保水剂。

    与普通SAP相比,农业级SAP(聚丙烯酸钾)在生产过程中经过了后处理(如嫁接),这使得其具有专门用于农业的独特优势:

    • 将聚合物的阳离子从钠离子变为钾离子。这不仅消除了钠离子引起的土壤盐碱化的风险,而且分解后还可以用钾离子给土壤施肥。
    • 提高土壤吸水能力:显着提高土壤压力下对高浓度离子液体(土壤渗滤液)的吸收能力。
    • 延长自然分解时间。
      • 普通SAP吸水后一个月左右就会熔化分解形成凝胶。
      • 农用SAP(聚丙烯酸钾)可以在土壤中反复吸收和释放水分数十个月。
    • 自然降解后,还原为铵态氮、水和少量钾离子,有效改良土壤。

    这些优点使其就像一个“迷你水库”:在雨季或灌溉时吸收足够的水分并储存起来,然后在雨季持续为植物提供水分。土壤干燥。


    因此,它给农业带来了许多直观的好处,例如:

    • 改善种子发芽和出苗,让植物早日健康开始。
    • 缓释肥料。
    • 提高土壤持水能力(沙地可增加85%),节约灌溉用水。
    • 增加农作物和水果产量。加州的甜瓜种植产量增加了 70%。

    它是如何工作的?

    农业级SAP由一组相互平行的聚合物链组成,并通过交联剂定期相互连接,从而形成网络。

    当水与这些链之一接触时,它会通过渗透作用被吸入分子中。水迅速迁移到聚合物网络的内部并在那里储存。这就是 SAP 粉末变成水凝胶的过程。

    由于这种水凝胶的吸收能力比土壤大但比植物根部小,所以SAP吸收的水在干燥时会释放到植物中。

    温馨提示:农业SAP的比保留为1.3-1.4 MPa,根部的比保留为1.6-1.7 MPa。


    测试聚丙烯酸钾

    持水能力测试

    测试目的

    不同土壤类别的性能研究(测试SAP在不同土壤中的保水能力)

    使用的样本量

    土壤:500ml;水:750毫升; SAP:5克;

    测试 01 – 土壤类型:100% 沙子

    测试项目对照组(不含 SAP)– 762g测试组(带 SAP) – 768g
    通过水量(ml)第425章150
    保水性(ml)325600
    保留百分比43.380
    % 增加85

    测试 02 – 土壤类型:37% 沙子 + 40% 淤泥 + 25% 粘土

    测试项目对照组(不含 SAP) – 615g测试组(带 SAP) – 626g
    通过水量(ml)275100
    保水性(ml)第475章650
    保留百分比63.386
    % 增加36

    测试 03 – 土壤类型:30% 沙子 + 48% 淤泥 + 22% 粘土

    测试项目对照组(不含 SAP) – 407g测试组(含 SAP) – 400g
    通过水量(ml)第352章200
    保水性(ml)第398章550
    保留百分比53.173.3
    % 增加38

    实验室测试(萎蔫点)


    聚丙烯酸钾如何使用?

    对于多年生植物

    多年生植物(果、茶、林、蕉、桑、藤、药材、竹笋)的主要使用方法是“浸根+底施”。

    “浸根+底施”是指用细粒保水剂混合的水凝胶(聚丙烯酸钠+水)浸根,回填定植穴时吸水后加入大粒凝胶剂。

    • 浸根可以防止幼苗在定植时脱水。
    • 聚丙烯酸钾水凝胶基质施用可以在幼苗生根的关键时期提供最近、最易吸收的有效水源,缩短缓苗期。

    移植

    根浸

    将聚丙烯酸钾保水剂(80~100目)与细土按1:5~1:10的比例混合,放入大型非金属容器中。

    为使保水剂有足够的时间吸水,浸根前6-20小时加入约100-150倍重量的聚丙烯酸钾水(可同时加入生根粉),搅拌均匀搅拌形成凝胶或胶体泥。

    然后可用于浸根造林。浸根时,可单株或多株,最多不超过50株。要保证苗木根部完全浸入凝胶或胶状泥中,使根部充分浸透。


    苗床上扦插幼苗

    A、直接使用

    • 每平方米将聚丙烯酸钾颗粒5~15克均匀地撒在苗床上。
    • 将苗床平整并覆盖一层薄薄的细土。
    • 将枝条基部浸入根部,然后剪在苗床上,浇水。

    B. 使用前与水搅拌形成水凝胶

    • 将占基质土总质量1/5~3/5的凝胶剂混入苗床上的基质土中,搅拌均匀。
    • 将苗床平整并覆盖一层薄薄的细土。
    • 将树枝的基部浸入根部,然后将插条放在苗床上,并浇水。

    培养袋育苗

    A、直接使用

    • 在培养基中加入0.1%~0.3%保水剂干品,混合均匀,装袋。
    • 立即浇水。
    • 播种、萌芽、移栽、育苗。

    B. 细胞构建

    • 将占培养基总质量1/5~3/5的凝胶剂加入培养基中,混合均匀,装入袋中。
    • 定期浇水。
    • 播种、育苗、移栽。

    基础应用

    A、直接使用

    • 将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的孔中。
    • 与孔底的细土充分混合。
    • 然后将生根的树苗移走,用土凹形覆盖(以便收集水),并立即浇足水。

    B. 使用前与水搅拌形成水凝胶

    • 将凝胶涂抹到挖好的孔中,然后与孔底的细土充分混合。
    • 然后移动带根的树苗,将其覆盖成凹形(以便收集雨水)。
    • 立即再次倒入生根水。

    树木追肥

    丝带沟应用

    • 根据地形和植物行距,选择合适的株距或行距。
    • 以树冠滴水线处至植物根系分布层(作物根系生长的地面)挖一条宽40cm、深40cm以上的沟渠为宜。
    • 涂抹聚丙烯酸钾
      • 直接使用。将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的沟内,按1:1000的比例与沟内细土充分混合,将土覆盖(不要踩)成凹形(以收集水分),立即彻底浇水。
      • 预先混合水并使用。将聚丙烯酸钾和水混合形成的凝胶涂抹到挖好的沟渠中,与沟内的细土按1:5的比例混合,将土覆盖(不要踩在上面),形成凹形(以收集雨水)。然后倒水一次。

    条沟应用

    • 在植株一侧或两侧,沿着树冠(作物根部生长的地方)的滴水线挖一条长60厘米、宽40厘米、深60厘米的沟。
    • 涂抹聚丙烯酸钾
      • 直接使用。将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的沟内,按1:1000的比例与沟内细土充分混合,将土覆盖(不要踩)成凹形(以收集水分),立即彻底浇水。
      • 预先混合水并使用。将聚丙烯酸钾和水混合形成的凝胶涂抹到挖好的沟渠中,与沟内的细土按1:5的比例混合,将土覆盖(不要踩在上面),形成凹形(以收集雨水)。然后倒水一次。

    带肥料

    如果保水剂和肥料一起施用,有两种施用方法:

    • 交错沟法。这种方法可以避免化肥对保水剂吸水保水效果的影响,同时考虑到植物不仅能吸收化肥的养分,还能吸收化肥的养分。保水剂释放的水。
      • 在两株植株中间挖一条沟,一侧施保水剂,另一侧施肥料。
      • 将植株两侧挖沟,一侧施保水剂,另一侧施肥料。
    • 保水剂在上面,肥料在下面。保水剂与肥料同沟施用,强调保水功能时,可采用上施保水剂、下施肥料的方法。
      • 注意:沟的深度一般在40cm以上,因为保水剂会被微生物分解。微生物越往地下越活跃,加快了保水剂的分解速度。水性:保水剂埋得越深,植物的根部生长得越深,树木的根系越坚实、发达,效果越好。

    对于一年生作物

    以下为一年生农作物(粮食、蔬菜、棉花、饲料、瓜类、豆类、烟草、香菇、花生等)的使用方法。

    包衣拌种

    湿式混合涂料

    • 将种子混入凝胶状保水剂(80-100目保水剂与水混合而成)中。
    • 充分搅拌后,摊开在室内阴干或堆放1~8小时,使种子之间不粘连,表面形成一层包衣(小米等小种子应阴干后轻揉散或加细土拌匀)后即可播种。
    • 保水剂、种子和水的比例为1:500:200。

    干混涂料

    • 将种子浸泡在水中至少3小时。
    • 取出晾干,直至种子皮湿润、种子间无粘连,均匀摊开。
    • 保水剂与种子按1:1000的比例,将保水剂(80~100目)均匀撒在种子表面。
    • 经过反复振动或摩擦,在种子表面形成涂层后,进行播种。

    液体播种

    • 将适量保水剂与水按1:300的比例制成水凝胶。
    • 与种子充分混合。
    • 用特殊的液体播种机播种到土壤中。

    苗床培育

    • 将种植层总重量的1/5与凝胶剂(干品5~8g/㎡,约占土层0.1%)混合在育苗土垅(沟)上和种植层土中播种后与细土拌匀。
    • 用不含保水剂的纯净土覆盖表面。

    农作物种植基地应用

    • 使用聚丙烯酸钾凝胶1~2kg/平方米,均匀施入定植沟内
    • 与孔土混合均匀
    • 种植后盖土。

    种植作物追肥

    • 距植物主茎5-20cm处挖平行沟(距根分布层深410cm以上)
    • 每平方米将聚丙烯酸钾凝胶1~2公斤均匀撒入沟内。
    • 充分混合并用土壤覆盖。

    食用菌

    1. 按常规准备食用菌培养材料。然后加入50%左右的干燥栽培料,加入保水剂水凝胶,搅拌均匀。
    2. 使用保水剂和吸水凝胶的栽培料优选先堆放发酵,然后装袋灭菌栽培或直接栽培。灭菌处理可采用常压或高压(灭菌时间和冷却时间可稍长)。其他采伐、栽培环节管理方法与常规相同。
    3. 保水剂吸水凝胶也可用于保持覆盖土层中的水分。不仅减少了补水的工作量,而且由于不影响培养料的透气性,均衡的供水可以刺激菇蕾的生长,增加出菇密度,提高后劲。
    4. 利用保水剂反复吸水、放水的特性,将培养菌废弃物排出吸水,发酵后可回收再培养。

    用于园艺

    根浸

    将花苗放入凝胶(80-100目的保水剂干品与水混合而成)中浸根即可定植。


    盆栽

    • 将1份凝胶与2~5份土壤混合(用量根据作物需水量而定),搅拌均匀。
    • 与土壤混合后,先将一小部分放在花盆底部。
    • 种植后,将其填充至70%。
    • 然后在表面覆盖2厘米以上的纯净土。

    用种植袋和花盆追肥

    • 在植物根部周围钻孔,直至植物根部集中的深度。
    • 将保水剂与细土按1:10的比例混合,填入孔内。
    • 覆盖一层薄薄的土。
    • 彻底浇水。

    树木和灌木

    • 根据绿化带面积,使用0.5~1kg/平方米凝胶,先与根土混合,然后种植。
    • 定植后盖土。
    • 浇水。

    树木和灌木的追肥

    • 对于花卉灌木,距树干10~30厘米处挖一条宽、深各20厘米以上的沟至根分布层
    • 根据绿化带面积,使用0.5~1kg/m2的聚丙烯高钾凝胶,与挖出的土壤的三分之一左右混合,然后均匀涂抹,然后覆盖剩余的土壤,制成凹形用于收集雨水。
    • 乔木在树冠滴水线内挖3~6个宽20厘米以上、深20厘米以上的坑至根系分布层,平均每株施胶剂0.5~5公斤,然后用土覆盖。

    树木远距离移栽

    根浸

    采用这种方法后,经过长途运输几十个小时后,树木的成活率可以保证在98%以上。

    • 使用凝胶剂(保水剂80~100目干品,加水搅拌),加入适量腐殖质、生根剂,制成浓浆。
    • 将果肉浸入根部并用薄膜包裹。

    基础应用

    • 定植时,坑内施凝胶5~100公斤。
    • 放置根部浸入聚丙烯酸钾水凝胶中的乔木。
    • 负担过重。
    • 浇水。

    对于草坪

    对于新草坪

    • 聚丙烯酸钾与水混合形成水凝胶。
    • 按照聚丙烯酸钾1~1.6kg/m2的用量,将水凝胶与等量的细土充分混合,均匀撒在平地上。
    • 覆盖少许干净的土后即可种植草皮。

    对于现有草坪

    • 先用多齿钉在草坪上戳出一些比较均匀的小孔。
    • 然后按5~8g/m²保水剂颗粒均匀撒布。
    • 铺开后,用稍有压力的喷水将药剂颗粒冲入小孔内。
    • 第一天或第二天要充分浇水。

    含有缓释肥料

    可与“缓释肥”、“菌肥活化剂”缓释肥配合使用。

    • 缓释肥料
    • 尿素、生长素、生根剂等几种水溶性肥料(强酸、碱性产品不能混用)可溶于水
    • 在溶液中加入聚丙烯酸钾颗粒使其吸收,成为化肥的缓释肥料。

    防止肥料和药物的流失,达到平衡供水、施肥、施药的三重效果,显着提高肥料和药物的功效,节省肥料和药物的用量。

    菌肥活化剂

    绿色食品需要生物肥料,生物菌肥需要土壤水分,促进细菌的活化和繁殖。

    该剂与生物菌肥混用是最佳搭配,相得益彰,节肥增效。


    经常问的问题

    聚丙烯酸钾安全吗?

    对人体的安全隐患

    聚丙烯酸钾对人体无毒,pH值为7的中性。

    丙烯酸

    值得注意的是,聚丙烯酸钾的制备是由氢氧化钾和丙烯酸聚合生成的。所以成品中丙烯酸残留物很少。

    如果丙烯酸过量,会对人体皮肤,特别是眼睛造成刺激。因此,厂家在销售聚丙烯酸钾时,都会提供聚丙烯酸钾的MSDS(物质安全证书),证明丙烯酸的残留量符合要求。

    其他

    除了丙烯酸的安全问题外,由于聚丙烯酸钾的特性,还存在一些其他非常规的安全问题。

    • 聚丙烯酸钾属于高吸水性聚合物,具有遇水膨胀的特性,因此需要谨慎使用。
      • 小颗粒的聚丙烯酸钾呈粉末状,吸入后会刺激肺部和上呼吸道粘膜。
      • 误食后,会在人体胃肠道内吸水膨胀,导致消化不良。
      • 聚丙烯酸钾吸水后呈水凝胶状,放在地上会滑倒。

    环境安全问题

    作为专门为农业保水而开发的吸水聚合物,聚丙烯酸钾对环境无害。虽然传统的聚丙烯酸钾不可生物降解,但它可以在自然环境中自然降解。 (在自然环境下分解为水、氨和二氧化碳。)

    对于一些环保要求极其严格的国家,生产商会改进聚丙烯酸钾的工艺,并接枝淀粉,使其可生物降解。

    注:由于市场上聚丙烯酸钠的价格远低于聚丙烯酸钾,无良厂家将聚丙烯酸钠作为聚丙烯酸钾。聚丙烯酸钠在自然界中会造成土壤板结、盐碱化,购买时需注意。


    聚丙烯酸钾有哪些缺点?

    聚丙烯酸钾并不适合所有干旱的农林环境,购买前需要注意以下问题:

    1. 聚丙烯酸钾的吸水性和保水能力受环境温度和土壤成分的影响较大。过高的温度和盐化土壤会影响聚丙烯酸钾吸收和释放水分的能力。因此,大批量采购时,建议先用样品进行现场测试。
    2. 聚丙烯酸钾作为农业用途需要考虑其成本。聚丙烯酸钾通常被认为非常适合经济作物和一些常见作物。采购时要注意预计的投入成本和经济效益是否合理。常见的经济利益包括:
      • 种子:可促进种子发芽和出苗,使植物早发、健康。
      • 对于农作物:可提高抗旱能力,提高产量。
      • 对于果树:可提高产量,降低裂果率。
      • 幼树或移植树种:可提高成活率。
      • 对于景观草和高尔夫球草,可以通过减少灌溉频率来控制成本。

    如何制备聚丙烯酸钾?

    聚丙烯酸钾是由丙烯酸和氢氧化钾发生聚合反应而制得。


    聚丙烯酸钾 (2024) 多少钱?

    目前聚丙烯酸钾价格约为2500-3000美元。


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