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聚丙烯酸钾 - 植物用高吸水性聚合物

5月 3, 2021

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作为一种先进的物理吸水材料,可以快速吸收大量水分并牢牢锁定。 当吸水率达到饱和时,它从粉末或颗粒状态变为水凝胶状态。

一般来说,SAP的吸水能力可以达到自己的数百倍。 对于特殊用途,它可以达到数千次。

作为一种环保材料,它是完全无毒、无害、无污染的。


什么是聚丙烯酸钾?

聚丙烯酸钾是一种用于植物的SAPs,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(如嫁接)经历了后处理,使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改为钾离子。 这不仅消除了钠离子引起的土壤盐碱化风险,而且分解后用钾离子给土壤施肥。
  • 提高土壤吸水能力:显著提高高浓度离子液体(土壤渗滤液)在土壤压力下的吸收能力。
  • 延长自然界中的分解时间。
    • 普通SAP吸水后会在一个月左右的时间内融化分解形成凝胶。
    • 农业SAP(聚丙烯酸钾)可以在土壤中反复吸收和释放水分长达数十年。
  • 自然降解后,会还原成铵氮、水和少量钾离子,有效改良土壤。

这些优点使它像一个“迷你水库”:它吸收足够的水并在雨季或灌溉期间储存,然后在土壤干燥时不断为植物提供水分。


因此,它为农业带来了许多直观的好处,例如:

  • 改善种子发芽和出苗,使植物尽早健康开始。
  • 缓释肥料。
  • 提高土壤持水能力(沙地可增加85%),节约灌溉用水。
  • 增加作物和水果产量。 对于加利福尼亚州的甜瓜种植,产量增加了70%。

它是如何工作的?

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

当水与其中的一个链接触时, 就会被渗透引入分子。 水迅速迁移到储存它的聚合物网络内部。 这就是SAP粉末变成水凝胶的方式。

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

小贴士:农业SAP的比保留量为1.3-1.4 MPa,根系的比保留量约为1.6-1.7 MPa。


测试聚丙烯酸钾

持水能力测试


测试目标

不同土壤分类的性能研究(测试SAP在不同土壤中的保水能力)

使用的样品体积

土壤:500毫升;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(含SAP)– 768g
通过水(毫升)425150
水保持(毫升)325600元
保留率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(含SAP)– 626g
通过水(毫升)275100
水保持(毫升)475650
保留率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(毫升)352200
水保持(毫升)398550
保留率53.173.3
% 增加— —38

实验室测试(枯萎点)


如何使用聚丙烯酸钾?

对于多年生植物

多年生植物(水果、茶叶、森林、香蕉、桑葚、甘蔗、药材、竹笋)的主要使用方法是“浸根+基施”。

“浸根+基施”是指将幼苗根部浸入水凝胶(聚丙烯酸钾+水)与细粒保水剂混合,并在回填种植孔时加入吸水后的大粒凝胶剂。

  • 浸根可以防止幼苗在种植过程中脱水。
  • 聚丙烯酸钾水凝胶基应用可以在幼苗生根的关键时期提供最接近和最容易吸收的有效水源,缩短了幼苗期。

移植

1. 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。

为了使保水剂有足够的时间吸水,在浸根前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),混合搅拌形成凝胶或胶体泥。

然后可用于浸渍幼苗的根部以进行植树造林。 浸渍幼苗根部时,可以使用单株或多株,最多可以使用50株。 必须确保幼苗的根部完全浸入凝胶或凝胶状泥中,以充分浸入根部。

2. 苗床中的幼苗

A. 直接使用

  • 在苗床上每平方米混合5~15g聚丙烯酸钾颗粒。
  • 平整苗床并用一层薄薄的细土覆盖。
  • 将树枝的基部浸入根部,然后在苗床上切开,浇水。

B。 使用前用水搅拌形成水凝胶

  • 将占基质土总质量1/5~3/5的凝胶剂混合到苗床上的基质土中,混合均匀。
  • 平整苗床并用一层薄薄的细土覆盖。
  • 将树枝的基部浸入根部,然后将切口放在苗床上,浇水。

3.培养袋育苗

A. 直接使用

  • 在培养基中加入0.1%~0.3%的保水剂干燥产物,混合均匀,装入袋中。
  • 立即浇水。
  • 播种、萌芽、移栽和育苗。

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,萌芽,移栽幼苗。

4. 基础应用

A. 直接使用

  • 将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖出的孔中。
  • 与洞底的细土充分混合。
  • 然后移动有根的树苗,用凹形的土壤覆盖(以便收集水分),并立即浇足够的水。

B。 使用前用水搅拌形成水凝胶

  • 将凝胶涂入挖出的孔中,然后与孔底部的细土充分混合。
  • 然后移动有根的树苗并将它们覆盖成凹形(以收集雨水)。
  • 立即再次倒入根水。

树木追肥

1.带状沟槽应用

  • 根据地形和植物行距,选择合适的植物间距或行距。
  • 建议在冠滴线(作物根系生长的地面)处挖一条宽40厘米、深度40厘米以上的沟渠到植物根系分布层。
  • 应用聚丙烯酸钾
    • 直接使用。 将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的沟中,按1:1000的比例与沟中的细土充分混合,将土壤(不要踩到它)覆盖成凹形(收集水),并立即彻底浇水。
    • 预混合水并使用它。 将聚丙烯酸钾和水混合形成的凝胶涂入挖好的沟中,按照1:5的比例与沟中的细土混合,并将土壤(不要踩到它)覆盖成凹形(收集雨水)。 然后倒水一次。

2.条形沟应用

  • 沿着树冠(作物根部生长的地方)的滴水线在植物的一侧或两侧挖一条长 60 厘米、宽 40 厘米、深 60 厘米的沟渠。
  • 应用聚丙烯酸钾
    • 直接使用。 将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的沟中,按1:1000的比例与沟中的细土充分混合,将土壤(不要踩到它)覆盖成凹形(收集水),并立即彻底浇水。
    • 预混合水并使用它。 将聚丙烯酸钾和水混合形成的凝胶涂入挖好的沟中,按照1:5的比例与沟中的细土混合,并将土壤(不要踩到它)覆盖成凹形(收集雨水)。 然后倒水一次。

3.如果将保水剂和肥料一起施用,有两种施用方法:

  • 交错沟法。 该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可以吸收化肥的养分,还可以吸收保水剂释放的水分。
    • 1、两株中间挖沟,一面施保水剂,另一边施肥。
    • 2.将植物的两侧沟渠,一面施水剂,另一面施肥。
  • 保水剂在上面,肥料在底部。 保水剂和肥料在同一沟内施用,在强调保水功能时,可以采用顶部保水剂,底部施肥的方法。
    • 注:沟深一般在40cm以上,因为保水剂会被微生物分解。 微生物在进入地面时更加活跃,这加快了保水剂的分解速度。 水性:保水剂埋得越深,植物的根就会长得越深,树木的根系越牢固、越发达,效果越好。

对于一年生作物

以下是一年生作物(谷物、蔬菜、棉花、饲料、甜瓜、豆类、烟草、蘑菇、花生等)的使用方法。

包衣拌种

常见植物和作物

1. 湿混涂装

  • 将种子混合到凝胶状保水剂中(由80-100目保水剂与水混合制成)。
  • 充分搅拌后,摊开在室内阴凉处晾干或堆放1至8小时,使种子之间无粘附,表面形成一层涂层(小米等小种子应在阴凉处晾干后轻轻揉搓分散或加入细土拌匀)后即可播种。
  • 保水剂、种子和水的比例为1:500:200。

2. 干混涂装

  • 将种子浸泡在水中至少 3 小时。
  • 取出并晾干,直到种子的皮肤湿润并且种子之间没有粘附,并均匀地铺开。
  • 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以在种子表面形成涂层后,它们被播种。

3. 流体播种

  • 将适量的保水剂和水以1:300的比例制成水凝胶。
  • 与种子充分混合。
  • 用特殊的流体播种机播种到土壤中。

苗床饲养

  • 在育苗土脊(沟)和种植层土壤中,将种植层总重量的1/5与凝胶剂(干燥品5~8g/㎡,约占土层的0.1%)混合,播种后与细土混合。
  • 用不含保水剂的纯净土壤覆盖表面。

作物种植的基础应用

  • 使用1~2kg聚丙烯酸钾凝胶/平方米,均匀施入种植沟
  • 与孔土均匀混合
  • 种植后用土壤覆盖。

种植作物追肥

聚丙烯酸钾-用于农业
  • 在距植物主茎5-20厘米处挖一条平行沟渠(距根分布层深度超过410厘米)
  • 每平方米均匀地将1~2kg聚丙烯酸钾凝胶撒入沟中。
  • 充分混合并覆盖土壤。

食用菌

  1. 按常规制备食用菌培养材料。 然后加入约50%的干栽培材料,加入保水剂水凝胶,混合均匀。
  2. 使用保水剂和吸水凝胶的培养材料最好先堆放发酵,然后装袋灭菌栽培或直接栽培。 对于灭菌处理,可以使用常压或高压(灭菌时间和冷却时间可以稍长)。 其他扦插栽培环节的管理方法与传统相同。
  3. 保水剂吸水凝胶也可用于将水分保留在覆盖土层中。 它不仅减少了补水的工作量,而且由于不影响培养材料的透气性,均衡的供水可以刺激蘑菇芽的生长,增加结果密度,提高耐力。
  4. 利用保水剂反复吸收和释放水分的特性,然后将栽培的真菌废物排出吸收水分,发酵后可以回收栽培。

用于城市绿化花卉和园艺

根浸

将花苗放入凝胶中(将80-100目保水剂的干燥产物与水混合制成),并在种植前浸根。

盆栽种植

  • 将1份凝胶与2~5份土壤混合(量取决于作物的需水量)并混合均匀。
  • 与土壤混合后,先在花盆底部放一小部分。
  • 种植后,将其填充至70%满。
  • 然后用超过2厘米的纯净土壤覆盖表面。

使用种植袋和花盆追肥

  • 在植物根部周围钻孔,直到植物根部集中的深度。
  • 将保水剂和细土按1:10的比例混合,然后将它们填充到孔中。
  • 覆盖着一层薄薄的土壤。
  • 彻底浇水。

乔木和灌木

  • 根据绿化带面积,用0.5~1kg/平方米凝胶,先与根土混合,再种植。
  • 种植幼苗后用土壤覆盖。
  • 浇水。

树木和灌木的追肥

用于树木的聚丙烯酸钾
  • 对于花灌木,在距树干10至30厘米的距离处,在根分布层挖一条宽度和深度超过20厘米的沟渠
  • 根据绿化带面积,用0.5~1kg/m²聚丙烯高钾凝胶,与挖掘土约三分之一混合,然后均匀施用,然后覆盖剩余土壤,制成凹形收集雨水。
  • 对于乔木,在冠滴线内的根分布层挖3至6个宽度大于20厘米,深度超过20厘米的坑,平均每株施用0.5至5公斤凝胶剂,然后用土壤覆盖。

树木远距离移栽

1. 根浸

使用这种方法后,经过数十小时的长途运输,可以保证树木的成活率达到98%以上。

  • 用凝胶剂(80~100目干产物保水剂,用水搅拌)加入适量腐殖质和生根剂制成浓稠的浆液。
  • 将果肉浸在根部,并用薄膜包裹。

2. 基础应用

  • 种植时,在坑内施5~100kg凝胶。
  • 放置根部浸入聚丙烯酸钾水凝胶中的乔木。
  • 覆盖。
  • 浇水。

用于草坪

1. 用于新草坪

草坪和高尔夫球场
  • 聚丙烯酸钾与水混合形成水凝胶。
  • 按1~1.6kg聚丙烯酸钾/m²的用量,将水凝胶与等量的细土充分混合,均匀地铺在平地上。
  • 草皮可以在稍微干净的土壤覆盖后种植。

2. 对于现有的草坪

  • 首先用多齿钉戳草坪,做一些比较均匀的小孔。
  • 然后按5~8g/m²保水剂颗粒均匀涂抹。
  • 铺展后,使用微压喷淋水将药剂的颗粒冲洗到小孔中。
  • 头一两天浇水充足。

与“缓释肥料”,“细菌肥料活化剂”一起使用

缓释肥料

  • 缓释肥料
  • 尿素、生长素、根剂等几种水溶性肥料(强酸碱性产品不能混合)可溶于水
  • 在溶液中加入聚丙烯酸钾颗粒吸收,成为肥料的缓释肥料。

防止化肥和药物的损失,达到均衡供水、施肥和给药的三重效果,显著提高肥料和药物的功效,节省肥料和药物的用量。

细菌肥料活化剂

绿色食品需要生物肥料,生物细菌肥料需要土壤水分来促进细菌的活化和繁殖。

将这种药剂与生物细菌肥料混合是最好的搭配,可以相互发挥出最好的一面,可以节省肥料,提高效率。


常见问题解答

聚丙烯酸钾是可生物降解的吗?

是的。 淀粉接枝聚丙烯酸钾是可生物降解的。 此外,其他类型的农业和林业聚丙烯酸钾可以在土壤中连续自然分解。 分解产物为水、二氧化碳、氨气不会污染土壤。

值得一提的是,聚丙烯酸钠在外观上与聚丙烯酸钾非常相似。 在土壤中分解后仍会形成钠离子,导致土壤压实和盐碱化,因此购买时一定要注意。


聚丙烯酸钾安全吗?

对人类的安全隐患

聚丙烯酸钾对人体无毒,pH值为中性等于7。

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。 所以成品中的丙烯酸残留物很少。

如果丙烯酸过量,会对人体皮肤,尤其是眼睛造成刺激。 因此,制造商在销售聚丙烯酸钾时,会提供聚丙烯酸钾的MSDS(材料安全证书),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,是水溶胀的特性,因此需要谨慎使用。
    • 小颗粒的聚丙烯酸钾是粉末形式,如果吸入会刺激肺部和上呼吸道粘膜。
    • 误食后,会在人体的胃肠中吸收水分并膨胀,导致消化不良。
    • 吸水后的聚丙烯酸钾是水凝胶的形式,如果留在地上会滑落。

环境安全问题

聚丙烯酸钾作为专门为农业保水而开发的吸水聚合物,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。 (在自然环境下会分解成水、氨和二氧化碳。

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

注意:由于市场上聚丙烯酸钠的价格远低于聚丙烯酸钾,因此不道德的制造商会将聚丙烯酸钠作为聚丙烯酸钾出售。 聚丙烯酸钠在自然界中会造成土壤压实和盐碱化,因此在购买时需要注意。


聚丙烯酸钾的缺点是什么?

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很大。 过高的温度和盐碱化的土壤会影响聚丙烯酸钾吸收和释放水分的能力。 因此,在大量采购时,建议先使用样品进行现场测试。
  2. 聚丙烯酸钾需要考虑其农业用途的成本。 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。 购买时,要注意预估投入成本和经济效益是否合理。 常见的财务利益包括:
    • 种子:能促进种子发芽和出苗,使植物早起健康。
    • 对于农作物:它可以提高抗旱性,提高产量。
    • 对果树:可提高产量,降低果实开裂率。
    • 幼树或移植树种:可提高成活率。
    • 对于景观和高尔夫草,可以通过减少灌溉频率来控制成本。

如何制作聚丙烯酸钾?

聚丙烯酸钾是由丙烯酸和氢氧化钾的聚合反应产生的。


聚丙烯酸钾(2022)多少钱?

目前聚丙烯酸钾的价格约为2500-3000美元。


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