隨著農業旱作節水技術的深入研究和不斷推廣,一種高能抗旱“土壤保水劑”應運而生。這種農用保水劑使用的是一種反復釋水、吸水的高吸水性樹脂,施入土壤后,平時能把大量的水“儲備”起來,到了急需的時候,再源源不斷地釋放出來供給作物。因此,有人稱它為“微型水庫”。同時,它還兼具促進作物生長和改良土壤等多種功能,可廣泛應用于植樹造林、無土栽培、植物保鮮運輸,以及果樹花卉和大田作物種植等。
一、土壤保水劑的作用特點
1. 能吸收肥料、農藥,并緩慢釋放,增加肥效、藥效,并能有效抑制水分蒸發,防止水土流失。
2. 能改善土壤結構,使黏重土壤、漏水肥的砂土和次生鹽堿土壤得以改良,并促進土壤微生物發育,提高土壤有機物的周轉利用效率。
3. 集多種聚合物之特性,儲水力強,可反復吸水膨脹和釋放收縮,一般自然水吸至飽和最長時間為15~40分鐘,最快0.4分鐘,水肥利用率高,保濕性能穩定,即使是極端干旱,也不會倒吸植物水分。
4. 根吸足水的保水劑分子可膨脹成為水凝膠晶體,即使緊靠植物,植物也不會爛根。
5. 保水劑無毒無味,安全環保,最終在土壤中分解為二氧化碳、水、氨態氮和鈉或鉀離子,無任何殘留,不污染植物、土壤和地下水。
二、土壤保水劑的應用效果
1. 保水劑不溶于水,但能吸收相當于自身重量成百倍的水。土壤中滲入保水劑后,能有效地抑制水分蒸發,提高土壤飽和含水量,降低土壤的飽和導水率,從而減緩土壤釋放水的速度,減少土壤水分的滲透和流失,達到保水的目的。同時可以刺激作物根系生長和發育,使根的長度增加、條數增多,使作物即便在干旱條件下也能保持較好長勢。
2. 因為保水劑具有吸收和保蓄水分的作用,故可將溶于水中的化肥等農作物生長所需要的營養物質固定其中,從而減少可溶性養分的淋溶損失,達到節水節肥,提高水肥利用的效果。
3. 保水劑具有良好的保溫性能。保水劑施用后,可利用吸收的水分保持部分白天光照產生的熱能,以調節夜間溫度,使得土壤晝夜溫差減小。砂壤土中混有0.1%~0.2%的保水劑,對土溫升降有緩沖作用,經對10厘米土層的溫度監測表明,使用保水劑的土壤晝夜溫差為11~13.5℃,而沒有使用保水劑的土壤為11~19.5℃。
4. 保水劑施入土壤中,隨著吸水膨脹和失水收縮的規律性變化,可使周圍土壤由緊實變為疏松,孔隙增大,從而使土壤的通透狀況得到改善,綜合功能可充分發揮。
三、土壤保水劑的使用方法
1. 種子包衣。種子包衣是在種子外面裹上肥料、農藥使之成為丸粒狀。可用土壤保水劑代替肥料、農藥進行種子包衣。種子包衣又稱種子表面涂層、拌種或浸種。操作方法:選用適合種子包衣的保水劑,按保水劑1∶水100~200的比例制成水凝膠(保水劑要均勻撒入水中,邊撒邊攪拌,否則,保水劑表面快速吸水黏結成塊),然后將種子均勻撒入水凝膠中,充分攪拌混合,靜置4~6小時撈出,攤開晾干,待種子表面形成一層薄膜即可播種。播種以后若無降水,要及時足量灌水。
2. 植前蘸根。根據需要蘸根的苗木數量,選用適合蘸根的保水劑,保水劑與水按1∶100~200的比例制成水凝膠,然后將苗木根系完全浸入水凝膠中,浸泡8~10小時取出,用塑料薄膜或草席等將根系包好,以備栽植或運輸。另外,可配合ABT生根粉蘸根,先將ABT生根粉配成一定濃度的水溶液,再按一定比例將保水劑放入水溶液中,制成水凝膠,然后將苗木根系浸入到水凝膠中,浸泡一段時間后取出,以備栽植。
3. 土表撒施。大面積播種育苗每畝用保水劑5千克,與肥土充分拌合后均勻撒于土表或蓋種(有條件的最好在上面鋪蓋一層稻草或半腐秸稈并適當灑水),使其在土表形成保水膜層,達到保水的目的。
4. 開穴填底。在移栽幼苗時開穴20~30厘米,按15~25克/株撒入保水劑,充分與回填碎土拌勻,如是沙壤土,回填熟土至苗根處,然后灌足水即可。如土壤黏性較強,需要成比例挖大坑穴,用砂拌土回填至苗根下10厘米處,將事先吸足水的保水劑與土壤(最好再加少量沙)充分混合回填壓實,隨后對地表覆土。
5. 挖溝拌土。大樹移植,在其樹冠投影垂直約2/3處環繞挖溝(寬25厘米,深不超過40厘米,但要防止傷根),將保水劑與碎土混合(每平方米15~30克)回填,覆土后留出凹槽,灌水再覆土(若是山地或其他無法灌溉的地區可吸足水后使用)。
6. 盆土應用。將保水劑與盆土按1∶1000的比例均勻混合后入盆,裝至距盆沿5厘米處,澆1次透水,然后覆蓋2厘米厚的細沙即可。
四、使用土壤保水劑注意事項
1. 選用要科學得當。保水劑因原料和合成方法的不同,其性能各有差別,不能任意使用。選擇保水劑,首先要保證其安全性,不能對植物及土壤造成危害。農林業一般宜選用鉀鹽類保水劑,施用于土壤蓄納雨水的目的,可選用顆粒狀、凝膠強度高的保水劑;而用于苗木蘸根、移栽、拌種等以提高樹木成活率為目的的,可選用粉狀、凝膠強度不一定很高的保水劑,以降低成本。
2. 施用要因地制宜。應用保水劑主要是通過增加土壤的蓄水能力,調節雨水與作物需水不同步的矛盾而發揮效益。保水劑最適宜在年降水不超過600毫米的干旱或季節性干旱地區使用。年降水250毫米以下且無澆水條件的干旱地區不宜使用。一般以在土壤含水量高于出苗臨界水分3%~5%時使用效果為佳,否則會降低出苗率。少雨地區使用保水劑后還要定期補水,旱作物無澆水條件地區應在雨季前使用。保水劑必須與土壤充分混勻后施于根系分布的土壤層中(至少10厘米深),用量以占施入范圍內干土重的0.1%為最佳。含鹽較高地塊(尤其是水質硬度較高地塊),保水劑的吸水能力會明顯下降。
3. 使用量要得當。要按合理比例稀釋保水劑,用水量不能過大;使用保水劑時一定要在蘸根前6~10小時進行稀釋,使其充分在水中溶解,均勻蘸著,高效利用。
4. 保管時要防潮防曬。保水劑能吸收空氣中的水分,在包裝物內結塊,給使用造成不便(但保水劑吸潮不影響其品質);保水劑遇強紫外線照射會很快降解,嚴重影響其壽命和使用效果:因此,運輸、儲藏過程中應盡量避免長時間日光照射。
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