保水剂在水土保持中的应用及研究进展

赵文华

(景东彝族自治县水务局水保站,云南景东　676299)

保水剂在水土保持中的应用及研究进展

赵文华

(景东彝族自治县水务局水保站,云南景东676299)

保水剂是通过吸收比自身体积高出数倍的水分,达到改善土壤结构、提高肥料利用效率、促使农作物生长的一种高分子化合物,其在农作物生产加工、水土流失以及增加农作物含水率等方面有着广泛的应用价值。本文旨在对保水剂发展现状以及性能等因素展开介绍,提出了保水剂在水土保持应用中要注意的问题以及未来的展望。为提高保水剂在水土保持中的保持效益,只有采取适宜的方法和解决措施才可以保证保水剂在水土保持中的合理应用,达到其研究领域的可持续发展。

保水剂水土保持存在问题应用

随着科学技术与经济发展的飞速前进，全球人口数量也在急剧上升，全球用水量也在不断增加，而我国是世界上水土流失最为严重的国家之一。由于我国地域辽阔，因水土流失造成耕地面积减少的影响明显，水土流失面积占国土面积的近三分之一，使得我国每年的经济损失影响较大。水资源的严重缺乏、流失是我国未来农业发展中亟需解决的问题。保水剂的应用，可以有效促进水分的凝聚，还可以增强水壤的保水性，改善土壤结构，使农作物得以快速健康的成长，因此，保水剂在水土保持中的应用具有一定的探讨和研究意义。

1　保水剂的发展起源与现状

保水剂最早起源于20世纪70年代中期，由美国首次研制，而后日本、德国、法国等近30多个国家也都开始了研制与试验，并将其应用于农业、工业、建筑、园林等多个领域。从第一代保水剂以丙烯腈单体为原料开始，原材料的毒性挥发对环境产生了不利影响; 1975年研发的第二代保水剂，以淀粉-聚丙烯酸接枝化合物为原料，尽管其毒性少，但高温条件下的稳定性不高、耐盐性差，在高盐性土壤中容易造成土壤板结;因此，在80年代中期新一轮的研发技术出来后，其在高温稳定性、保水性以及耐盐性方面有了一定的提高，有效改善了土壤板结的问题。但是，保水剂的推广并不能解决我国目前面临的各项环境问题，在对土壤化合物的使用上没有任何作用。随着科学技术的飞速发展，人们对于水土流失的预防工作也在不断创新和探索，而土壤化合物所含的保水性能评价已无法满足时代需求，尤其是土壤微生物部分，与土壤的水土流失紧密相关，保水剂在土壤微生物的研究上并无科学研究。因此，探讨保水剂水土流失的预防工作迫在眉睫，对于保水剂在水土保持中的应用研究显得尤为重要。

2　保水剂在水土保持中的应用

根据保水剂在最新研究进展中的探索，现将保水剂的种类、性能以及在农业等方面的应用进行展开介绍，基于其在环境问题中产生的影响以及水土保持中的应用，在环境污染研究方法的基础上，对保水剂环境安全评价提出了新的思路，为预防土壤生态风险提供了科学保障。

2.1保水剂种类

保水剂吸水是通过高分子电解质离子排斥作用，引起分子扩张和网状结构扩张相结合而实现的，这种高分子化合物有一定的交联度，形成网状结构的膨胀，使得网眼内流入大量水分。根据原高分子化合物的差异，一般可以将保水剂分为:水解聚丙烯腈或淀粉、纤维素接枝聚丙烯腈、淀粉与丙烯酸、丙烯酸交联化合物、复合材料型等，其中复合材料性不仅吸水能力强、稳定性高、耐盐性好，目前我国应用较多的是丙烯酸交联化合物以及淀粉与丙烯酸，而复合材料型也在不久后将投入市场，是保水剂研究的新方向。

2.2保水剂在水土保持中的性能

(1)保水性能。保水剂在提高土壤水分吸收以及树脂凝化中都有一定的保水作用。保水剂在降水以及灌溉中水分吸收力极强，能提高水分渗入速率，减少地表的直接冲刷，达到预防土壤被侵蚀的目的。保水剂不仅可以增强土壤的吸水能力和水分渗速率，还能将农作物中的有效水抽出贡献给农作物生长。由此可见，保水剂在水土保持中的作用非常显著，其对于农作物措施的发挥具有一定的促进作用。

(2)保土性能。保水剂作为一种吸水性较强的高分子化合物，可以有效吸附土壤，可将吸水膨胀后的土壤分散并结成团状，降低土壤密度，改良土壤结构，增强抗腐蚀能力，达到保土的效果。在农作物灌溉前或雨季前应用保水剂不仅可以防止土壤表面结皮，还可以提高水分利用率，但因土壤地质、施用量以及方法的不当也会造成一定的土壤水土流失。

(3)保肥性能。保水剂有吸附、离子交换的作用，土壤中的游离铵离子可以被保水剂离子交换并把铵离子包裹，有效避免肥料的流失。保水剂在一定情况下，会随着吸肥量增加而增加，降低溶涨度，起到保肥作用。保水剂的保水性能不仅可以有效预防土壤流失，还可以提高农业效益，具有一定的实用价值。

2.3保水剂在水土保持应用中的注意事项

目前，我国在保水剂的应用上对于预防水土流失还处于发展阶段，尽管保水剂具有较好的吸水能力，但受土壤质地、施用量以及使用方法等因素的影响，在实际应用中还存在着诸多问题。为保证保水剂在施用过程中的最佳效果，应采取林草及工程措施，进行多次试验，在灌溉水的基础上结合配套技术，实现其作用的最大化，给保水剂在水土保持中的应用提供有力的科学指导方向。

3　保水剂在水土保持应用中的发展趋势

在未来的发展中，要不断推广和扩大保水剂在水土保持中的应用，对于保水剂的研发，将会有更多的新思路和新方法。加强保水剂在农业灌溉、植树造林、园林绿化等方面的发展，使其得到多功能高效率的应用。另外，保水剂在土壤应用中可以起到保水、保土、保肥的作用，给水土保持提供了有力的理论依据。构建一套科学完善的综合保水技术系统，制定安全的保水评价体系，不仅对预防土壤退化和腐蚀有一定的帮助，还可以形成保水剂市场环境的规范化。

4　结语

综上所述，保水剂在水土保持中的应用范围广泛，不仅可以有效改善环境污染，还可以促进农作物的生长，提高农作物生长效益，促进企业以及国家效益的增加。随着当前保水剂在水土保持应用中的发展，只有建立完善的保水体系工程结构，建立科学的保水环境，结合高科技的研发技术，才能带动经济的飞速发展，使其在未来的应用研究中走可持续发展之路。

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