CN102827612A

CN102827612A - 一种土壤保水剂及其应用方法

Info

Publication number: CN102827612A
Application number: CN2012103503130A
Authority: CN
Inventors: 樊红柱; 冯文强; 顾会战; 秦鱼生; 刘克; 陈琨; 曾祥忠; 喻华
Original assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Current assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明公开了一种土壤保水剂及其应用方法，解决现有技术中保水剂存在失水性差、降解缓慢、并且对环境有持续破环作用的问题。本发明的保水剂为水葫芦碎片，所述水葫芦碎片由水葫芦经筛选、清洗、晾晒、粉碎制得；本发明还提供了上述土壤保水剂的应用方法。本发明利用水葫芦叶柄中下部膨大处的海绵质失水收缩后具有较强吸水的特性，同时可以根据土壤墒情释放海绵质吸附的自由水分子，有效地提高了土壤含水量，同时水葫芦还是一种有机肥源，本发明制备的土壤保水剂可以完全生物降解，不存在土壤污染，还具有供给作物养分和培肥土壤的效果。

Description

一种土壤保水剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及的是一种土壤保水剂及其应用方法。

背景技术

目前市面上保水剂的材料是高吸水性树脂，它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料，主体成份分子结构为三维立体网状结构，其吸水性极强，但保水剂吸收的水分不是吸附水，它与水分子是以氢键的方式结合，水分子处于非游离状态，即使在挤压状态下也不会失水。因此，树脂为材料的保水剂存在吸水强，而失水差的问题，并且保水剂在土壤中降解缓慢，对环境有持续的破环。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤保水剂及其应用方法；利用水葫芦叶柄中下部膨大处内的海绵质失水收缩后具有较强的吸水特性，同时可以根据土壤墒情释放海绵质吸附的自由水分子，制备出一种土壤保水剂，并且其可以完全生物降解；解决现有技术中保水剂存在失水性差，其降解对环境有持续破环的问题。

实现本发明的技术方案如下：

一种土壤保水剂，由水葫芦碎片组成；其中水葫芦碎片由水葫芦经筛选、清洗、晾晒、粉碎制得。

进一步地，所述水葫芦碎片经晾晒后，使其含水量为15%～20%。

再进一步地，所述水葫芦碎片的细度为4～7目。

一种土壤保水剂的应用方法，由以下步骤构成：

（1）在作物种植带开沟，将制备好的水葫芦碎片填入沟内；

（2）浇水，施入50%～70%作物整个生育期所需的肥料，并将土壤回填于沟内；

（3）在回填土壤上开沟或作穴，然后播种或移栽作物，再施入30%～50%作物整个生育期所需肥料。

为了更好的实现作物种植带的保水性能，上述步骤完成后盖上地膜。

另外，所述步骤（1）具体是在作物种植带开深10cm，宽15cm的沟，把水葫芦碎片按5000kg/hm²填入沟内。

本发明具有以下优点及有益效果：

（1）本发明晾晒水葫芦时充分利用了自然光热资源，不需消耗额外的能源；

（2）本发明充分的利用了现已危害成灾的水葫芦为材料制备出一种土壤保水剂，使水葫芦变废为宝；

（3）本发明的水葫芦在晒干后，由于其叶柄中下部膨大处的海绵质失水收缩后具有较强的吸水特性，同时可以根据土壤墒情释放海绵质吸附的自由水分子，用作保水剂效果好；

（4）本发明的水葫芦是一种较好的有机肥源，以其为材料制备出的土壤保水剂完全可以生物降解，不存在土壤污染，还具有供给作物养分和培肥土壤的效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

首先在农闲的冬春旱季，从生长水葫芦的水域中将水葫芦捞起，然后筛选出饱满的水葫芦，随后将水葫芦清洗干净；在冬闲地或冬闲预留行中，把清洗后的水葫芦自然晾晒20天后，其含水量达到15%。然后把晾晒干后的水葫芦植株用普通的粉碎机粉碎，使其细度到达4目，备用。在使用时将碎片填入事先开好的沟内，根据土壤含水量情况浇灌充足的水，再施入作物所需的部分肥料，最后回土、作穴或开沟、播种或移栽作物，覆盖地膜，即可实现保水的效果。

使用时，首先称量需种植的作物整个生育期所需的全部肥料，再在作物种植带上开深10cm，宽15cm的沟，将制备好的水葫芦碎片按5000kg/hm²的量填入沟内，根据土壤墒情浇入足量的水，再施入作物所需全部肥料的55%，最后把土壤回填于沟内。当水充分浸入土壤后，再在回填土壤上作穴或者开沟，然后播种作物或者移栽作物，最后再施入作物剩余的45%肥料，盖上地膜以利于保持水分。当作物长出苗后，在相应位置的膜上开直径为58毫米的孔，将幼苗从开有孔的地方引出地膜，并在孔的周围覆土，以防止水分散失。

实施例2

首先在农闲的冬春旱季，从生长水葫芦的水域中将水葫芦捞起，然后筛选出饱满的水葫芦，随后将水葫芦清洗干净；在冬闲地或冬闲预留行中，把清洗后的水葫芦自然晾晒23天后，其含水量为18%。然后把晾晒干后的水葫芦植株用普通的粉碎机粉碎成细度为6目的碎片，备用。在使用时将碎片与相应作物所需的部分肥料混合且搅拌均匀，开沟将混合物填入沟中，最后回土、作穴或开沟、播种或移栽，覆盖地膜，即可实现保水的效果。

使用时，首先称量需种植的作物整个生育期所需的肥料，再在作物种植带上开深10cm，宽20cm的沟，将制备好的水葫芦碎片按5000kg/hm²的量与作物整个生育期所需肥料的60%混合均匀，填入沟中，根据土壤墒情浇入足量的水，最后把土壤回填于沟内。当水充分浸入土壤后，再在回填土壤上作穴或开沟，然后播种或移栽作物，最后再施入作物整个生育期所需肥料的40%，覆土盖肥，盖上地膜以利于保持水分。当作物长出苗后，在相应位置的膜上开直径为55毫米的孔，将幼苗从开有孔的地方引出地膜，并在孔的周围覆土，以防止水分散失。

本发明在烟草上的应用效果：

试验方法：采用大田小区试验，以烤烟为供试材料，将烤烟分为2组处理，第一组为对照组不使用任何保水措施，小区面积20m²，并按常规方法种植烤烟。第二组为试验组使用本发明的土壤保水剂，小区面积20m²，将10.0kg制备好的水葫芦碎片撒施到事先开好的深10cm，宽20cm的沟中，浇入足量的水，然后施入烤烟所需肥料的70%，再把土壤回填于沟内，待水分充分浸入土壤后，在回填的土壤上作穴移栽烤烟，施入剩余30%的肥料，覆土后盖上地膜，在地膜上开直径为58mm的孔，将幼苗引出地膜，并在孔周围覆土，防止水分流失。整个生育期无灌溉，在烤烟的团棵期、旺长期和打顶期在对照组和试验组各随机选择3个不同点，采集深度为0～20cm的混合土壤测定含水量，土壤水分测定采用电热恒温干燥箱烘干法。收获后在对照组和试验组各随机选择3个不同点，采集深度为0～20cm的混合土壤，测定土壤肥力指标。土壤含水量结果见表1，土壤养分见表2。

表1

组别	团棵期	旺长期	打顶期
				对照组	13.5	13.1	11.4
试验组	14.1	15.2	14.1

表1结果表明，在烤烟生长的团棵期，试验组土壤含水量与对照组差异较小，原因是烤烟移栽前土壤浇灌足量的水，并且地膜覆盖使土壤蒸发量小，保水效果好；生产中烤烟团棵期后要求揭掉地膜；旺长期和打顶期，试验组土壤含水量分别达到15.2%和14.1%，比对照组土壤含水量提高了16.0%和23.7%。表明本发明的保水剂能够明显提高烤烟生育后期土壤中的含水量。

表2

表2结果表明，本发明的保水剂可以降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤具有良好的透气效果。通过烤烟收获后测定不同处理土壤肥力指标，其中有机质含量、有效氮含量和有效钾含量均为试验组高于对照组，土壤pH和有效磷含量差异较小。表明水葫芦作为保水剂可以增加土壤孔隙度，提高土壤有机质、有效氮和有效磷含量，从而培肥土壤。主要的原因是水葫芦本身含有丰富的矿质营养元素，水葫芦晒干粉碎后作为保水剂，既有保水的效果，又有培肥土壤的效果。

本发明在玉米上的应用效果：

试验方法：采用大田小区试验，以四川丘陵区旱地作物玉米为供试材料，将玉米分为3组处理，第一组为对照组不使用任何保水措施，小区面积15m²，按常规方法种植玉米。第二组为保水剂组使用河南省农科院植物营养与资源环境研究所研制的保水剂，小区面积15m²，该保水剂的用量为60kg/hm²，故为0.09kg，首先将0.09kg的保水剂与等量的干土混合后，然后撒施到事先开好的深10cm，宽15cm的沟中，浇入充足的水，施加65%的玉米整个生育期所需的肥料，再把土壤回填于沟内，待水分充分浸入土壤后，再在回填的土壤上开穴播种，施入剩余35%玉米所需的肥料，覆土后盖上地膜，待长出幼苗后，在地膜上开直径为55mm的孔，然后将幼苗引出地膜，并在孔周围覆土，防止水分流失。第三组为试验组使用本发明的保水剂，小区面积15m²，本发明的保水剂用量为5000kg/hm²，故为7.50kg，首先将7.50kg本发明的保水剂撒施到事先开好的深10cm，宽15cm的沟中，浇入充足的水，再施入65%玉米整个生育期所需的肥料，回填土壤，待水分充分浸入土壤后，再在回填的土壤上开穴播种，施入剩余35%玉米所需的肥料，覆土后盖上地膜，待长出幼苗后，在地膜上开直径为55mm的孔，然后将幼苗引出地膜，并在孔周围覆土，防止水分流失。整个玉米生育期无灌溉，栽培密度、病虫害管理等同当地农民习惯。从玉米拔节期至成熟期，每隔10天取样测定土壤含水量，选择距离玉米植株10cm的3个不同点处深度为0～20cm的混合土样测定，土壤水分测定采用电热恒温干燥箱烘干法。收获后，每个小区随机选10株玉米植株进行调查，测定穗长、果穗的秃顶长、穗行数、行粒数、单穗粒数和单穗干重的指标，同时测定各小区的产量。土壤含水量结果见表3，玉米各指标见表4。

表3

组别	5月22日	6月1日	6月11日	6月21日	7月1日	7月11日	7月21日
								对照组	27.0	26.5	27.2	23.8	21.2	20.0	17.1
保水剂组	27.8	28.3	29.1	26.2	24.1	24.3	19.2
								试验组	28.5	29.2	30.0	28.0	25.9	25.0	21.0

表3结果表明，在玉米生长前期（5月22至6月11日），不同组之间土壤含量差异较小，原因是此期间降雨充沛，各种保水措施不太明显。从6月21日至7月21日，各组之间土壤含水量具有明显的差异，各组土壤含水量大小顺序为：试验组＞保水剂组＞对照组。玉米整个生育期内使用本发明处理后的土壤含水量比对照组高了5.6%～25.0%，而本发明处理后的土壤含水量比普通保水剂处理后的土壤含水量高了2.5%～9.4%。表明本发明具有明显提高土壤水分含量的效果，其效果甚至优于市面销售的普通保水剂。

表4

表4表明，各组不同的处理方式对玉米果实穗长、穗行数和行粒数影响较小，本发明保水剂处理后的果实穗秃顶长明显低于对照组和保水剂组，单穗粒数、单穗干重和产量均以本发明的试验组最高，保水剂组次之，对照组最低。其中本发明的试验组中玉米单穗粒数分别比保水剂组和对照组高了2.0%和9.7%，玉米单穗干重分别增加了2.3%和17.7%，玉米产量提高了2.3%和17.7%。说明本发明的保水剂具有提高作物产量的效果。

Claims

1.一种土壤保水剂，其特征在于，由水葫芦碎片组成；其中水葫芦碎片由水葫芦经筛选、清洗、晾晒、粉碎制得。

2.根据权利要求1所述的一种土壤保水剂，其特征在于，所述水葫芦碎片经晾晒后，使其含水量为15%～20%。

3.根据权利要求2所述的一种土壤保水剂，其特征在于，所述水葫芦碎片的细度为4～7目。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种土壤保水剂的应用方法，其特征在于，由以下步骤构成：

（1）在作物种植带开沟，将水葫芦碎片填入沟内；

（2）浇水，施入作物整个生育期所需50%～70%的肥料，并将土壤回填于沟内；

（3）在回填土壤上开沟或作穴，播种或移栽作物，再施入作物整个生育期所需30%～50%的肥料。

5.根据权利要求4所述的一种土壤保水剂的应用方法，其特征在于，上述步骤完成后盖上地膜。

6.根据权利要求5所述的一种土壤保水剂的应用方法，其特征在于，步骤（1）具体是在作物种植带开深10cm、宽15cm的沟，把水葫芦碎片按5000 kg/hm²填入沟内。