CN109233844A - 一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用，属于保水剂领域。本发明提供的保水剂由油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水制备得到；所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比为1：(0.1～0.12)：(0.01～0.1)：(0.1～0.5)：(0.5～0.7)。本发明的保水剂能够明显改善沙性土壤孔隙大通透性强导致的蒸发剧烈、深层渗漏严重的问题；本发明的保水剂绿色环保、无毒无害，且使用方法简单，配合秸秆还田使用还能有效抑制秸秆的快速降解，增加有机质积累，促进小麦增产。

Description

一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及保水剂技术领域，特别涉及一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用。

背景技术

华北平原及西北地区，大面积分布着发育于石灰岩风化壳上的石灰性土壤，该区域水资源短缺，多为干旱半干旱农业生态***，该区域沙土和沙壤土面积较大，该类型土壤农业种植最大的障碍就是其保水能力不足。沙土结构疏松，有机质含量低，养分匮乏，漏水漏肥现象严重，属于中低产田。目前，水资源短缺，成为限制该地区石灰性沙质土壤农业生产亟待解决的问题，如何在有限的水资源条件下，改善沙土水分保持，减少水分的渗漏，以较少的水获取较大的产量已成该地区亟待解决的问题。

保水剂是近年来快速发展的一项用来抗旱节水的材料，常见的保水剂种类多为化学合成保水剂，如聚丙烯酰胺类等，具有羧基、羟基等亲水性基团，且吸水性极强、保水性优良的新型高分子树脂，该类保水剂能吸收大量的水，可有效提高土壤水分含量。但是现有的化学保水剂一般需要开沟、穴或覆土掩埋并充分灌水，其实际应用中存在成本较高、污染环境，大田使用不便捷的缺点，因此实际上，石灰性土壤农田使用保水剂的面积非常小。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用。本发明提供的保水剂保水效果好，能够提高土壤的水分利用效率，提高作物产量，使用方便，绿色环保，无毒无害，且制备方法简单，原料廉价易得。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种石灰性农田土壤保水剂，由油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水制备得到；所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比为1：(0.1～0.12)：(0.01～0.1)：(0.1～0.5)：(0.5～0.7)。

优选的，所述油脂为废油脂；所述废油脂为食用废弃油脂。

优选的，所述油脂的皂化值为180～220mg KOH/g。

本发明提供了上述方案所述石灰性农田土壤保水剂的制备方法，包括以下步骤：

(3)将油脂和氢氧化钾溶液混合，使油脂和氢氧化钾进行不完全皂化反应，得到硬脂酸钾-油脂混合物；

(4)将黄腐酸和糖蜜溶于水后和所述硬脂酸钾-油脂混合物混合，然后依次进行保温处理和过滤，得到石灰性农田土壤保水剂。

优选的，所述步骤(1)具体为：

将油脂加热，在保温条件下加入部分氢氧化钾溶液搅拌20～40min，然后加入剩余部分的氢氧化钾溶液搅拌50～70min；

所述氢氧化钾溶液的质量分数为25～35％。

优选的，所述油脂的加热温度为80～85℃；升温至所述加热温度的升温速率为8～12℃/min。

优选的，所述步骤(2)中的保温处理包括依次进行的搅拌保温处理和静置保温处理；所述搅拌保温处理的时间为1.5～2.5h；所述静置保温处理的时间为0.8～1.5h；

所述保温处理的温度为40～50℃。

本发明提供了上述方案所述的石灰性农田土壤保水剂或上述方案所述制备方法制备的石灰性农田土壤保水剂的应用，将所述保水剂随水溶肥灌溉使用或用水将所述保水剂稀释后喷施于地表。

优选的，所述保水剂与秸秆还田配合使用。

优选的，所述保水剂的用量为3～5kg/亩。

本发明提供了一种石灰性农田土壤保水剂，由油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水制备得到；所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比为1：(0.1～0.12)：(0.01～0.1)：(0.1～0.5)：(0.5～0.7)。本发明提供的保水剂的有益效果为：

(1)油脂和氢氧化钾配合能够形成硬脂酸钾-油脂混合物，该混合物水解呈碱性。

(2)黄腐酸含有羧基、羟基、酚羟基、醇羟基和醌基等多种官能团，呈弱酸性，能中和硬脂酸钾-油脂混合物水解的碱性，能提高其稳定性，同时黄腐酸盐还能刺激植物生长，兼具保水的功效。

(3)糖蜜的主要成分是蔗糖和葡萄糖，是土壤微生物的速效碳源，能够被土壤微生物大量利用繁殖增强土壤的氧气消耗；通过油脂的共同作用使土壤形成局部的厌氧环境，进一步降低沙土过度的氧化作用，降低沙土氧化还原电位值(Eh)，使其还原性增加，有利于降低沙土中有机质的分解速度，保存养分和水分。

(4)本发明利用油脂、氢氧化钾、黄腐酸和糖蜜为原料制备保水剂，将本发明的保水剂施用到沙土中后，油脂成分能阻塞沙土较大的空隙结构，抑制水分的散失；石灰性砂质潮土，富含钙质(Ca²⁺)和镁(Mg²⁺)等碱金属及碱土金属元素，其同硬脂酸钾发生沉淀反应，在土壤生成溶解度更低的硬脂酸钙和硬脂酸镁等，硬脂酸钙具有粘着性和具有较好稳定土壤的作用，使土壤形成团粒结构，还能阻止散失，能降低水分蒸发。反应过程中释放的游离钾盐可以作为营养素被植物吸收利用，不至使土壤pH增加。硬脂酸钙可随其在土壤中的时间被微生物最终分解，长期大量施用不会污染破坏土壤。此外，本发明提供的保水剂绿色环保，无毒无害，原料廉价易得。

实施例结果表明，本发明提供的保水剂极大促进了石灰性土壤的保水性能；大田验证表明，喷施本发明的保水剂能够提高作物产量和土壤水分利用效率。

本发明还提供了上述方案所述保水剂的制备方法，本发明提供的制备方法步骤简单，成本低，容易操作。

本发明还提供了上述方案所述保水剂的应用，本发明提供的保水剂可以稀释后直接喷施地表或随农田灌溉一起进入农田土壤，还可以与秸秆还田配合使用，使用方法简单，无需开沟、穴和覆土掩埋，适合大面积施用。

附图说明

图1为实施例4中不同处理方式对石灰性沙质土小麦生长的影响；

图2为实施例4中不同处理方式对石灰性沙质土的保水效果的影响；

图3为实施例4中不同处理方式对土壤水分入渗时间的影响；

图4为实施例4中CK组>5mm团聚体的扫描电镜图；

图5为实施例4中喷施本发明保水剂组>5mm团聚体的扫描电镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种石灰性农田土壤保水剂，其特征在于，由油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水制备得到；所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比为1：(0.1～0.12)：(0.01～0.1)：(0.1～0.5)：(0.5～0.7)。

在本发明中，所述油脂的皂化值优选为180～220mg KOH/g，更优选为190～210mgKOH/g，进一步优选为200mg KOH/g；所述油脂优选为废油脂；所述废油脂优选为食用废弃油脂。本发明使用废油脂为原料可以进一步降低保水剂的成本。

在本发明中，所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比优选为1:0.1：(0.03～0.08):(0.2～0.4):0.6，进一步优选为1:0.1:0.05:0.3:0.6。

在本发明中，所述水优选为去离子水。在本发明的具体制备过程中，所述水用于溶解氢氧化钾、黄腐酸以及糖蜜。

本发明提供了上述方案所述石灰性农田土壤保水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)油脂和氢氧化钾溶液混合，使油脂和氢氧化钾进行不完全皂化反应，得到硬脂酸钾-油脂混合物；

(2)将黄腐酸和糖蜜溶于水后和所述硬脂酸钾-油脂混合物混合，然后依次进行保温处理和过滤，得到石灰性农田土壤保水剂。

本发明将油脂和氢氧化钾溶液混合，使油脂和氢氧化钾进行不完全皂化反应，得到硬脂酸钾-油脂混合物。本发明优选将油脂加热，在保温条件下加入部分氢氧化钾溶液搅拌20～40min，更优选搅拌30min，然后加入剩余部分的氢氧化钾溶液搅拌50～70min，更优选搅拌60min；所述氢氧化钾溶液的质量分数优选为25～35％，更优选为30％。在本发明中，两次加入的氢氧化钾溶液的体积优选相等。

在本发明中，所述油脂的加热温度优选为80～85℃，更优选为82～83℃；升温至所述加热温度的升温速率优选为8～12℃/min，更优选为10℃/min。

在本发明中油脂和氢氧化钾发生不完全皂化反应，形成硬脂酸钾和油脂的浓稠液状混合物，其中硬脂酸钾起到乳化剂的作用，与多余的油脂混合形成能溶于水的混合物。

得到硬脂酸-油脂混合物后，本发明将黄腐酸和糖蜜溶于水后和所述硬脂酸钾-油脂混合物混合，然后依次进行保温处理和过滤，得到石灰性农田土壤保水剂。在本发明中，所述黄腐酸、糖蜜和水的质量比优选为0.01～0.1:0.1～0.5:10，更优选为0.03～0.08:0.2～0.4:10。本发明优选将糖蜜灭菌后使用。在本发明中，所述溶解氢氧化钾用水和溶解黄腐酸、糖蜜用水的总量符合上述方案所述的比例。

在本发明中，所述保温处理优选包括依次进行的搅拌保温处理和静置保温处理；所述搅拌保温处理的时间优选为1.5～2.5h，更优选为2h；所述静置保温处理的时间为0.8～1.5h，更优选为1h；所述保温处理的温度优选为40～50℃，更优选为45～48℃。

保温处理处理完成后，本发明将混合体系过滤，得到本发明的保水剂。本发明优选将混合体系冷却至室温后再进行过滤。本发明通过过滤将难溶物质去除，得到不透明的黄褐色溶液，即为本发明的保水剂。

在本发明中，由于硬脂酸-油脂混合物中有大量疏水基团，其疏水作用会降低其在水中的溶解度，长时间储存会出现结块和分层现象，影响其保质期及使用效果，黄腐酸钾和糖蜜分子量相对较小，溶解度高，并富含羟基、羧基等活性官能团，与水中脂肪酸钾分子通过范德华力和氢键形成稳定的结构，对混合物中的脂肪酸钾有分散、防止结块的作用，从而改善混合体系的稳定性，且黄腐酸本身就有保持土壤水分和作为作物生长调节剂，刺激作物生长的作用。

本发明提供了上述方案所述的石灰性农田土壤保水剂或上述方案所述制备方法制备的石灰性农田土壤保水剂的应用。在应用时，将本发明的保水剂随水溶肥灌溉使用或用水将所述保水剂稀释后喷施于地表；在本发明中，所述保水剂的浓度越高，使用效果越好，在使用喷雾器进行喷施时，优选将本发明的保水剂稀释45～55倍使用，更优选稀释50倍使用，在该稀释倍数下，可以兼顾保水效果和使用成本，并且便于喷雾器喷施；当所述保水剂随灌溉使用时，根据不同的灌溉方式(喷灌、滴灌、地面灌溉等)选择不同的稀释倍数，本领域技术人员根据经验进行确定即可。

在本发明中，所述保水剂还可与秸秆还田配合使用，效果最佳。本发明的保水剂配合秸秆还田使用能够有效抑制秸秆的快速降解，增加有机质积累，促进农作物增产。

在本发明中，所述保水剂的用量优选为3～5kg/亩，更优选为3.5kg/亩。

在石灰性农田土壤中施用本发明的保水剂能够明显改善沙性土壤孔隙大通透性强导致的蒸发剧烈、深层渗漏严重的问题，且本发明的保水剂使用方法简单，无需开沟、穴和覆土掩埋，适合大面积施用。

下面结合实施例对本发明提供的一种石灰性农田土壤保水剂及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)将皂化值180mg KOH/g的废油脂1质量份置于容器内，以10℃/min的速率升温至85℃；将0.1至0.12质量份氢氧化钾配制成30wt％的溶液，在保温状态下，将1/2体积的氢氧化钾溶液加入油脂中搅拌30min，然后加入剩余体积的氢氧化钾溶液，继续搅拌1h，得到硬脂酸和油脂的浓稠液状混合物；

(2)将黄腐酸0.1质量份和灭菌后的糖蜜0.1质量份混合于10份去离子水中，然后添加至步骤(1)所得硬脂酸和油脂的浓稠液状混合物中，保持40℃温热状态，搅拌2h，然后静止1h，冷却至常温后过滤，得到石灰性农田土壤保水剂。

实施例2

其他条件和实施例1相同，仅将黄腐酸和糖蜜的质量份数改为0.01份和0.5份。

实施例3

其他条件和实施例1相同，仅将黄腐酸和糖蜜的质量份数改为0.05份和0.3份。

实施例4

对实施例1制备的保水剂的应用效果进行测试：

一、盆栽种子发芽试验：

(1)试验方法：于20cm高小桶内装入干燥过2mm筛的石灰性潮土，pH＝8.2，加入清水使得盆中土壤达到最大持水量的60％的水分。设置3个处理：(1)播种小麦种子(CK)；(2)播种小麦种子后，喷施保水剂(先喷)；(3)播种小麦种子，等小麦发芽后喷保水剂(芽喷)；每个处理重复3次，放置于光照培养箱中，18℃培养，不再浇水，观测麦苗长势和并在任一处理发生萎蔫时测土壤含水量。该实验中保水剂的用量约为0.2g/kg干土(为便于观察效果以及研究保水机理，实验室培养实验中保水剂用量比大田应用时高，这是本领域的常规做法)。

(2)试验结果：

(a)培养1.5周后，观察小麦长势，结果如图1所示；可以看出，CK处理的小麦种子开始发生萎蔫，先喷和芽喷处理小麦生长正常，说明本发明的保水剂在小麦种子播种前喷施(先喷)和发芽后喷施(芽喷)均能提高幼苗的存活率。

(b)对培养1.5周后的三组实验中不同层次的土壤含水量进行检测，所得结果如图2所示；

根据图2可以看出，与不喷施保水剂的CK相比，两个喷施处理在2～5cm和5～10cm的土壤层含水量均显著增加，但是0～2cm表层土壤的水分含量并没有显著增加。说明本发明的保水剂没有在表层停滞，会在土壤空隙中发生迁移，并有效阻止表层以下水分的散失。

二、土柱水分入渗试验

(1)试验方法：试验土壤为石灰性砂质潮土，pH值7.8，土壤风干过筛备用。入渗装置选用圆柱一维积水入渗装置。包含有高50cm，壁厚0.2cm，内径14.6cm的有机玻璃柱和高35cm，内径9.5cm，量程为2000ml的的马氏瓶。玻璃柱和马氏瓶之间用硬质橡胶导管连接，玻璃柱底部侧边开有小孔，并***玻璃导管，以测量饱和导水率。底部铺有高度为1.5cm的砾石，砾石上部是0.5cm厚的石英砂，石英砂与土壤之间以纱布隔开。铺设打底砾石和石英砂是为了消除气相阻力对入渗的影响。土层共计40cm，处理包括：(1)不添加任何保水措施的CK；(2)混入土重0.1％的保水剂；(3)混入土重0.2％的秸秆粉末；(4)混入土重0.2％的保水剂；(5)混入土重0.1％的保水剂和0.2％的秸秆粉末；土柱填充完成，通过马氏瓶向土柱表层提供深度为2cm的稳定水头，进行积水入渗试验。

(2)试验结果：

(a)水分入渗情况测试：对不同处理措施的土柱的水分入渗情况进行检测，所得结果如图3所示；

根据图3可以看出，与CK相比，其余4种措施均显著增加了湿润锋在40cm土柱中的运动时间，有效阻碍了水分的入渗，降低沙土的渗漏，其中0.1％保水剂+2％秸秆>0.2％保水剂>0.1％保水剂>2％秸秆>CK。

(b)不同处理土壤呼吸总量测试：入渗试验结束后，土柱停止灌水，静止培养，测定30d内土壤的呼吸总量及30d后各土柱的水分含量，结果如表1所示。

表1不同处理对土壤呼吸量和水分的影响

根据表1可以看出，与CK相比，单纯保水剂的使用显著降低了试验土壤的呼吸量，并显著增加了土壤的水分含量。秸秆还田是一项普遍的农业措施，单纯添加秸秆的处理与CK相比，土壤呼吸急剧增加1倍，水分含量提高了16.9％。但保水剂和秸秆配比显著抑制了由于秸秆添加带来的土壤呼吸激增，并显著增加土壤水分。说明保水剂和秸秆配合使用综合效果最佳。

三、大田应用方法

(1)试验地：本试验自2017年10月小麦播种期开始布置，试验地点是河南省开封市通许县玉皇庙乡冢上村，试验地土壤为砂质潮土，基本理化性质为：有机碳含量10.5g kg^-1，碱解氮0.043g kg^-1，有效磷0.029g kg^-1，速效钾0.082g kg^-1。pH为7.8；0～60cm土壤机械组成为，砂粒71.3％，粉粒19.9％，粘粒8.7％。作物类型为冬小麦。

(2)试验方法：试验田共设置了4个处理，分别为：不处理对照(CK)、聚丙烯酰胺类(PAM)市售保水剂、本发明实施例1的保水剂、秸秆还田与本发明实施例1的保水剂。每个处理三次重复，田间小区完全随机排列。小区面积为3m×6m＝18m²，喷施时间2次：播种期1次按照每亩2kg喷施、小麦返青拔节期随除草剂一起喷施1次，按照1.5kg/亩喷施。具体方法为：小麦播种前整地划分小区，喷施保水剂处理是于地表后常规耕作；保水剂配合秸秆还田处理是将保水剂直接喷施于还田秸秆上，然后进行常规耕作；市售保水剂是直接撒施于土壤表面然后常规耕作。次年春天返青拔节期，雨水、土壤墒情不足，需要灌水，保水剂可随灌水一起，先喷施后灌水或随滴灌一起使用，也可在此时间段随除草剂一起喷施使用，次年春天用量为1.5kg/亩。

小区氮磷钾化肥施用量比例一定，均为12:8:4。遵循当地习惯施肥。

(3)土样及作物产量分析方法

样品采集：为了避免土样的特殊性，保证其具有典型性和代表性，田间采样以S法采集原状土样，带回实验室用干筛法测定土壤团聚体；植株样采集则是在小麦成熟期随机收集20穗，1m²内小麦穗，用以估算小麦产量及产量性状。

土壤水分利用效率计算：土壤水分利用效率的计算运用水量平衡法测量作物耗水量，它是一种间接的测定方法，通过计算代表范围内土壤水量的收入和支出之差来推求作物耗水量。前人的研究认为，在干旱区，地表径流项和地下水补给项可忽略。

水分利用效率(WUE)则是根据作物的经济产量与作物耗水量的比值来得到。作物(WUE)是作物生长过程中整个生育期消耗单位水量生产的经济产量，兼顾了产量形成和耗水两个过程。提高经济产量是农业节水的终极评价标准，农业产出主要是在作物生长期间生物性耗水过程中形成的，作物生育期消耗的水量与作物的生长发育及产量形成过程密切相关，因此，作物WUE更准确地表达了作物生产与耗水的关系，能够较好地反映生产实际情况。

根据不同土层的土壤含水率、土层厚度和土壤密度计算不同土层的土壤含水率(水层厚度mm)。

土壤含水率计算公式如式(1)所示：

W＝(S_w－S_d)/S_d×100％ (1)

式(1)中，W为土壤含水率，％；S_w为湿土质量，g；S_d为干土质量，g。

土壤含水量计算公式如式(2)所示：

h＝H×W×d×10 (2)

式(2)中，h为土壤含水量，mm；H为土层深度，cm；W为土壤含水率，％；d为土壤体积质量，g cm^-3。0～80cm土层土壤储水量为0～20、20～40、40～60、60～80cm土层土壤含水量之和。

通过公式(1)、(2)计算0～80cm土壤上小麦播种前和收获后的土壤含水量，得到作物整个生育期的耗水量(mm)＝播种前土壤含水量+生育期内降雨量(mm)－收获后土壤含水量(mm)。水分利用效率(kg m^-3)＝籽粒产量(kg m^-2)/作物耗水量(m)。

(4)试验结果：

(a)小麦产量及产量构成要素的影响

对不同处理方式下小麦产量构成及产量表现进行检测，所得结果如表2所示：

表2不同处理方式下小麦产量构成及产量表现

根据表2可以看出，与CK相比，各处理均使小麦产量有所增加，且与CK达到显著差异水平(P﹤0.05)，分别增产14.5％，21.4％，32.3％。其中秸秆与保水剂配合处理小麦产量达到最高，比市售保水剂提高15.6％(P﹤0.05)。保水剂配合秸秆施用极大提高了小麦产量，因为在沙性土壤中，秸秆矿化速度快，有机质难以积累，本发明保水剂降低了沙土的透气性，降低了秸秆的降解速率，提高了有机质的积累量，也有利于增加了土壤水分和肥力。

(b)土壤水分利用效率

表3为不同处理对土壤水分利用率的影响结果，根据表3可以看出，使用本发明的保水剂显著提高了石灰性沙土的水分利用效率，本发明保水剂及其与秸秆配施显著增加了水分利用效率。秸秆与保水剂配合处理组的水分利用效率显著高于市售保水剂处理组。

表3不同处理对土壤水分利用效率的影响

(c)不同处理对土壤团聚形成的影响

土壤团聚体对保持土壤水分和肥力有重要的意义。沙土粘结性差，沙粒之间较难以形成团聚体，因此沙质土的保团聚体结构差。通过土壤干筛分法>0.25mm直径的土壤颗粒具备团聚体结构，所得结果如表4所示。

表4小麦收获期不同处理对耕层石灰性砂质潮土结构的影响

根据表4可以看出，使用本发明的保水剂增加了试验土壤的>0.25mm团聚体的数量，降低了<0.25mm团聚体数量，有利于团聚体的形成。秸秆还田配合保水剂比市售PAM保水剂更能提高土壤团聚作用。

(d)不同处理对沙土剖面空隙的影响

用扫描电镜技术对CK组和喷施保水剂处理组的＞5mm大团聚体的空隙结构进行扫描分析，所得结果如图4和图5所示，其中图4为CK＞5mm大团聚体的扫描电镜图，图5为喷施本发明保水剂处理组的＞5mm大团聚体的扫描电镜图。组根据图4和图5可以看出，使用本发明保水剂显著降低了沙土大空隙的数量，增加了微空隙数量，有利于水分的保持。

(f)不同处理对土壤有机质含量的影响

对不同耕层深度的土壤的有机质含量进行测定，所得结果如表5所示；

表5土壤有机质含量(g/kg)

根据表5可以看出，与CK和市售保水剂相比，本发明的保水剂显著提高了土壤有机质含量，尤其是秸秆还田配合保水剂处理，有机质含量比CK提升了23.8％。沙质土壤透气性强，有机质难以积累，有机质含量的提高对砂质土壤保水和肥力提升都要重要的作用。

(e)效益分析

本发明的保水剂成本低廉，按照每公斤10元，每亩使用3.5kg计算，小麦价格按照1.1元/斤计算，对不同处理组的经济效益进行分析，所得结果如表6所示。

表6经济效益分析

本发明的保水剂成本远低于市售保水剂，具有价格优势，使用本发明保水剂和保水剂配合秸秆使用分别可增收51.0元和95.5元。假如有100万亩石灰性沙土使用本发明的保水剂，不仅可以大量节约淡水资源，还可增加经济收益5～9千万元。除了上述直接经济效益外，还能提高石灰性沙质土的有机碳含量，培肥土壤，并充分利用了废弃物资源，总之具有较大的环境效益和社会效益，适应于目前自动化灌溉和喷施农业发展需求，具有广阔的开发应用前景。

按照实施例4的方法对实施例2～3制备的保水剂的效果进行测试，效果和实施例1制备的保水剂的效果相似。

由以上实施例可以看出，本发明提供的保水剂绿色环保，无毒无害，原料廉价易得，且保水效果好，使用方便，具有广阔的应用前景。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种石灰性农田土壤保水剂，其特征在于，由油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水制备得到；所述油脂、氢氧化钾、黄腐酸、糖蜜和水的质量比为1:(0.1～0.12)：(0.01～0.1)：(0.1～0.5):(0.5～0.7)。

2.根据权利要求1所述的保水剂，其特征在于，所述油脂为废油脂；所述废油脂为食用废弃油脂。

3.根据权利要求1或2所述的保水剂，其特征在于，所述油脂的皂化值为180～220mgKOH/g。

4.权利要求1～3任意一项所述石灰性农田土壤保水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将油脂和氢氧化钾溶液混合，使油脂和氢氧化钾进行不完全皂化反应，得到硬脂酸钾-油脂混合物；

(2)将黄腐酸和糖蜜溶于水后和所述硬脂酸钾-油脂混合物混合，然后依次进行保温处理和过滤，得到石灰性农田土壤保水剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：

将油脂加热，在保温条件下加入部分氢氧化钾溶液搅拌20～40min，然后加入剩余部分的氢氧化钾溶液搅拌50～70min；

所述氢氧化钾溶液的质量分数为25～35％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述油脂的加热温度为80～85℃；升温至所述加热温度的升温速率为8～12℃/min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的保温处理包括依次进行的搅拌保温处理和静置保温处理；所述搅拌保温处理的时间为1.5～2.5h；所述静置保温处理的时间为0.8～1.5h；

所述保温处理的温度为40～50℃。

8.权利要求1～3任意一项所述的石灰性农田土壤保水剂或权利要求4～7任意一项所述制备方法制备的石灰性农田土壤保水剂的应用，其特征在于，将所述保水剂随水溶肥灌溉使用或用水将所述保水剂稀释后喷施于地表。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述保水剂与秸秆还田配合使用。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述保水剂的用量为3～5kg/亩。