專利名稱：一種土壤保水劑及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種土壤保水劑及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
目前市面上保水劑的材料是高吸水性樹脂，它是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能高分子材料，主體成份分子結(jié)構(gòu)為三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其吸水性極強(qiáng)，但保水劑吸收的水分不是吸附水，它與水分子是以氫鍵的方式結(jié)合，水分子處于非游離狀態(tài)，即使在擠壓狀態(tài)下也不會(huì)失水。因此，樹脂為材料的保水劑存在吸水強(qiáng)，而失水差的問題，并且保水劑在土壤中降解緩慢，對(duì)環(huán)境有持續(xù)的破環(huán)
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種土壤保水劑及其應(yīng)用方法；利用水葫蘆葉柄中下部膨 大處內(nèi)的海綿質(zhì)失水收縮后具有較強(qiáng)的吸水特性，同時(shí)可以根據(jù)土壤墑情釋放海綿質(zhì)吸附的自由水分子，制備出一種土壤保水劑，并且其可以完全生物降解；解決現(xiàn)有技術(shù)中保水劑存在失水性差，其降解對(duì)環(huán)境有持續(xù)破環(huán)的問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種土壤保水劑，由水葫蘆碎片組成；其中水葫蘆碎片由水葫蘆經(jīng)篩選、清洗、晾曬、粉碎制得。進(jìn)一步地，所述水葫蘆碎片經(jīng)晾曬后，使其含水量為15% 20%。再進(jìn)一步地，所述水葫蘆碎片的細(xì)度為4 7目。一種土壤保水劑的應(yīng)用方法，由以下步驟構(gòu)成(I)在作物種植帶開溝，將制備好的水葫蘆碎片填入溝內(nèi)；(2)澆水，施入50% 70%作物整個(gè)生育期所需的肥料，并將土壤回填于溝內(nèi)；(3)在回填土壤上開溝或作穴，然后播種或移栽作物，再施入30% 50%作物整個(gè)生育期所需肥料。為了更好的實(shí)現(xiàn)作物種植帶的保水性能，上述步驟完成后蓋上地膜。另外，所述步驟(I)具體是在作物種植帶開深I(lǐng)Ocm,寬15cm的溝,把水葫蘆碎片按5000kg/hm2填入溝內(nèi)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(I)本發(fā)明晾曬水葫蘆時(shí)充分利用了自然光熱資源，不需消耗額外的能源；(2)本發(fā)明充分的利用了現(xiàn)已危害成災(zāi)的水葫蘆為材料制備出一種土壤保水劑，使水葫蘆變廢為寶；(3)本發(fā)明的水葫蘆在曬干后，由于其葉柄中下部膨大處的海綿質(zhì)失水收縮后具有較強(qiáng)的吸水特性，同時(shí)可以根據(jù)土壤墑情釋放海綿質(zhì)吸附的自由水分子，用作保水劑效果好；(4)本發(fā)明的水葫蘆是一種較好的有機(jī)肥源，以其為材料制備出的土壤保水劑完全可以生物降解，不存在土壤污染，還具有供給作物養(yǎng)分和培肥土壤的效果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I首先在農(nóng)閑的冬春旱季，從生長水葫蘆的水域中將水葫蘆撈起，然后篩選出飽滿的水葫蘆，隨后將水葫蘆清洗干凈；在冬閑地或冬閑預(yù)留行中，把清洗后的水葫蘆自然晾曬20天后，其含水量達(dá)到15%。然后把晾曬干后的水葫蘆植株用普通的粉碎機(jī)粉碎，使其細(xì)度到達(dá)4目，備用。在使用時(shí)將碎片填入事先開好的溝內(nèi)，根據(jù)土壤含水量情況澆灌充足的水，再施入作物所需的部分肥料，最后回土、作穴或開溝、播種或移栽作物，覆蓋地膜，即可實(shí)現(xiàn)保水的效果。使用時(shí)，首先稱量需種植的作物整個(gè)生育期所需的全部肥料，再在作物種植帶上 開深10cm，寬15cm的溝，將制備好的水葫蘆碎片按5000kg/hm2的量填入溝內(nèi)，根據(jù)土壤墑情澆入足量的水，再施入作物所需全部肥料的55%，最后把土壤回填于溝內(nèi)。當(dāng)水充分浸入土壤后，再在回填土壤上作穴或者開溝，然后播種作物或者移栽作物，最后再施入作物剩余的45%肥料，蓋上地膜以利于保持水分。當(dāng)作物長出苗后，在相應(yīng)位置的膜上開直徑為58毫米的孔，將幼苗從開有孔的地方引出地膜，并在孔的周圍覆土，以防止水分散失。實(shí)施例2首先在農(nóng)閑的冬春旱季，從生長水葫蘆的水域中將水葫蘆撈起，然后篩選出飽滿的水葫蘆，隨后將水葫蘆清洗干凈；在冬閑地或冬閑預(yù)留行中，把清洗后的水葫蘆自然晾曬23天后，其含水量為18%。然后把晾曬干后的水葫蘆植株用普通的粉碎機(jī)粉碎成細(xì)度為6目的碎片，備用。在使用時(shí)將碎片與相應(yīng)作物所需的部分肥料混合且攪拌均勻，開溝將混合物填入溝中，最后回土、作穴或開溝、播種或移栽，覆蓋地膜，即可實(shí)現(xiàn)保水的效果。使用時(shí)，首先稱量需種植的作物整個(gè)生育期所需的肥料，再在作物種植帶上開深I(lǐng)Ocm,寬20cm的溝，將制備好的水葫蘆碎片按5000kg/hm2的量與作物整個(gè)生育期所需肥料的60%混合均勻，填入溝中，根據(jù)土壤墑情澆入足量的水，最后把土壤回填于溝內(nèi)。當(dāng)水充分浸入土壤后，再在回填土壤上作穴或開溝，然后播種或移栽作物，最后再施入作物整個(gè)生育期所需肥料的40%，覆土蓋肥，蓋上地膜以利于保持水分。當(dāng)作物長出苗后，在相應(yīng)位置的膜上開直徑為55毫米的孔，將幼苗從開有孔的地方引出地膜，并在孔的周圍覆土，以防止水分散失。本發(fā)明在煙草上的應(yīng)用效果試驗(yàn)方法采用大田小區(qū)試驗(yàn)，以烤煙為供試材料，將烤煙分為2組處理，第一組為對(duì)照組不使用任何保水措施，小區(qū)面積20m2，并按常規(guī)方法種植烤煙。第二組為試驗(yàn)組使用本發(fā)明的土壤保水劑，小區(qū)面積20m2，將10. Okg制備好的水葫蘆碎片撒施到事先開好的深10cm，寬20cm的溝中，澆入足量的水，然后施入烤煙所需肥料的70%，再把土壤回填于溝內(nèi)，待水分充分浸入土壤后，在回填的土壤上作穴移栽烤煙，施入剩余30%的肥料，覆土后蓋上地膜，在地膜上開直徑為58mm的孔，將幼苗引出地膜，并在孔周圍覆土，防止水分流失。整個(gè)生育期無灌溉，在烤煙的團(tuán)棵期、旺長期和打頂期在對(duì)照組和試驗(yàn)組各隨機(jī)選擇3個(gè)不同點(diǎn)，采集深度為O 20cm的混合土壤測定含水量，土壤水分測定采用電熱恒溫干燥箱烘干法。收獲后在對(duì)照組和試驗(yàn)組各隨機(jī)選擇3個(gè)不同點(diǎn)，采集深度為O 20cm的混合土壤，測定土壤肥力指標(biāo)。土壤含水量結(jié)果見表1，土壤養(yǎng)分見表2。表I
Ial~ 團(tuán)棵期旺長期打頂期 對(duì)照組 ΙΓδ ΙΓ in~
試驗(yàn)組 ΙΓ 15Γ2 ΙΓ 表I結(jié)果表明，在烤煙生長的團(tuán)棵期，試驗(yàn)組土壤含水量與對(duì)照組差異較小，原因是烤煙移栽前土壤澆灌足量的水，并且地膜覆蓋使土壤蒸發(fā)量小，保水效果好；生產(chǎn)中烤煙團(tuán)棵期后要求揭掉地膜；旺長期和打頂期，試驗(yàn)組土壤含水量分別達(dá)到15. 2%和14. 1%，比對(duì)照組土壤含水量提高了 16.0%和23.7%。表明本發(fā)明的保水劑能夠明顯提高烤煙生育后 期土壤中的含水量。表2
~ ~ 土壤容重土壤空隙有機(jī)質(zhì) S 有效氮有效磷有效鉀
(g/cm3) 反(,°) (mg/kg)(mg/kg)(mg/kg) (%)
對(duì)照組 L 49 43. Ti1.467 4 128.005. 10iy 01
試驗(yàn)組 L 45 45. 28L627 60 130. 105Γβ6219. 50~表2結(jié)果表明，本發(fā)明的保水劑可以降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤具有良好的透氣效果。通過烤煙收獲后測定不同處理土壤肥力指標(biāo)，其中有機(jī)質(zhì)含量、有效氮含量和有效鉀含量均為試驗(yàn)組高于對(duì)照組，土壤PH和有效磷含量差異較小。表明水葫蘆作為保水劑可以增加土壤孔隙度，提高土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮和有效磷含量，從而培肥土壤。主要的原因是水葫蘆本身含有豐富的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，水葫蘆曬干粉碎后作為保水劑，既有保水的效果，又有培肥土壤的效果。本發(fā)明在玉米上的應(yīng)用效果試驗(yàn)方法采用大田小區(qū)試驗(yàn)，以四川丘陵區(qū)旱地作物玉米為供試材料，將玉米分為3組處理，第一組為對(duì)照組不使用任何保水措施，小區(qū)面積15m2，按常規(guī)方法種植玉米。第二組為保水劑組使用河南省農(nóng)科院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所研制的保水劑，小區(qū)面積15m2，該保水劑的用量為60kg/hm2，故為O. 09kg，首先將O. 09kg的保水劑與等量的干土混合后，然后撒施到事先開好的深10cm，寬15cm的溝中，澆入充足的水，施加65%的玉米整個(gè)生育期所需的肥料，再把土壤回填于溝內(nèi)，待水分充分浸入土壤后，再在回填的土壤上開穴播種，施入剩余35%玉米所需的肥料，覆土后蓋上地膜，待長出幼苗后，在地膜上開直徑為55mm的孔，然后將幼苗引出地膜，并在孔周圍覆土，防止水分流失。第三組為試驗(yàn)組使用本發(fā)明的保水劑，小區(qū)面積15m2，本發(fā)明的保水劑用量為5000kg/hm2，故為7. 50kg，首先將7. 50kg本發(fā)明的保水劑撒施到事先開好的深10cm，寬15cm的溝中，澆入充足的水，再施Λ 65%玉米整個(gè)生育期所需的肥料，回填土壤，待水分充分浸入土壤后，再在回填的土壤上開穴播種，施入剩余35%玉米所需的肥料，覆土后蓋上地膜，待長出幼苗后，在地膜上開直徑為55mm的孔，然后將幼苗引出地膜，并在孔周圍覆土，防止水分流失。整個(gè)玉米生育期無灌溉，栽培密度、病蟲害管理等同當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣。從玉米拔節(jié)期至成熟期，每隔10天取樣測定土壤含水量，選擇距離玉米植株IOcm的3個(gè)不同點(diǎn)處深度為O 20cm的混合土樣測定，土壤水分測定采用電熱恒溫干燥箱烘干法。收獲后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選10株玉米植株進(jìn)行調(diào)查，測定穗長、果穗的禿頂長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗粒數(shù)和單穗干重的指標(biāo)，同時(shí)測定各小區(qū)的產(chǎn)量。土壤含水量結(jié)果見表3，玉米各指標(biāo)見表4。表 權(quán)利要求
1.一種土壤保水劑，其特征在于，由水葫蘆碎片組成；其中水葫蘆碎片由水葫蘆經(jīng)篩選、清洗、晾曬、粉碎制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種土壤保水劑，其特征在于，所述水葫蘆碎片經(jīng)晾曬后，使其含水量為15% 20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土壤保水劑，其特征在于，所述水葫蘆碎片的細(xì)度為4 7目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任意一項(xiàng)所述的一種土壤保水劑的應(yīng)用方法，其特征在于，由以下步驟構(gòu)成 (1)在作物種植帶開溝，將水葫蘆碎片填入溝內(nèi)； (2)澆水，施入作物整個(gè)生育期所需50% 70%的肥料，并將土壤回填于溝內(nèi)； (3)在回填土壤上開溝或作穴，播種或移栽作物，再施入作物整個(gè)生育期所需30% 50%的肥料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種土壤保水劑的應(yīng)用方法，其特征在于，上述步驟完成后蓋上地膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種土壤保水劑的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟(I)具體是在作物種植帶開深10cm、寬15cm的溝,把水葫蘆碎片按5000 kg/hm2填入溝內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土壤保水劑及其應(yīng)用方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中保水劑存在失水性差、降解緩慢、并且對(duì)環(huán)境有持續(xù)破環(huán)作用的問題。本發(fā)明的保水劑為水葫蘆碎片，所述水葫蘆碎片由水葫蘆經(jīng)篩選、清洗、晾曬、粉碎制得；本發(fā)明還提供了上述土壤保水劑的應(yīng)用方法。本發(fā)明利用水葫蘆葉柄中下部膨大處的海綿質(zhì)失水收縮后具有較強(qiáng)吸水的特性，同時(shí)可以根據(jù)土壤墑情釋放海綿質(zhì)吸附的自由水分子，有效地提高了土壤含水量，同時(shí)水葫蘆還是一種有機(jī)肥源，本發(fā)明制備的土壤保水劑可以完全生物降解，不存在土壤污染，還具有供給作物養(yǎng)分和培肥土壤的效果。
文檔編號(hào)C09K17/00GK102827612SQ20121035031
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者樊紅柱, 馮文強(qiáng), 顧會(huì)戰(zhàn), 秦魚生, 劉克, 陳琨, 曾祥忠, 喻華 申請(qǐng)人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所