[发明专利]一种环境友好型复合保水剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于植物培养领域，具体涉及一种环境友好营养型复合保水剂及其制备和使用方法。

背景技术

中国荒漠化土地面积为262.2万平方公里，占国土面积的27.4%，近4亿人口受到荒漠化的影响。中国荒漠化土地中，以大风造成的风蚀荒漠化面积最大，占了160.7万平方公里。据统计，70年代以来仅土地沙化面积扩大速度，每年就有2460平方公里。

土地的沙化给大风起沙制造了物质源泉。因此中国北方地区沙尘暴（强沙尘暴俗称“黑风”。因为进入沙尘暴之中常伸手不见五指）发生越来越频繁，且强度大，范围广。1993年5月5日新疆、甘肃、宁夏先后发生强沙尘暴，造成116人死亡或失踪，264人受伤，损失牲畜几万头，农作物受灾面积33.7万公顷，直接经济损失5.4亿元。1998年4月15-21日，自西向东发生了一场席卷中国干旱、半干旱和亚湿润地区的强沙尘暴，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、河北和山西西部。4月16日飘浮在高空的尘土在京津和长江下游以北地区沉降，形成大面积浮尘天气。其中北京、济南等地因浮尘与降雨云系相遇，于是“泥雨”从天而降。宁夏银川因连续下沙子，飞机停飞，人们连呼吸都觉得困难。

治理荒漠化土地主要的手段是植树种草，逐步进行生态环境修复，但荒漠化现象一般发生在干旱、半干旱及亚湿润干旱区，该类常年降雨量不足250 mm，这就使得植树种草这一简单过程在该类地区实现的困难度很高。为了解决这一问题，保水剂应用而生。

最初，保水剂是以工业原料丙烯类化合物聚合而成的高分子材料，该类材料的优点是吸水量大，保水性能好，但缺点是不易降解，易造成土壤板结，凝胶强度低，成本高，并且高吸水量在植物种植过程中易造成根系腐烂，因此推广应用受到了很大的限制。探索制备环境友好，成本低廉，吸水量适当的荒漠化环境修复用保水剂成为了该领域的热点。

发明内容

本发明的目的是解决现有保水剂成本高、不易降解、凝胶强度低且营养不足的缺点，提供一种环境友好营养型复合保水剂及其制备和使用方法。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种环境友好营养型复合保水剂，它包括吸附无机肥的黄土、植物废料、干牲畜粪便和丙烯酸聚合体，其中，所述吸附无机肥的黄土、植物废料和干牲畜粪便被分散在丙烯酸聚合体内。

进一步，所述吸附无机肥的黄土、植物废料和干牲畜粪的用量分别为丙烯酸聚合体质量的10%～50%。

进一步，所述植物废料为高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、豆秆、花生秸秆、水稻秸秆、马铃薯秸秆、玉米棒芯、马铃薯废渣和豆渣中的至少一种。

进一步，所述干牲畜粪便为干牛粪、干羊粪、干鸡粪、干猪粪和干兔粪中的至少一种。

进一步，所述无机肥为钾肥、氮肥和磷肥中的至少一种。

上述环境友好型复合保水剂的制备方法：

（1）将无机肥溶于水中，加入黄土，搅拌，过滤，滤渣干燥，粉碎得到吸附无机肥的黄土；

（2）将丙烯酸单体加入反应釜中，加碱中和，再加水搅拌均匀，再依次加入交联剂和引发剂，升温至80～85℃，反应0.5～1.0h，得到丙烯酸预聚体；

（3）向步骤（2）得到丙烯酸预聚体中加入经过粉碎的植物废料和干牲畜粪便，以及吸附无机肥的黄土，搅拌均匀，得到凝胶，造粒，干燥得到环境友好营养型复合保水剂。

进一步，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

进一步，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺与戊二醛的混合物，两者的质量比为1:1～5:1。

进一步，所述引发剂为过硫酸钾。

步骤（2）中按丙烯酸单体的中和度为60%～80%加入碱，交联剂按丙烯酸单体质量的0.05～0.09%加入，引发剂按丙烯酸单体质量的0.2～0.35%加入。

本发明所述中和度是指参与中和反应的丙烯酸单体占加入丙烯酸单体总量的质量百分比。

植物废料粉碎后的细度为40～80目；干牲畜粪便粉碎后的细度为40～80目。

上述环境友好营养型复合保水剂的使用方法：将环境友好营养型复合保水剂加入生根粉水溶液中，达到吸水饱和后，取出，埋置于植物根部。