Kaliumpolyakrylat - superabsorberende polymer til planter

Superabsorberende polymerer (SAP) er avancerede fysisk absorberende materialer, der hurtigt kan optage store mængder vand og holde det fast. Når de er mættede, overgår de fra en pulver- eller granulatform til en hydrogel.

Generelt kan SAP'er absorbere hundredvis eller endda tusindvis af gange deres egen vægt i vand. De er miljøvenlige, ikke-giftige, harmløse og ikke-forurenende materialer.

Hvad er kaliumpolyakrylat?

Kaliumpolyakrylat er en type SAP, der bruges til planter som et vandholdende middel. Sammenlignet med almindeligt SAP har kaliumpolyakrylat af landbrugskvalitet gennemgået en efterbehandling, såsom podning, hvilket gør det unikt egnet til landbrugsanvendelser.

De vigtigste fordele ved Kaliumpolyakrylat i landbruget:

Ændring i kation: Kaliumpolyakrylat erstatter natriumioner med kaliumioner, hvilket eliminerer risikoen for forsaltning af jorden og gøder jorden med kaliumioner efter nedbrydning.

Forbedret vandabsorption: Det forbedrer markant jordens absorptionskapacitet for ioniske væsker med høj koncentration (jordlud) under jordtryk.

Forlænget nedbrydningstid: Mens almindelige SAP'er nedbrydes i løbet af en måneds tid, kan kaliumpolyakrylat til landbrugsformål gentagne gange absorbere og frigive vand i jorden i mange måneder.

Forbedring af jordbunden: Efter naturlig nedbrydning nedbrydes det til ammoniumkvælstof, vand og en lille mængde kaliumioner, hvilket effektivt forbedrer jordkvaliteten.

Disse fordele gør effektivt kaliumpolyakrylat til et "mini-reservoir", der absorberer og opbevarer vand i regntiden eller ved kunstvanding og løbende forsyner planterne med vand i tørre perioder.

Praktiske fordele ved Kaliumpolyakrylat i landbruget:

• Forbedrer spiring og fremkomst af frø og fremmer tidlig og sund plantevækst.
• Fungerer som gødning med langsom frigivelse.
• Forbedrer jordens evne til at holde på vandet, hvilket er særligt gavnligt for sandjord, hvor vandtilbageholdelsen kan øges med op til 85%.
• Øger afgrøde- og frugtproduktionen betydeligt, som det fremgår af en stigning på 70% i melonudbyttet i Californien.

Kort sagt giver kaliumpolyacrylat betydelige fordele for landbruget, idet det bidrager til forbedret vandforvaltning, jordkvalitet og afgrødeproduktivitet.

Hvordan fungerer det?

SAP (superabsorberende polymer) af landbrugskvalitet består af et netværk af polymerkæder, der er anbragt parallelt med hinanden og forbundet med hinanden ved hjælp af tværbindingsmidler. Når vand støder på en af disse kæder, trækkes det ind i molekylet via osmose. Vandet trænger hurtigt ind i det indre af polymernetværket, hvor det lagres. Denne proces omdanner SAP-pulver til en vandgel.

På grund af dens større absorptionskapacitet sammenlignet med jord, men mindre end planterødder, frigives det vand, som SAP har absorberet, til planterne, når den omgivende jord bliver tør.

Bemærk: Den specifikke tilbageholdelse af SAP i landbruget er 1,3-1,4 MPa, mens den specifikke tilbageholdelse af rødder er ca. 1,6-1,7 MPa.

Test af kaliumpolyacrylats vandholdende evne

Målsætning: Undersøgelse af ydeevne i forskellige jordklassifikationer for at vurdere SAP's vandtilbageholdelseskapacitet i forskellige jordtyper.

Anvendte prøvevolumener:

Jord: 500 ml

Vand: 750 ml

SAP: 5 gram

Test 01 - Jordtype: 100% Sand

Testobjekt	Kontrolgruppe (uden SAP) - 762 g	Testgruppe (med SAP) - 768g
Vand, der passerer (ml)	425	150
Tilbageholdelse af vand (ml)	325	600
% fastholdelse	43.3	80
% stigning	-	85

---

Test 02 - Jordtype: 37% Sand + 40% Silt + 25% Ler

Testobjekt	Kontrolgruppe (uden SAP) - 615 g	Testgruppe (med SAP) - 626g
Vand, der passerer (ml)	275	100
Tilbageholdelse af vand (ml)	475	650
% fastholdelse	63.3	86
% stigning	-	36

---

Test 03 - Jordtype: 30% Sand + 48% Silt + 22% Ler

Testobjekt	Kontrolgruppe (uden SAP) - 407 g	Testgruppe (med SAP) - 400g
Vand, der passerer (ml)	352	200
Tilbageholdelse af vand (ml)	398	550
% fastholdelse	53.1	73.3
% stigning	-	38

Hvordan bruger man kaliumpolyakrylat?

Brug af kaliumpolyakrylat

Til flerårige planter

• Den primære metode til flerårige planter (såsom frugttræer, te, skove, bananer, morbær, sukkerrør, lægeplanter og bambusskud) involverer en teknik, der er kendt som "dypning af rod + baseapplikation".
• "Dipping root + base application" indebærer, at planterødder nedsænkes i en hydrogel (bestående af kaliumpolyakrylat + vand) blandet med finkornede vandholdende midler. Efter vandoptagelse tilsættes storkornede gelmidler under opfyldning af plantehullet.

Denne metode forhindrer planterne i at dehydrere under plantningen og giver en letoptagelig vandkilde i den kritiske periode, hvor planterne rodfæster sig, og forkorter dermed den langsomme plantningsperiode.

Transplantation

• Roddip
• Bland kaliumpolyakrylat som vandholdende middel (80100 mesh) med fin jord i forholdet 1:51:10, og læg det i en stor ikke-metallisk beholder.
• For at sikre tilstrækkelig vandoptagelse af vandbindingsmidlet tilsættes ca. 100-150 gange vægten af kaliumpolyakrylatvand (rodpulver kan tilsættes samtidig) 6-20 timer før rødderne dyppes. Bland og rør, så der dannes en gel eller kolloidalt mudder.

Brug derefter denne blanding til at dyppe rødderne på kimplanter til skovrejsning. Når rødderne dyppes, kan der bruges enkelte eller flere planter, men ikke mere end 50 planter ad gangen. Sørg for, at planternes rødder er helt nedsænket i gelen eller det geléagtige mudder for at dyppe dem helt.

Udplantningsplanter i frøbed

A. Direkte brug

Bland 5~15 g kaliumpolyakrylatpartikler pr. kvadratmeter jævnt på såbedet. Planér såbedet, og dæk det med et tyndt lag fin jord. Dyp bunden af grenen ned i roden, skær den derefter over på såbedet, og vand den.

B. Rør med vand for at danne en hydrogel før brug

Bland gelemidlet, der udgør 1/5~3/5 af den samlede masse af matrixjorden, i matrixjorden på såbedet, og bland det jævnt. Planér såbedet, og dæk det med et tyndt lag fin jord. Dyp bunden af grenen ned i roden, placer derefter stiklingen på såbedet, og vand den.

Kulturpose til frøplanter

A. Direkte brug

Tilsæt 0,1%~0,3% tørt produkt af vandbevarende middel til kulturmediet, bland det jævnt, og pak det i poser. Vand straks. Velegnet til såning, spiring, omplantning og opdræt af kimplanter.

B. Opbygning af celler

Tilsæt det gelmiddel, der udgør 1/5~3/5 af kulturmediets samlede masse, til kulturmediet, bland det jævnt, og pak det i poser. Vand regelmæssigt. Velegnet til såning, spiring og omplantning af kimplanter.

Grundlæggende anvendelse

A. Direkte brug

Drys kaliumpolyakrylatpartikler direkte ned i de gravede huller. Bland godt med den fine jord i bunden af hullet. Flyt derefter de rodfæstede planter, dæk med jord i en konkav form (for at opsamle vand), og vand straks nok vand.

B. Rør med vand for at danne en hydrogel før brug

Gelen påføres i det gravede hul og blandes derefter fuldt ud med den fine jord i bunden af hullet. Flyt derefter de rodfæstede planter og dæk dem til i en konkav form (for at opsamle regnvand). Hæld straks rodvandet på igen.

Anvendelse af kaliumpolyakrylat

• Direkte anvendelse

Drys kaliumpolyakrylatpartikler direkte ned i den gravede grøft, og bland dem helt med den fine jord i grøften i forholdet 1:1000. Dæk jorden (undgå at træde på den) i en konkav form for at opsamle vand, og vand den derefter straks grundigt.

• Påføring af forblanding

Forbered en gel ved at blande kaliumpolyakrylat og vand, og påfør den derefter i den gravede grøft. Bland gelen med den fine jord i grøften i forholdet 1:5. Dæk jorden (træd ikke på den) i en konkav form for at opsamle regnvand. Hæld derefter vand på én gang.

• Brug af kaliumpolyacrylat med gødning

Når man anvender vandbindingsmidlet og gødningen sammen, kan man anvende to metoder:

• Metode med forskudte grøfter

Grav en grøft midt mellem to planter. Påfør vandholdende middel på den ene side og gødning på den anden side af grøften.

• Begge sider af plantemetoden

Grav grøfter på begge sider af planten. Påfør vandholdende middel på den ene side og gødning på den anden side.

I begge metoder placeres det vandholdende middel øverst, mens gødningen placeres i bunden af grøften. Det sikrer, at planterne kan optage både næringsstoffer og vand effektivt.

Bemærk: Grøftens dybde skal være mere end 40 cm for at give plads til det vandholdende middel, som kan nedbrydes af mikroorganismer. Jo dybere det vandholdende middel er begravet, jo dybere vil plantens rødder vokse, hvilket fører til et mere solidt og udviklet rodsystem.

Til etårige afgrøder

Nedenfor ses anvendelsesmetoderne for etårige afgrøder (korn, grøntsager, bomuld, foder, meloner, bønner, tobak, svampe, jordnødder m.m.):

Coated Seed Dressing

Våd blanding af belægning

Bland frøene med et geléagtigt vandbindingsmiddel (laves ved at blande 80-100 mesh vandbindingsmiddel med vand). Spred blandingen indendørs for at tørre i skyggen, eller stabl den op i 1 til 8 timer. Sørg for, at der ikke er nogen vedhæftning mellem frøene, og at der dannes et lag af belægning på overfladen. Små frø som hirse skal gnides let for at sprede sig efter tørring i skyggen eller blandes med fin jord. Forholdet mellem vandholdende middel, frø og vand er 1:500:200.

Metoder til behandling af frø

• Tør blandet belægning

Læg frøene i blød i vand i mindst 3 timer.

Fjern frøene, og lad dem tørre, indtil overfladen er fugtig, men ikke klistret.

Drys vandbindingsmidlet (80~100 mesh) på overfladen af frøene i forholdet 1:1000.

Coat frøene grundigt ved gentagne vibrationer eller gnidning.

Så de coatede frø i jorden.

• Væskeudsåning

Bland en passende mængde vandholdende middel og vand for at skabe en hydrogel i forholdet 1:300.

Bland hydrogelen med frøene, og bland godt.

Så frøene i jorden ved hjælp af en specialiseret flydende såmaskine.

• Forberedelse af såbed

Bland et gelmiddel (tørt produkt 5~8g/m², ca. 0,1% af jordlaget) med 1/5 af den samlede vægt af plantelaget.

Påfør denne blanding på jordryggen (furen) til frøplanter og jorden i plantelaget.

• Bland gelen med fin jord efter såning.

Dæk overfladen med ren jord uden vandholdende middel.

• Basisapplikation til udplantning af afgrøder

Påfør 1~2 kg kaliumpolyakrylatgel pr. kvadratmeter jævnt i plantegrøften.

• Bland gelen grundigt med jorden i grøften.

• Dæk med jord efter plantning.

• Topdressing til udplantede afgrøder

Grav en parallel grøft i en afstand af 5-20 cm fra plantens hovedstamme, og sørg for, at den er mere end 40 cm dyb for at nå rodfordelingslaget.

Drys 1~2 kg kaliumpolyakrylatgel pr. kvadratmeter jævnt ud i grøften.

• Bland godt, og dæk med jord.

• Dyrkning af spiselige svampe

Forbered det spiselige svampekulturmateriale i henhold til standardprocedurer.

Tilsæt ca. 50% af det tørre dyrkningsmateriale sammen med hydrogelen, der holder på vandet, og bland grundigt.

Dyrkningsmaterialet skal helst stables og fermenteres, før det pakkes i poser og steriliseres til dyrkning, eller dyrkes direkte.

Brug det vandbevarende middel hydrogel til at holde på vandet i det dækkende jordlag, hvilket fremmer en afbalanceret vandforsyning og stimulerer svampevæksten.

Udnyt vandbindingsmidlets evne til at absorbere og frigive vand til genbrug og dyrkning af dyrket svampeaffald efter fermentering.

Teknikker til havearbejde

• Roddip

Før plantning nedsænkes blomsterplanternes rødder i en gel, der er lavet ved at blande det tørre produkt af et 80-100 mesh vandholdende middel med vand.

Plantning i potter

• Bland 1 del gel med 2~5 dele jord, og juster ud fra afgrødens vandbehov.
• Læg en lille del af blandingen i bunden af urtepotten.
• Plant frøplanten, og fyld potten til 70% kapacitet.
• Dæk overfladen med mere end 2 cm ren jord.
• Topdressing med vækstposer og potter
• Bor huller omkring rødderne til den dybde, hvor de er koncentreret.
• Fyld hullerne med en blanding af vandholdende middel og fin jord i forholdet 1:10.
• Dæk med et tyndt lag jord, og vand grundigt.

Træer og buske

• Påfør 0,5~1 kg gel pr. kvadratmeter i henhold til det grønne bælte, og bland det med rodjorden før plantning.
• Dæk med jord og vand efter plantning af kimplanter.
• Topdressing af træer og buske

Til blomsterbuske:

• Grav en grøft med en bredde og dybde på mere end 20 cm til rodfordelingslaget, 10 til 30 cm fra stammen.
• Påfør 0,5~1 kg/m² polypropylengel med højt kaliumindhold, bland det med en tredjedel af den udgravede jord, og fordel det jævnt. Dæk med jord, og form en fordybning til opsamling af regnvand.

Til Arbor:

• Grav 3 til 6 gruber inden for kronens dryplinje, hver med en bredde og dybde på mere end 20 cm.
• Påfør i gennemsnit 0,5 til 5 kg gelmiddel pr. plante. Dæk med jord.

Transplantation af træer over lange afstande

Efter langdistancetransport i dusinvis af timer skal du bruge et gelmiddel (80 ~ 100 mesh tørt produkt af vandholdende middel) blandet med vand. Tilsæt en passende mængde humus og rodmiddel for at skabe en tyk opslæmning. Dyp rødderne helt og pak dem ind i film for at garantere en overlevelsesrate på over 98%.

---

Grundlæggende anvendelse

Påfør 5~100 kg gel i hullet, når du planter. Placer træer, hvis rødder er blevet dyppet i kaliumpolyakrylat-hydrogel. Dæk med jord, og vand grundigt.

Til græsplæne

Til ny græsplæne

• Bland kaliumpolyakrylat med vand for at danne en hydrogel.
• Påfør hydrogelen jævnt på fladt land med en mængde på 1~1,6 kg kaliumpolyakrylat pr. kvadratmeter.
• Bland hydrogelen helt op med en tilsvarende mængde fin jord, og fordel den jævnt.
• Plant græsset efter at have dækket det let med ren jord.

Til eksisterende græsplæne

• Brug flertandede søm til at stikke i plænen, så der opstår relativt ensartede små huller.
• Fordel 5~8 g/m² partikler af vandholdende middel jævnt.
• Brug vand under let tryk til at skylle midlets granulat ind i de små huller.
• Vand grundigt den første dag eller to.

Med gødning med langsom frigivelse

Gødning med langsom frigivelse

• Opløs flere vandopløselige gødningsstoffer som urea, auxin og rodmidler (undgå stærke syrer og baser) i vand.
• Tilsæt kaliumpolyakrylatpartikler til opløsningen for at absorbere det og skabe en gødning med langsom frigivelse.
• Denne metode forhindrer tab af gødning og opnår afbalanceret vandforsyning, gødskning og medicinering, hvilket forbedrer effektiviteten betydeligt og sparer gødning.

Bakteriel gødningsaktivator

• Biologisk gødning kræver jordfugtighed for at aktivere og reproducere bakterier.
• Bland dette middel med biologisk bakteriel gødning for at forbedre effekten og effektiviteten og spare gødning.

Ofte stillede spørgsmål

Er kaliumpolyakrylat sikkert?

Sikkerhedsrisici for mennesker,Kaliumpolyakrylat er ugiftigt for menneskekroppen med en neutral pH-værdi på 7.

Det er vigtigt at bemærke, at fremstillingen af kaliumpolyakrylat involverer polymerisering af kaliumhydroxid og akrylsyre. Det færdige produkt indeholder dog meget lidt akrylrester.

For store mængder akrylsyre kan forårsage irritation af huden, især øjnene. Producenterne leverer sikkerhedsdatablade (MSDS) for kaliumpolyacrylat, hvilket sikrer, at den resterende mængde akrylsyre opfylder sikkerhedskravene.

Eksempel på sikkerhedscertifikat for kaliumpolyacrylat

Andre sikkerhedsproblemer

• Bortset fra bekymringer i forbindelse med akrylsyre er der andre sikkerhedsovervejelser på grund af kaliumpolyacrylats egenskaber.
• Kaliumpolyakrylat, som er en superabsorberende polymer, har en vandsugende egenskab og skal bruges med omtanke.
• I sin lille partikelform kan kaliumpolyakrylatpulver irritere lungerne og de øvre luftveje ved indånding.
• Ved utilsigtet indtagelse kan kaliumpolyakrylat absorbere vand og svulme op i maven og tarmene, hvilket kan føre til fordøjelsesbesvær.
• Når kaliumpolyakrylat absorberer vand og danner en hydrogel, kan det blive glat, hvis det efterlades på jorden.

Bekymringer om miljø og sikkerhed

Som hjælpemiddel til vandbinding i landbruget er kaliumpolyakrylat ikke skadeligt for miljøet. Selv om det ikke er biologisk nedbrydeligt i sin konventionelle form, kan det naturligt nedbrydes til vand, ammoniak og kuldioxid i miljøet.

I lande med strenge miljøregler kan producenterne forbedre processen ved at pode stivelse på kaliumpolyakrylat for at gøre det bionedbrydeligt.

Bemærk:

Nogle skruppelløse producenter kan sælge natriumpolyakrylat som kaliumpolyakrylat på grund af den lavere markedspris på natriumpolyakrylat. Natriumpolyakrylat kan forårsage jordkomprimering og forsaltning, så det er vigtigt at være forsigtig, når man køber ind.

Ulemper ved kaliumpolyakrylat

• Kaliumpolyakrylat er muligvis ikke egnet til alle tørre landbrugs- og skovbrugsmiljøer. Før du køber, er det vigtigt at overveje følgende faktorer:
• Indvirkning af miljøforhold: Kaliumpolyakrylats evne til at absorbere og tilbageholde vand påvirkes i høj grad af omgivelsernes temperatur og jordens sammensætning. For høje temperaturer og saltholdig jord kan påvirke dets evne til at absorbere og frigive vand. Derfor er det tilrådeligt at udføre felttest med prøver, før man foretager indkøb i stor skala.
• Overvejelser om omkostninger: Som landbrugsstøtte bør man tage højde for omkostningerne ved kaliumpolyacrylat. Selv om det generelt er velegnet til kommercielle afgrøder og nogle almindelige afgrøder, er det afgørende at vurdere, om de anslåede inputomkostninger og økonomiske fordele er rimelige. Potentielle økonomiske fordele omfatter:
• Forbedret spiring og fremkomst af frø, hvilket fører til sundere planter.
• Forbedret tørkeresistens og øget udbytte for afgrøder.
• Øget udbytte og reduceret sprækkefrekvens for frugttræer.
• Forbedret overlevelsesrate for unge eller transplanterede træarter.
• Omkostningsbesparelser i landskabspleje og vedligeholdelse af golfbaner ved at reducere vandingsfrekvensen.

Hvordan producerer man kaliumpolyakrylat?

Kaliumpolyakrylat fremstilles ved en polymerisationsreaktion mellem akrylsyre og kaliumhydroxid.

Aktuel pris på kaliumpolyacrylat (2024)

I 2024 ligger den nuværende pris på kaliumpolyakrylat på mellem 2000 og 4500 amerikanske dollars.