Poliacrilato de potasio - Polímero superabsorbente para plantas

Los polímeros superabsorbentes (SAP) son materiales absorbentes físicos avanzados capaces de absorber rápidamente grandes cantidades de agua y bloquearla firmemente. Cuando se saturan, pasan de un estado en polvo o granular a un hidrogel.

En general, los SAP pueden absorber cientos, o incluso miles, de veces su propio peso en agua. Son materiales ecológicos, no tóxicos, inocuos y no contaminantes.

¿Qué es el poliacrilato de potasio?

El poliacrilato de potasio es un tipo de SAP utilizado en plantas como agente de retención de agua. En comparación con el SAP ordinario, el poliacrilato de potasio de calidad agrícola ha sido sometido a un proceso posterior, como el injerto, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones agrícolas.

Principales ventajas de Poliacrilato de potasio en Agricultura:

Cambio de catión: El poliacrilato de potasio sustituye los iones de sodio por iones de potasio, eliminando el riesgo de salinización del suelo y fertilizándolo con iones de potasio tras su descomposición.

Mejor absorción del agua: Aumenta significativamente la capacidad de absorción del suelo de líquidos iónicos de alta concentración (lixiviados del suelo) bajo la presión del suelo.

Tiempo de descomposición ampliado: Mientras que los SAP ordinarios se descomponen en un mes aproximadamente, el poliacrilato potásico agrícola puede absorber y liberar agua en el suelo repetidamente durante muchos meses.

Mejora del suelo: Tras su degradación natural, se descompone en nitrógeno amoniacal, agua y una pequeña cantidad de iones de potasio, mejorando eficazmente la calidad del suelo.

Estas ventajas convierten de hecho al poliacrilato potásico en un "mini-embalse", que absorbe y almacena agua durante las estaciones lluviosas o de riego y suministra continuamente agua a las plantas durante los períodos secos.

Beneficios prácticos de Poliacrilato de potasio en Agricultura:

• Mejora la germinación y la emergencia de las semillas, favoreciendo el crecimiento temprano y sano de las plantas.
• Actúa como fertilizante de liberación lenta.
• Mejora la capacidad de retención de agua del suelo, especialmente beneficioso para suelos arenosos donde la retención de agua puede aumentar hasta 85%.
• Aumenta significativamente la producción de cultivos y frutas, como demuestra el aumento de 70% en el rendimiento de melones en California.

En resumen, el poliacrilato potásico ofrece ventajas sustanciales para la agricultura, ya que contribuye a mejorar la gestión del agua, la calidad del suelo y la productividad de los cultivos.

¿Cómo funciona?

El SAP (polímero superabsorbente) de calidad agrícola está formado por una red de cadenas poliméricas dispuestas en paralelo e interconectadas por agentes reticulantes. Cuando el agua se encuentra con una de estas cadenas, es atraída hacia la molécula por ósmosis. El agua penetra rápidamente en el interior de la red polimérica, donde se almacena. Este proceso transforma el polvo SAP en un gel de agua.

Debido a su mayor capacidad de absorción en comparación con el suelo, pero menor que la de las raíces de las plantas, el agua absorbida por el SAP se libera a las plantas cuando el suelo circundante se seca.

Nota: La retención específica del SAP agrícola es de 1,3-1,4 MPa, mientras que la retención específica de las raíces es de aproximadamente 1,6-1,7 MPa.

Prueba de capacidad de retención de agua con poliacrilato de potasio

Objetivo: Estudio de rendimiento en diferentes clasificaciones de suelo para evaluar la capacidad de retención de agua del SAP en diferentes suelos.

Volúmenes de muestra utilizados:

Suelo: 500 ml

Agua: 750 ml

SAP: 5 gramos

Prueba 01 - Tipo de suelo: 100% Arena

Elemento de prueba	Grupo de control (sin SAP) - 762 g	Grupo de prueba (con SAP) - 768 g
Paso de agua (ml)	425	150
Retención de agua (ml)	325	600
% retención	43.3	80
Aumento %	-	85

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Prueba 02 - Tipo de suelo: 37% Arena + 40% Limo + 25% Arcilla

Elemento de prueba	Grupo de control (sin SAP) - 615 g	Grupo de prueba (con SAP) - 626g
Paso de agua (ml)	275	100
Retención de agua (ml)	475	650
% retención	63.3	86
Aumento %	-	36

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Prueba 03 - Tipo de suelo: 30% Arena + 48% Limo + 22% Arcilla

Elemento de prueba	Grupo de control (sin SAP) - 407 g	Grupo de prueba (con SAP) - 400 g
Paso de agua (ml)	352	200
Retención de agua (ml)	398	550
% retención	53.1	73.3
Aumento %	-	38

¿Cómo utilizar el poliacrilato de potasio?

Utilización del poliacrilato de potasio

Para plantas perennes

• El método principal para las plantas perennes (como los árboles frutales, el té, los bosques, los plátanos, las moras, la caña de azúcar, las plantas medicinales y los brotes de bambú) implica una técnica conocida como "raíz de inmersión + aplicación de base".
• La "aplicación por inmersión de raíces + base" consiste en sumergir las raíces de las plántulas en un hidrogel (compuesto de poliacrilato de potasio + agua) mezclado con agentes de retención de agua de grano fino. Tras la absorción del agua, se añaden agentes de gel de grano grande durante el relleno del hoyo de plantación.

Este método evita que las plántulas se deshidraten durante la siembra y proporciona una fuente de agua de fácil absorción durante el periodo crítico de enraizamiento de las plántulas, acortando así el lento periodo de siembra.

Trasplante

• Salsa de raíces
• Mezcle poliacrilato potásico retenedor de agua (malla 80100) con tierra fina en una proporción de 1:51:10 y colóquelos en un recipiente grande no metálico.
• Para garantizar una absorción de agua suficiente por parte del agente de retención de agua, añada unas 100-150 veces el peso de agua de poliacrilato de potasio (puede añadirse polvo de enraizamiento simultáneamente) 6-20 horas antes de sumergir las raíces. Mezclar y remover para formar un gel o lodo coloidal.

A continuación, utilice esta mezcla para sumergir las raíces de las plántulas destinadas a la forestación. Al sumergir las raíces, se pueden utilizar plantas individuales o múltiples, con no más de 50 plantas a la vez. Asegúrese de que las raíces de las plántulas estén completamente sumergidas en el gel o barro gelatinoso para sumergirlas completamente.

Plantones de esquejes en semilleros

A. Uso directo

Mezcle uniformemente 5~15 g de partículas de poliacrilato potásico por metro cuadrado en el semillero. Nivele el semillero y cúbralo con una fina capa de tierra fina. Sumerja la base de la rama en la raíz, luego córtela sobre el semillero y riéguela.

B. Remover con agua para formar un hidrogel antes de usar

Mezclar el agente gelificante, que representa 1/5~3/5 de la masa total de la tierra matriz, con la tierra matriz del semillero y mezclar uniformemente. Nivele el semillero y cúbralo con una fina capa de tierra fina. Sumerja la base de la rama en la raíz y, a continuación, coloque el esqueje en el semillero y riéguelo.

Cultivo en bolsa

A. Uso directo

Añadir 0,1%~0,3% de producto seco de agente de retención de agua en el medio de cultivo, mezclar uniformemente y envasar en bolsas. Regar inmediatamente. Adecuado para la siembra, la brotación, el trasplante y el cultivo de plántulas.

B. Construcción de células

Añadir al medio de cultivo el agente gelificante que represente 1/5~3/5 de la masa total del medio de cultivo, mezclar uniformemente y envasar en bolsas. Regar regularmente. Adecuado para la siembra, la brotación y el trasplante de plántulas.

Aplicación base

A. Uso directo

Espolvoree partículas de poliacrilato potásico directamente en los hoyos excavados. Mezcle bien con la tierra fina del fondo del hoyo. A continuación, desplace los plantones enraizados, cúbralos con tierra en forma cóncava (para recoger el agua) y riegue inmediatamente con agua suficiente.

B. Remover con agua para formar un hidrogel antes de usar

El gel se aplica en el hoyo excavado y luego se mezcla completamente con la tierra fina del fondo del hoyo. A continuación, mueva los plantones enraizados y cúbralos de forma cóncava (para recoger el agua de lluvia). Inmediatamente, vierta de nuevo el agua para raíces.

Aplicación del poliacrilato de potasio

• Aplicación directa

Espolvoree partículas de poliacrilato potásico directamente en la zanja excavada, mezclándolas completamente con la tierra fina de la zanja en una proporción de 1:1000. Cubra la tierra (evite pisarla) en forma cóncava para recoger el agua y, a continuación, riéguela inmediatamente a fondo.

• Aplicación premezclada

Prepare un gel mezclando poliacrilato potásico y agua, y aplíquelo en la zanja excavada. Mezcle el gel con la tierra fina de la zanja en una proporción de 1:5. Cubra la tierra (no la pise) en forma cóncava para recoger el agua de lluvia. A continuación, vierta agua una vez.

• Utilización de poliacrilato de potasio con fertilizantes

Cuando se aplican conjuntamente el agente de retención de agua y el fertilizante, se pueden emplear dos métodos:

• Método de zanjas escalonadas

Cava una zanja en medio de las dos plantas. Aplica retenedor de agua en un lado y fertilizante en el otro lado de la zanja.

• Método de las dos caras de la planta

Cave zanjas a ambos lados de la planta. Aplique retenedor de agua en un lado y fertilizante en el otro.

En ambos métodos, el agente de retención de agua se coloca en la parte superior, mientras que el fertilizante se coloca en el fondo de la zanja. Esto garantiza que las plantas puedan absorber eficazmente tanto los nutrientes como el agua.

Nota: La profundidad de la zanja debe ser superior a 40 cm para dar cabida al agente de retención de agua, que puede descomponerse debido a los microorganismos. Cuanto más profundo se entierre el agente de retención de agua, más profundamente crecerán las raíces de la planta, lo que dará lugar a un sistema radicular más sólido y desarrollado.

Para cultivos anuales

A continuación se indican los métodos de uso para los cultivos anuales (cereales, hortalizas, algodón, forraje, melones, judías, tabaco, setas, cacahuetes, etc.):

Aderezo de semillas recubierto

Revestimiento de mezcla húmeda

Mezcle las semillas con un retenedor de agua gelatinoso (hecho mezclando 80-100 mesh de retenedor de agua con agua). Esparza la mezcla en el interior para que se seque a la sombra o apílela de 1 a 8 horas. Asegúrese de que no haya adherencia entre las semillas y de que se forme una capa de recubrimiento en la superficie. Las semillas pequeñas, como el mijo, deben frotarse ligeramente para dispersarlas después de secarlas a la sombra o mezclarlas con tierra fina. La proporción de agente de retención de agua, semillas y agua es de 1:500:200.

Métodos de tratamiento de semillas

• Revestimiento de mezcla seca

Remojar las semillas en agua durante al menos 3 horas.

Retire las semillas y déjelas secar hasta que la superficie esté húmeda pero no pegajosa.

Espolvorear el agente de retención de agua (malla 80~100) sobre la superficie de las semillas en una proporción de 1:1000.

Cubrir bien las semillas vibrando o frotando repetidamente.

Siembra las semillas recubiertas en la tierra.

• Siembra de fluidos

Mezclar una cantidad adecuada de agente de retención de agua y agua para crear un hidrogel en una proporción de 1:300.

Combinar el hidrogel con las semillas y mezclar bien.

Siembre las semillas en el suelo utilizando una sembradora de fluidos especializada.

• Preparación del lecho de siembra

Mezclar un agente gelificante (producto seco 5~8g/m², aproximadamente 0,1% de la capa de tierra) con 1/5 del peso total de la capa de plantación.

Aplique esta mezcla al caballón (surco) de tierra de siembra y a la tierra de la capa de siembra.

• Mezclar el gel con tierra fina después de la siembra.

Cubrir la superficie con tierra pura sin agente de retención de agua.

• Aplicación base para la plantación de cultivos

Aplique de 1 a 2 kg de gel de poliacrilato de potasio por metro cuadrado de forma uniforme en la zanja de plantación.

• Mezcle bien el gel con la tierra de la zanja.

• Cubrir con tierra después de plantar.

• Abonado de cultivos plantados

Cave una zanja paralela a una distancia de 5-20 cm del tallo principal de la planta, asegurándose de que tiene más de 40 cm de profundidad para llegar a la capa de distribución de las raíces.

Esparza uniformemente 1~2 kg de gel de poliacrilato de potasio por metro cuadrado en la zanja.

• Mezclar bien y cubrir con tierra.

• Cultivo de hongos comestibles

Preparar el material de cultivo de hongos comestibles según los procedimientos habituales.

Añadir aproximadamente 50% del material de cultivo seco junto con el hidrogel agente de retención de agua, mezclando bien.

Preferiblemente, apilar y fermentar los materiales de cultivo antes de embolsarlos y esterilizarlos para el cultivo, o cultivarlos directamente.

Utiliza el agente de retención de agua hidrogel para retener el agua en la capa de tierra de cobertura, promoviendo un suministro equilibrado de agua y estimulando el crecimiento de los hongos.

Utilizar la capacidad del agente de retención de agua para absorber y liberar agua para el reciclaje y el cultivo de residuos de hongos cultivados después de la fermentación.

Técnicas de jardinería

• Salsa de raíces

Antes de plantar, sumerja las raíces de los plantones de flores en un gel elaborado mezclando con agua el producto seco de un agente de retención de agua de malla 80-100.

Plantación en maceta

• Mezclar 1 parte de gel con 2~5 partes de tierra, ajustando en función de las necesidades hídricas del cultivo.
• Coloca una pequeña porción de la mezcla en el fondo de la maceta.
• Plante el plantón y llene la maceta hasta la capacidad 70%.
• Cubrir la superficie con más de 2 cm de tierra pura.
• Abonado con sacos de cultivo y macetas
• Perfore agujeros alrededor de las raíces hasta la profundidad de su concentración.
• Rellene los agujeros con una mezcla de agente de retención de agua y tierra fina en una proporción de 1:10.
• Cubrir con una fina capa de tierra y regar abundantemente.

Árboles y arbustos

• Aplique 0,5~1 kg de gel por metro cuadrado según la superficie del cinturón verde, mezclándolo con la tierra de raíz antes de plantar.
• Cubrir con tierra y regar después de plantar los plantones.
• Abonado de árboles y arbustos

Para arbustos de flor:

• Cave una zanja de más de 20 cm de anchura y profundidad hasta la capa de distribución de las raíces, a una distancia de 10 a 30 cm del tronco.
• Aplicar 0,5~1kg/m² de gel de polipropileno de alto potasio, mezclándolo con un tercio de la tierra excavada, y extenderlo uniformemente. Cubrir con tierra, formando un cóncavo para recoger el agua de lluvia.

Para Arbor:

• Cave de 3 a 6 hoyos dentro de la línea de goteo de la corona, cada uno con una anchura y profundidad de más de 20 cm.
• Aplique una media de 0,5 a 5 kg de gelificante por planta. Cubrir con tierra.

Trasplante de árboles a larga distancia

Tras un transporte de larga distancia durante decenas de horas, utilice un agente gelificante (producto seco de malla 80~100 de agente de retención de agua) mezclado con agua. Añada una cantidad adecuada de humus y agente de enraizamiento para crear una papilla espesa. Sumerja completamente las raíces y envuélvalas con film para garantizar una tasa de supervivencia superior a 98%.

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Aplicación base

Al plantar, aplique de 5 a 100 kg de gel en el hoyo. Coloque los arbustos cuyas raíces se hayan sumergido en el hidrogel de poliacrilato potásico. Cubrir con tierra y regar a fondo.

Para el césped

Para césped nuevo

• Mezclar poliacrilato de potasio con agua para formar un hidrogel.
• Aplique el hidrogel uniformemente sobre terreno llano a razón de 1~1,6 kg de poliacrilato potásico por metro cuadrado.
• Incorpore completamente el hidrogel con una cantidad igual de tierra fina y distribúyalo uniformemente.
• Plante el césped después de cubrirlo ligeramente con tierra limpia.

Para césped existente

• Utilice clavos de varios dientes para pinchar el césped, creando pequeños agujeros relativamente uniformes.
• Esparcir uniformemente 5~8 g/m² de partículas de agente de retención de agua.
• Utilice agua ligeramente a presión para introducir los gránulos del agente en los pequeños orificios.
• Riegue abundantemente durante los dos primeros días.

Con fertilizante de liberación lenta

Fertilizante de liberación lenta

• Disuelva en agua varios fertilizantes hidrosolubles como la urea, la auxina y los agentes radiculares (evite los productos ácidos y alcalinos fuertes).
• Añada partículas de poliacrilato de potasio a la solución para absorberlo, creando un fertilizante de liberación lenta.
• Este método evita la pérdida de fertilizante y consigue un equilibrio entre el suministro de agua, la fertilización y la medicación, lo que mejora significativamente la eficacia y ahorra fertilizante.

Activador de fertilizantes bacterianos

• Los fertilizantes biológicos necesitan la humedad del suelo para activar y reproducir las bacterias.
• Mezcle este agente con fertilizante bacteriano biológico para mejorar la eficacia y la eficiencia, ahorrando fertilizante.

Preguntas frecuentes

¿Es seguro el poliacrilato de potasio?

El poliacrilato de potasio no es tóxico para el cuerpo humano y tiene un pH neutro de 7.

Es importante señalar que la preparación del poliacrilato potásico implica la polimerización de hidróxido potásico y ácido acrílico. Sin embargo, el producto acabado contiene muy pocos residuos de acrílico.

Un exceso de ácido acrílico puede causar irritación en la piel humana, especialmente en los ojos. Los fabricantes proporcionan fichas de datos de seguridad (MSDS) para el poliacrilato potásico, lo que garantiza que la cantidad residual de ácido acrílico cumple los requisitos de seguridad.

Ejemplo de certificado de seguridad para poliacrilato de potasio

Otros problemas de seguridad

• Aparte de las preocupaciones relacionadas con el ácido acrílico, existen otras consideraciones de seguridad debidas a las características del poliacrilato potásico.
• El poliacrilato de potasio, como polímero superabsorbente, tiene la característica de hincharse con el agua y debe utilizarse con cuidado.
• En su forma de pequeñas partículas, el polvo de poliacrilato potásico puede irritar los pulmones y las vías respiratorias superiores si se inhala.
• Si se ingiere accidentalmente, el poliacrilato potásico puede absorber agua e hincharse en el estómago y los intestinos, provocando indigestión.
• El poliacrilato de potasio, una vez que absorbe agua y forma un hidrogel, puede volverse resbaladizo si se deja en el suelo.

Seguridad medioambiental

Como ayuda para la retención del agua en la agricultura, el poliacrilato de potasio no es perjudicial para el medio ambiente. Aunque no es biodegradable en su forma convencional, puede degradarse de forma natural en agua, amoniaco y dióxido de carbono en el medio ambiente.

En países con normativas medioambientales estrictas, los fabricantes pueden mejorar el proceso injertando almidón en el poliacrilato potásico para hacerlo biodegradable.

Nota:

Algunos fabricantes sin escrúpulos pueden vender poliacrilato de sodio como poliacrilato de potasio debido al menor precio de mercado del poliacrilato de sodio. El poliacrilato de sodio puede provocar la compactación y salinización del suelo, por lo que es esencial ser precavido al comprarlo.

Desventajas del poliacrilato de potasio

• El poliacrilato de potasio puede no ser adecuado para todos los entornos agrícolas y forestales áridos. Antes de comprarlo, es esencial tener en cuenta los siguientes factores:
• Impacto de las condiciones ambientales: La capacidad de absorción y retención de agua del poliacrilato potásico se ve influida significativamente por la temperatura ambiente y la composición del suelo. Las temperaturas excesivamente altas y los suelos salinizados pueden afectar a su capacidad de absorción y liberación de agua. Por lo tanto, es aconsejable realizar pruebas de campo con muestras antes de realizar compras a gran escala.
• Consideraciones sobre los costes: Como ayuda agrícola, hay que tener en cuenta el coste del poliacrilato potásico. Aunque suele ser adecuado para cultivos comerciales y algunos cultivos comunes, es crucial evaluar si los costes estimados de los insumos y los beneficios económicos son razonables. Los beneficios económicos potenciales incluyen:
• Mejora la germinación y la emergencia de las semillas, lo que da lugar a plantas más sanas.
• Mejora de la resistencia a la sequía y aumento del rendimiento de los cultivos.
• Aumento del rendimiento y reducción de la tasa de agrietamiento de los frutos de los frutales.
• Aumento de la tasa de supervivencia de las especies arbóreas jóvenes o trasplantadas.
• Ahorro de costes en jardinería y mantenimiento de campos de golf al reducir la frecuencia de riego.

¿Cómo se produce el poliacrilato de potasio?

El poliacrilato potásico se fabrica mediante la reacción de polimerización del ácido acrílico y el hidróxido potásico.

Precio actual del poliacrilato de potasio (2024)

A partir de 2024, el precio actual del poliacrilato de potasio oscila aproximadamente entre 2000 y 4500 dólares estadounidenses.