聚丙烯酸钾--植物用超吸水性聚合物

超吸水性聚合物（SAP）是一种先进的物理吸水材料，能够快速吸收大量水分并牢牢锁住。饱和时，它们会从粉末或颗粒状态转变成水凝胶。

一般来说，SAP 可吸收数百甚至数千倍于自身重量的水。它们是环保、无毒、无害、无污染的材料。

什么是聚丙烯酸钾？

聚丙烯酸钾是一种用作植物保水剂的 SAP。与普通 SAP 相比，农业级聚丙烯酸钾经过接枝等后处理，因此特别适合农业应用。

的主要优势 聚丙烯酸酯钾 农业：

阳离子的变化： 聚丙烯酸钾能用钾离子取代钠离子，消除土壤盐碱化的风险，并在分解后用钾离子肥沃土壤。

提高吸水性： 在土壤压力下，它能大大提高土壤对高浓度离子液体（土壤沥滤液）的吸收能力。

延长分解时间： 普通聚丙烯酸酯可在一个月左右的时间内分解，而农用聚丙烯酸酯钾可在土壤中反复吸收和释放水分长达数月之久。

土壤改良： 在自然降解后，它会分解成铵态氮、水和少量钾离子，从而有效提高土壤质量。

这些优点有效地将聚丙烯酸钾变成了一个 "小型水库"，在雨季或灌溉期间吸收和储存水分，并在干旱期间持续为植物供水。

的实际益处 聚丙烯酸酯钾 农业：

• 提高种子的发芽率和萌发率，促进植物早日健康生长。
• 起到缓释肥的作用。
• 提高土壤持水能力，尤其对沙质土壤有益，可将土壤持水量提高 85%。
• 显著提高作物和水果产量，加利福尼亚州的甜瓜产量提高了 70%。

总之，聚丙烯酸酯钾能为农业带来巨大效益，有助于改善水管理、土壤质量和作物产量。

它是如何工作的？

农业级 SAP（超强吸水聚合物）由相互平行排列并通过交联剂相互连接的聚合物链网络组成。当水遇到其中一条链时，就会通过渗透作用被吸入分子中。水迅速渗透到聚合物网络的内部，并储存在其中。这一过程将 SAP 粉末转化为水凝胶。

由于 SAP 的吸水能力比土壤强，但比植物根系弱，当周围土壤变干时，SAP 吸收的水分就会释放给植物。

注：农用 SAP 的比重为 1.3-1.4 兆帕，而根系的比重约为 1.6-1.7 兆帕。

聚丙烯酸钾持水能力测试

目的：在不同土壤分类中进行性能研究，以评估 SAP 在不同土壤中的保水能力。

使用的样本卷：

土壤：500 毫升

水：750 毫升

SAP：5 克

测试 01 - 土壤类型：100% 砂

测试项目	对照组（无 SAP） - 762 克	测试组（含 SAP） - 768g
通过的水量（毫升）	425	150
保水量（毫升）	325	600
% 保留	43.3	80
% 增加	-	85

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测试 02 - 土壤类型：37% 砂 + 40% 淤泥 + 25% 粘土

测试项目	对照组（无 SAP） - 615 克	测试组（含 SAP） - 626g
通过的水量（毫升）	275	100
保水量（毫升）	475	650
% 保留	63.3	86
% 增加	-	36

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测试 03 - 土壤类型：30% 砂 + 48% 淤泥 + 22% 粘土

测试项目	对照组（无 SAP） - 407 克	测试组（含 SAP） - 400 克
通过的水量（毫升）	352	200
保水量（毫升）	398	550
% 保留	53.1	73.3
% 增加	-	38

如何使用聚丙烯酸钾？

使用聚丙烯酸钾

多年生植物

• 多年生植物（如果树、茶叶、森林、香蕉、桑葚、甘蔗、药用植物和竹笋）的主要施肥方法是 "浸根+基部施肥 "技术。
• "浸根+基质施肥 "是将秧苗根部浸入混合了细粒保水剂的水凝胶（由聚丙烯酸钾和水组成）中。吸水后，在回填种植穴时加入大颗粒凝胶剂。

这种方法可以防止秧苗在种植过程中脱水，并在秧苗生根的关键时期提供易于吸收的水源，从而缩短缓苗期。

移植

• 蘸根
• 将聚丙烯酸钾保水剂（80100 目）与细土按 1:51:10 的比例混合，然后放入一个大的非金属容器中。
• 为确保保水剂充分吸水，可在浸根前 6-20 小时加入约 100-150 倍重量的聚丙烯酸钾水（可同时加入生根粉）。混合搅拌后形成凝胶或胶体泥。

然后，用这种混合物蘸取树苗的根部进行造林。蘸根时，可使用单株或多株植物，每次不超过 50 株。确保树苗的根部完全浸入凝胶或胶状泥浆中，使其充分浸泡。

苗床中的扦插幼苗

A.直接使用

将每平方米 5-15 克的聚丙烯酸钾颗粒均匀地混合在苗床上。整平苗床，覆盖一层薄薄的细土。将树枝基部浸入根部，然后剪断放在苗床上，浇水。

B.使用前加水搅拌形成水凝胶

将占基质土总重量 1/5~3/5 的凝胶剂混入苗床上的基质土中，并搅拌均匀。整平苗床，覆盖一层薄薄的细土。将枝条基部浸入根部，然后将切口放在苗床上，浇水。

培养袋育苗

A.直接使用

在培养基中加入 0.1%~0.3% 的保水剂干品，混合均匀后装袋。立即浇水。适用于播种、芽接、移栽和育苗。

B.单元楼

将占培养基总质量 1/5~3/5 的凝胶剂加入培养基中，混合均匀后装袋。定期浇水。适用于播种、芽接和移栽幼苗。

基础应用

A.直接使用

将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的坑中。与穴底的细土充分混合。然后将生根的树苗移开，用土覆盖成凹形（以便蓄水），并立即浇足水。

B.使用前加水搅拌形成水凝胶

将凝胶涂抹到挖好的坑里，然后与坑底的细土充分混合。然后移开扎根的树苗，将其盖成凹形（以收集雨水）。立即再次浇灌生根水。

应用聚丙烯酸酯钾

• 直接应用

将聚丙烯酸钾颗粒直接撒入挖好的沟渠中，按 1:1000 的比例与沟渠中的细土充分混合。将土壤覆盖（避免踩踏）成凹形以收集水分，然后立即浇透水。

• 预混合应用

用聚丙烯酸酯钾和水混合配制凝胶，然后将其涂抹到挖好的沟渠中。按 1:5 的比例将凝胶与沟中的细土混合。将土壤盖成凹形（不要踩在上面），以收集雨水。然后浇一次水。

• 将聚丙烯酸钾与肥料一起使用

在同时施用保水剂和肥料时，可以采用两种方法：

• 交错沟渠法

在两株植物中间挖一条沟。在沟的一边施保水剂，另一边施肥。

• 两面种植法

在植物两侧挖沟。一边施保水剂，另一边施肥。

在这两种方法中，保水剂都放在上面，而肥料则放在沟底。这样可以确保植物有效吸收养分和水分。

注：沟渠深度应大于 40 厘米，以容纳保水剂，保水剂可能会因微生物而分解。保水剂埋得越深，植物的根系就会长得越深，从而使根系更加坚实发达。

一年生作物

以下是一年生作物（谷物、蔬菜、棉花、饲料、瓜类、豆类、烟草、蘑菇、花生等）的使用方法：

涂层种子敷料

湿混合涂料

将种子与凝胶状保水剂（将 80-100 目保水剂与水混合制成）混合。将混合物撒在室内阴凉处晾干，或堆放 1 至 8 小时。确保种子之间没有粘连，并在表面形成一层包衣。小米等小粒种子在阴干后应轻轻揉搓使其分散，或与细土混合。保水剂、种子和水的比例为 1:500:200。

种子处理方法

• 干混涂料

将种子在水中浸泡至少 3 小时。

取出种子并晾干，直到表面湿润但不粘手。

按 1:1000 的比例在种子表面撒上保水剂（80~100 目）。

通过反复振动或搓揉，给种子彻底包衣。

将包衣种子播种到土壤中。

• 流体播种

混合适量的保水剂和水，以 1:300 的比例制成水凝胶。

将水凝胶与种子混合并搅拌均匀。

使用专门的流体播种机将种子播入土壤。

• 苗床准备

用种植层总重量的 1/5 混合凝胶剂（干品 5~8g/m²，约为土层的 0.1%）。

将这种混合物涂抹在育苗土埂（沟）和种植层土壤上。

• 播种后将凝胶与细土混合。

在表面覆盖不含保水剂的纯净土壤。

• 农作物种植基础应用

将每平方米 1~2 公斤的聚丙烯酸钾凝胶均匀撒入种植沟。

• 将凝胶与沟渠中的土壤充分混合。

• 种植后用土覆盖。

• 种植作物的表土覆盖

在距离植物主茎 5-20 厘米处挖一条平行沟，确保深度超过 40 厘米，以到达根系分布层。

每平方米均匀撒入 1~2 公斤聚丙烯酸酯钾凝胶。

• 混合均匀后盖上泥土。

• 食用菌栽培

按照标准程序制备食用菌培养材料。

在保水剂水凝胶中加入约 50% 的干培养料，充分混合。

最好先将栽培材料堆积发酵，然后装袋灭菌进行栽培，或直接栽培。

利用保水剂水凝胶保持覆盖土层中的水分，促进水分平衡供应，刺激蘑菇生长。

利用保水剂吸收和释放水分的能力，对发酵后的栽培菌废料进行回收和培养。

园艺技术

• 蘸根

播种前，将花苗的根部浸入由 80-100 目保水剂的干品与水混合制成的凝胶中。

盆栽

• 将 1 份凝胶与 2 至 5 份土壤混合，根据作物的需水量进行调整。
• 将一小部分混合物放在花盆底部。
• 种植秧苗，将花盆装满 70% 的容量。
• 在表面覆盖 2 厘米以上的纯净土壤。
• 使用种植袋和花盆进行地表覆盖
• 在树根周围钻孔，深度以树根集中的地方为宜。
• 用保水剂和细土按 1:10 的比例混合填入孔中。
• 盖上一层薄土，浇透水。

树木和灌木

• 根据绿化带面积，每平方米施用 0.5 至 1 千克凝胶，在种植前与根部土壤混合。
• 栽种秧苗后覆土并浇水。
• 树木和灌木的表土处理

花灌木

• 在距离树干 10 至 30 厘米的根系分布层挖一条宽度和深度超过 20 厘米的沟。
• 施用 0.5~1kg/m² 的聚丙烯高钾凝胶，将其与三分之一的挖掘出的土壤混合，并均匀撒布。用土覆盖，形成一个凹面，以收集雨水。

对于 Arbor：

• 在树冠滴水线内挖 3 到 6 个坑，每个坑的宽度和深度均超过 20 厘米。
• 平均每株植物施用 0.5 至 5 公斤凝胶剂。用土覆盖。

远距离移植树木

长途运输数十小时后，用凝胶剂（保水剂的 80~100 目干品）与水混合。加入适量腐殖土和生根剂，调成浓浆。完全浸根后用薄膜包裹，保证成活率在 98% 以上。

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基础应用

种植时，在树坑中涂抹 5 至 100 千克凝胶。将根部浸泡过聚丙烯酸酯钾水凝胶的假山放入坑中。盖上土壤并浇透水。

草坪

新草坪

• 将聚丙烯酸钾与水混合，形成水凝胶。
• 在平地上均匀涂抹水凝胶，每平方米用量为 1 至 1.6 千克聚丙烯酸酯钾。
• 将水凝胶与等量的细土充分混合并均匀撒布。
• 用干净的土壤轻轻覆盖后，种植草皮。

现有草坪

• 用多齿钉戳草坪，打出相对均匀的小孔。
• 均匀涂抹 5~8g/m² 的保水剂颗粒。
• 用稍有压力的水将药剂颗粒冲入小孔中。
• 头一两天要浇透水。

使用缓释肥料

缓释肥料

• 将几种水溶性肥料，如尿素、助剂和生根剂（避免使用强酸强碱产品）溶于水中。
• 在溶液中加入聚丙烯酸钾颗粒，使其吸收，形成缓释肥料。
• 这种方法可以防止肥料流失，实现均衡供水、施肥和用药，显著提高肥效并节省肥料。

细菌肥料活化剂

• 生物肥料需要土壤湿度来激活和繁殖细菌。
• 将本剂与生物菌肥混合使用，可提高肥效和效率，节省肥料。

常见问题

聚丙烯酸酯钾是否安全？

对人体的安全危害：聚丙烯酸酯钾对人体无毒，pH 值为 7，呈中性。

值得注意的是，聚丙烯酸钾的制备涉及氢氧化钾和丙烯酸的聚合。不过，成品中的丙烯酸残留物很少。

过量的丙烯酸会刺激人体皮肤，尤其是眼睛。制造商会提供聚丙烯酸钾的材料安全数据表（MSDS），确保丙烯酸的残留量符合安全要求。

聚丙烯酸钾材料安全证书范例

其他安全问题

• 除了与丙烯酸有关的问题外，聚丙烯酸酯钾的特性还带来了其他安全问题。
• 聚丙烯酸酯钾作为一种超级吸水聚合物，具有遇水膨胀的特性，使用时应小心。
• 聚丙烯酸酯钾粉末为小颗粒状，吸入后会刺激肺部和上呼吸道。
• 如果误食，聚丙烯酸酯钾会在胃肠中吸水膨胀，导致消化不良。
• 聚丙烯酸酯钾一旦吸水形成水凝胶，放在地上就会变得很滑。

环境安全问题

作为一种农业保水剂，聚丙烯酸酯钾对环境无害。虽然它的传统形式不可生物降解，但它可以在环境中自然降解为水、氨和二氧化碳。

在环保法规严格的国家，制造商可以通过在聚丙烯酸钾上接枝淀粉来改进工艺，使其可生物降解。

请注意：

由于聚丙烯酸钠的市场价格较低，一些不法制造商可能会将聚丙烯酸钠当作聚丙烯酸钾出售。聚丙烯酸钠会导致土壤板结和盐碱化，因此在购买时一定要谨慎。

聚丙烯酸酯钾的缺点

• 聚丙烯酸钾可能并不适合所有干旱的农业和林业环境。在购买前，必须考虑以下因素：
• 环境条件的影响：聚丙烯酸钾的吸水和保水能力受环境温度和土壤成分的影响很大。过高的温度和盐碱化的土壤会影响其吸水和释水能力。因此，在进行大规模采购之前，最好对样品进行实地测试。
• 成本考虑：作为一种农业辅助材料，聚丙烯酸酯钾的成本应考虑在内。虽然聚丙烯酸钾一般适用于经济作物和一些普通作物，但关键是要评估估计的投入成本和经济效益是否合理。潜在的经济效益包括：
• 提高种子的发芽率和萌发率，使植物更健康。
• 提高作物的抗旱性和产量。
• 提高果树产量，降低裂果率。
• 提高幼树或移植树种的成活率。
• 通过减少灌溉次数，节省景观设计和高尔夫球场维护成本。

如何生产聚丙烯酸钾？

聚丙烯酸钾是通过丙烯酸和氢氧化钾的聚合反应制成的。

聚丙烯酸钾的当前价格（2024 年）

截至 2024 年，聚丙烯酸酯钾目前的价格约为 2000 美元至 4500 美元。