专利名称：一种用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂的制作方法
技术领域：
本发明属于水土保持技术领域，涉及一种用于植物种植的营养型保水剂，尤其涉及一种一种用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂。
背景技术：
我国荒漠化土地形式十分严峻，根据全国沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化调研结果表明，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。土地的荒漠化不仅导致当地生存环境的恶化，也使得当地居民的收入严重降低。据统计，中国因荒漠化造成的直接经济损失约为541亿人民币。种植经济作物是修复荒漠化环境，提高当地居民经济收入的最佳选择，但通常荒漠化地区降雨量非常少，一般的经济作物难以成活。因此，在荒漠化环境种植经济作物不仅 需要保持水分，而且还需要为植物的生长提供营养物质，另外，还要解决土壤的板结问题。营养型保水剂是解决植物生长中需要的水分和养分的主要植物种植剂。目前，市场流通的保水剂均为丙烯基聚合物，如聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺等，这类材料虽然能够吸附大量的水分，凝胶强度低，不适合多次重复吸水使用，而且更大的缺点是土地使用后会出现板结现象。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂。(一)营养型保水剂的制备
本发明用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，是由以下工艺步骤制备而成
(I)将植物秸杆粉碎，过150目筛，得原料I ;
所述植物稻杆为玉米稻杆，小麦稻杆，马铃薯稻杆，高粱稻杆，水稻稻杆，花生稻杆，荞麦秸杆，豆作物秸杆，青稞秸杆。植物秸杆复配运用在保水剂中，不仅可以增加保水剂的凝胶强度，而且可为植物提供钾元素，钙元素及钠元素，微量的磷，硫等。另外，植物秸杆可以疏松土质。(2)将新鲜的牛粪、羊粪或鸡粪腐熟，风干，粉碎，过150目筛，得原料II。腐熟的牛粪、羊粪或鸡粪含有大量蛋白，粗脂肪，粗纤维，钙，亚油酸及各种氨基酸。当复合保水剂使用后，能给植物提供大量营养物质。(3)将坡缕石黏土、黄土、白土、红土或黑土粉碎，过150目筛；得原料III ;坡缕石黏土、黄土、白土、红土或黑土粉为制备原料IV做准备。(4)将钾肥、氮肥、磷肥、生根粉分别配置成饱和溶液(添加水的浓度以完全溶解各营养物质为宜)，得原料IV -UIV -2、IV -3、IV -4。钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比为1:1:1:110:7:5:1。(5)将原料III平均加入到原料IV -I IV -14中，分别搅拌3(T50min，静置，干燥，粉碎过150目筛，得原料V -Γ V -4 ;混合原料V -Γ V -4，得原料V ;其中原料III的用量为钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量的1(Γ50倍。原料V第一个作用是改良土壤，第二个作用是提供各种营养元素，若在保水剂中直接加入氮磷钾各种肥料，不仅会影响到保水剂的吸水量，而且肥料释放迅速，将很快失效，本方法将起到肥料缓释的作用，使植物在生长期内一直可以有营养物质吸收。所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾月巴，钾肥在保水剂起到为植物提供钾元素的作用。所述氮肥为尿素，氨水，碳酸氢铵，氯化铵，硝酸铵，磷酸铵，氮肥在保水剂起到为植物提供氮元素的作用。所述磷肥为普通过磷酸钙、重过磷酸钙，磷肥在保水剂起到为植物提供磷元素的作用。·
所述生根粉为萘乙酸钠类生根粉，如ΑΒΤ3 10号，生根粉在保水剂中主要起到调节作物不同生育期激素的含量和比例，提高酶的活性，加强作物的呼吸作用与光合作用，能提高作物根的活力，提高成活率和作物产量。钾肥、氮肥、磷肥、生根粉分别配置的目的，是能够让原料III充分吸附各类营养物质。如将各营养物质直接混合复配，各类营养物质将在黏土表面产生竞争吸附，其结果是一些营养物质吸附的特别多，另一部分吸附量非常少，造成营养元素比例失调。(6)将原料I、原料II、原料V及丙烯基保水剂按1:1:5:10^10:1:20:30的质量比混合，制得营养型保水剂。所述丙烯基保水剂为聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钾，植物秸杆接枝聚丙烯基保水剂，腐植酸接枝聚丙烯酸保水剂，淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物。二、营养型保水剂的性能测定 I、吸水性能
测定方法按照国标NY 886-2010中所述吸水(盐水)倍数测定方法执行。测定结果吸水能力自来水16(T240g/g，地下水140 200 g/g，蒸馏水800 1050g/g,0. 9% NaCl 溶液 80 120 g/g。2、保水性能
测定方法将饱和吸附地下水的凝胶放置于25 40°C的环境下，每隔30天测试其重量。测定结果180天保水率为50% 65%。3、凝胶强度
测试方法将饱和吸附地下水的凝胶制成Icm3的方块，在万能力学测试机上测试其抗压强度，压缩速度O. 5mm/ min ,单位KPa表示。测定结果不小于12KPa ；
4、重复吸水次数
以地下水为例，重复吸水15次后，吸水量仍然在8(T160 g/g。上述测定结果表明，本发明制备的营养型保水剂具有吸水量大，凝胶强度高，重复吸水次数高等优点，因而适合于年降雨量小于150_的荒漠化地区种植文冠果，核桃，大枣等经济林，也适合于年降雨量在15(T300 mm荒漠化地区种植中华钙果等经济作物。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明营养型保水剂的制备进行详细说明。实施例I
第一步将玉米秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;
第二步将新鲜的牛粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将坡缕石黏土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(氯化钾)，氮肥(尿素)，磷肥(普通过磷酸钙)，生根粉(ABT3号)分别配制成饱和溶液，得原料IV -UIV _2、IV _3、IV -4 ;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比在1:1:1:1 ； 第五步将钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量10倍的原料III平均加入到IV-l、iv-2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V _1 V-4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步将原料I、原料II、原料V、聚丙烯酸钠以1:1:5:10的质量比混合均匀，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水160g/g,地下水140g/g,蒸懼水800 g/g, O. 9% NaCl溶液80 g/g。2、保水性能180天后，保水率为50%。3、凝胶强度12即&。4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量80g/g。实施例2
第一步将小麦秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;
第二步将新鲜的羊粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将黄土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(硫酸钾)，氮肥(碳酸氢铵)，磷肥(普通过磷酸钙)，生根粉(ABT4号)分别配制成饱和溶液，为原料IV-1、IV-2、IV_3、IV-4;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比10:7:5:1 ；
第五步将钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量15倍的原料III平均加入到原料IV-1、IV-2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V _1 V-4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步将原料I、原料II、原料V，聚丙烯酰胺以10:1:20:30的质量比混合均勻，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水240g/g,地下水200g/g,蒸懼水1050 g/g, O. 9% NaCl溶液120 g/
g°2、保水性能180天后，保水率为65%。3、凝胶强度15即&。4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量160g/g。实施例3
第一步将马铃薯秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;第二步将新鲜的鸡粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将白土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(磷酸二氢钾)，氮肥(氯化铵)，磷肥(重过磷酸钙)，生根粉(ABT5号)分别配制成饱和溶液，为原料IV-1、IV-2、IV_3、IV-4;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比10:1:5:1 ；
第五步将钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量20倍的原料III平均加入到原料IV-1、IV-2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V _1 V-4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步将原料I、原料II、原料V、植物秸杆接枝丙烯基保水剂以5:1:10:25的质量比混合均匀，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水180g/g,地下水150g/g,蒸懼水890 g/g, O. 9% NaCl溶液90 g/g。2、保水性能180天后，保水率54% ；
3、凝胶强度13KPa；
4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量90g/g。实施例4
第一步将高粱秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;
第二步将新鲜的羊粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将白土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(磷酸二氢钾)，氮肥(氯化铵)，磷肥(重过磷酸钙)，生根粉(ABT5号)分别配制成饱和溶液，为原料IV-1、IV-2、IV_3、IV-4;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比5:2:2:1 ；
第五步钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量25倍的原料III平均加入到原料IV -UIV -2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V V _4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步将原料I、原料II、原料V、腐植酸接枝丙烯酸保水剂以6:1:9:25的质量比混合均匀，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水190g/g，地下水180g/g，蒸馏水920 g/g, O. 9% NaCl溶液100 g/
g°2、保水性能180天后，保水率58% ；
3、凝胶强度17KPa；
4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量99g/g。实施例5
第一步将水稻秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;
第二步将新鲜的牛粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将红土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(硝酸钾)，氮肥(硝酸铵)，磷肥(重过磷酸钙)，生根粉(ABT7号)分别配制成饱和溶液，为为料IV -UIV -2、IV _3、IV -4 ;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比5:3:2:1 ；
第五步钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量35倍的原料III平均加入到原料IV -UIV -2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V V _4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步将原料I、原料II、原料V、淀粉接枝丙烯酸盐18g,以8:1:14:18的质量比混合均匀，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水200g/g，地下水190g/g，蒸馏水990 g/g,O. 9% NaCl溶液110 g/
g° 2、保水性能180天后，保水率61%。3、凝胶强度14即&。4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量123g/g。实施例6
第一步将豌豆秸杆粉碎，过150目筛，为原料I ;
第二步将新鲜的鸡粪腐熟，风干，粉碎并过150目筛，为原料II ；
第三步将黑土粉碎，过150目筛，为原料III ；
第四步将钾肥(钾石盐)，氮肥(磷酸铵)，磷肥(重过磷酸钙)，生根粉(ABT10号)分别配制成饱和溶液，为原料IV -UIV -2、IV -3、IV -4 ;其中钾肥、氮肥、磷肥、生根粉的质量比8:4:2:1 ；
第五步钾肥、氮肥、磷肥、生根粉总质量50倍的原料III平均加入到原料IV -UIV -2、1￥-3、1￥-4中，分别搅拌30 50!^11，静置，干燥，粉碎，过150目筛，得原料V _1 V-4 ;混合原料VV-4，得原料V ；
第六步称原料I、原料II、原料V、聚丙烯酸钠、以9:1:11:29的质量比混合均匀，得营养型保水剂。营养型保水剂的性能测定
I、吸水性能自来水230g/g，地下水170g/g，蒸馏水1010 g/g，O. 9% NaCl溶液103 g/
g°2、保水性能180天后，保水率63%。3、凝胶强度13即&。4、重复吸水次数对地下水试验发现，重复使用15次后，吸水量147g/g。
权利要求
1.一种用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，是由以下エ艺步骤制备而成(1)将植物秸杆粉碎，过150目筛，得原料I;(2)将新鲜的牛粪、羊粪或鸡粪腐熟，风干，粉碎，过150目筛，得原料II；(3)将坡缕石黏土、黄土、白土、红土或黒土粉碎，过150目筛，得原料III；(4)将钾肥、氮肥、磷肥、生根粉分别配置成饱和溶液，得原料IV-UIV _2、IV -3、IV -4 ；(5)将原料III平均加入到原料IV-Γ IV -4中，分别搅拌3(T50min，静置，干燥，粉碎过150目筛，得原料V -Γ V -4 ;混合原料V -Γ V -4，得原料V ;其中原料III的用量为钾月巴、氮肥、磷肥、生根粉总质量的1(Γ50倍；(6)将原料I、原料II、原料V及丙烯基保水剂按1:1:5:10 10:1:20:30的质量比混合，制得营养型保水剂。
2.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述植物稻杆为玉米稻杆、小麦稻杆、马铃薯稻杆、高粱稻杆、水稻稻杆、花生稻杆，荞麦稻杆、豆作物秸杆或青稞秸杆。
3.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、磷酸ニ氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾肥。
4.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述氮肥为尿素，氨水，碳酸氢铵，氯化铵，硝酸铵，磷酸铵。
5.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述磷肥为普通过磷酸钙、重过磷酸钙。
6.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述生根粉为萘こ酸钠类生根粉。
7.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于所述丙烯基保水剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、植物秸杆接枝聚丙烯酸保水剂、腐植酸接枝聚丙烯酸保水剂或淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物。
8.如权利要求I所述用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，其特征在于步骤(4)中，钾肥，氮肥，磷肥，生根粉的质量比在1:1:1: Γ10:7:5:1。
全文摘要
本发明提供了一种用于荒漠化地区种植经济作物的营养型保水剂，是由植物秸秆、腐熟的牛粪、羊粪或鸡粪，坡缕石黏土、黄土、白土、红土或黑土，钾肥，氮肥，磷肥，生根粉及丙烯基保水剂配制而成。本发明制备的营养型保水剂具有良好的吸水性、保水性和凝胶强度，因而适合于年降雨量小于150mm的荒漠化地区种植文冠果，核桃，大枣等经济林，也适合于年降雨量在150~300mm荒漠化地区种植中华钙果等经济作物。
文档编号C05G3/04GK102826928SQ20121035725
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者雷自强, 崇雅丽, 魏博, 王小亮, 罗鑫圣, 杨翠玲, 张哲 , 马国富 申请人:西北师范大学