保水劑在水土保持中的應(yīng)用與探討

王攀 孫蘭

摘 要：保水劑是一種能夠吸收土壤中水分進行儲存并緩慢釋放的一種化學(xué)物質(zhì)。本文對保水劑在水土保持中的作用機制以及應(yīng)用過程中所涉及的因素進行了分析，并對保水劑在水土保持工程中的應(yīng)用提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：保水劑 水土保持 應(yīng)用

引 言

水土流失問題會對我國的農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的影響。由于我國的森林覆蓋率相對較低，水土流失現(xiàn)象相當嚴重。通過使用保水劑，能夠使苗木的成活率和生長大大提高，同時也能夠使徑流泥沙顯著減少，并通過黏結(jié)土壤微粒使土壤的抗侵蝕性能大大提高。

1.保水劑在水土保持中的作用機制

保水劑是利用高分子電解質(zhì)對離子的排斥作用，通過分子擴展形成一種膨脹的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使水分子進入網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并儲存于其中。目前保水劑主要包括水解聚丙烯和淀粉、纖維素接枝聚丙烯、淀粉與丙烯酸等，其中淀粉和丙烯酸混合型是我國廣泛使用的一種保水劑。

保水劑在水土保持中所起到的作用主要與其自身強吸水、保水和反復(fù)吸水的功能有關(guān)。保水劑能夠吸收比自身質(zhì)量高百倍甚至千倍的水分，并能夠?qū)⑽账种械?5～95%進行緩慢的釋放以供作物進行使用。在土壤中加入保水劑能夠大幅度強化土壤吸收水分的能力，特別是在遇到雨水天氣或者在對土地進行灌溉時，保水劑能夠提高水分滲入土壤的速率，并減少地表經(jīng)流量，從而降低徑流對地表產(chǎn)生的沖刷作用，有效防止坡地土壤侵蝕。保水劑作為一種吸水性非常高的樹脂，對于土壤的黏粒能夠產(chǎn)生非常好的吸附作用，從而抑制土壤黏粒的分散、膨脹和轉(zhuǎn)移，并且在吸水后可以在土壤中膨脹，使土壤的密度降低，土壤的結(jié)構(gòu)得到改善，進而提高土壤的抗侵蝕能力，實現(xiàn)保持屬兔的目的。此外，保水劑還能夠減少肥料的流失，保水劑通過其表面分子的吸附、交換作用能夠與土壤中的銨元素產(chǎn)生反應(yīng)，并將其包裹，從而保持如土壤肥力，對于農(nóng)業(yè)的增收有著非常重要的作用。保水劑對于水土保持以及土壤肥力保持的作用與使用的保水劑的種類和數(shù)量有著密切的關(guān)系，同時保水劑的使用效果也與土壤的質(zhì)地有關(guān)。

2.保水劑在水土保持中應(yīng)用涉及因素

2.1保水劑的使用范圍。保水劑的吸水性能主要受到自身組成、結(jié)構(gòu)以及土壤的質(zhì)地、鹽分、pH值、溫度、濕度、微生物狀況等較多因素的影響，要想使保水劑的水土保持作用能夠充分的發(fā)揮出來，就要給予其一定的作用空間和作用時間。在水土保持工程中所使用的保水劑并非在任何情況下都能產(chǎn)生較好的效果，由于我國幅員遼闊，具有非常多額土壤類型，因此就需要根據(jù)土壤類型的不同選擇適宜的保水劑來進行水土保持工作。

此外，保水劑的水土保持效果還會受到土壤和水溶液中的離子濃度的影響，離子濃度越大，價態(tài)也就越高，而保水劑的吸水倍率就會隨之降低。保水劑的持水能力與土壤水分的滲入速率也會對其應(yīng)用的效果產(chǎn)生較大的影響。

2.2保水劑的類型選擇。保水劑在水土保持中的應(yīng)用效果與所選擇的保水劑種類有著非常密切的聯(lián)系。保水劑的選擇主要取決于其應(yīng)用的土壤的性質(zhì)，例如在干旱區(qū)域，由于土壤的含水量嚴重不足，因此就需要選擇吸水倍數(shù)和吸水速率較高的保水劑。另外還要對保水劑的反復(fù)利用效果進行考慮。除了對吸水倍數(shù)、吸水速率以及反復(fù)利用效果進行考慮外，還要根據(jù)土壤的性質(zhì)對保水劑的耐鹽性、穩(wěn)定性、持水性等進行綜合考慮。

2.3保水劑的使用方法。目前我國的保水劑在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，但是在水土保持工程中的應(yīng)用則非常少。保水劑在水土保持上的使用方法，我國主要采用的是與土壤混施的方法，主要有按照1：1000的比重將保水劑與土壤進行攪拌的直接混合法，也有將保水劑與其他成分進行復(fù)配混合的方法。在具體的施加上，采用的是翻施、層施、穴施等方法，在使用保水劑時要注意不能只在土壤表面施加保水劑。

2.4保水劑的使用量。在保水劑的使用量上目前尚沒有統(tǒng)一的規(guī)則，一般是根據(jù)土壤的質(zhì)地、使用方法以及使用目的的不同決定不同的用量。在水土保持中使用保水劑，原則上使用的量越大越好，但是為了同時保證保水劑的水土保持效果以及水土保持工程的經(jīng)濟性，一般會選擇使用投產(chǎn)比較高的保水劑。而對于抗旱造林來說，則應(yīng)選擇適當?shù)谋Ｋ畡┦褂昧?，對于干旱和半干旱地區(qū)使用的保水劑量可以適當增加。

3.保水劑在應(yīng)用過程中的建議

為了保證保水劑的使用安全有效，就需要科學(xué)的對保水劑進行選擇。目前在保水劑的制作原料以及合成方法上表現(xiàn)出了較高的多樣化特征。盡管目前保水劑的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，但是保水劑的使用并不是可以隨意進行的。如果在保水劑的選擇和使用上出現(xiàn)了問題或者不規(guī)范，不僅無法達到預(yù)想的應(yīng)用效果，還可能導(dǎo)致對植物和土壤造成一定程度的損害。早一般在農(nóng)林業(yè)中會避免使用聚合丙烯酸鹽類的保水劑。這是由于這類保水劑會導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)或者導(dǎo)致農(nóng)作物死亡。通常選擇使用鉀鹽或者銨鹽類的保水劑，如果希望得到良好的蓄水、儲水效果，可以選擇顆粒較大、凝膠強度較高的保水劑；如果為了使樹木的成活率提高，則可以選擇粉狀、凝膠輕度較弱的保水劑，從而達到降低成本的效果。

在保水劑的使用上要遵循因地制宜的原則，由于目前市場上存在著多種類型的保水劑，不同保水劑有著不同的原料、成分和機構(gòu)，其應(yīng)用效果以及對土壤的影響也有著較大的差異。因此，在使用保水劑前要詳細咨詢保水劑的銷售者或者生產(chǎn)單位，在保證對其成分、規(guī)格、應(yīng)用效果等進行充分掌握后再進行使用。保水劑通常適用于年降水量在400～600mm的半干旱地區(qū)使用，對于年降水量小于250mm的干旱地區(qū)則不宜使用保水劑，避免造成植物中的水分倒流的情況出現(xiàn)。

結(jié) 語

綜上所述，保水劑對水土保持能夠發(fā)揮出非常好的效果，并且能夠有效吸收地面徑流減少其對土壤的沖刷作用，能夠保持土壤肥力促進農(nóng)作物的生長。在保水劑的使用上，要根據(jù)保水劑的性能以及土壤的性質(zhì)對保水劑的類型、使用方法、使用量進行選擇，從而使其能夠達到預(yù)想的水土保持的效果。