朱本國(guó)，何 琴，吳 丹，楊麗軍，白家云，王麗娟

(1.重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院，重慶 401329；2.重慶市城市園林綠化工程技術(shù)研究中心，重慶 401329；3.重慶市園林土壤質(zhì)量檢測(cè)中心，重慶 401329；4.重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)站，重慶 400020)

1 引言

保水劑是一種獨(dú)具三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子吸水性樹(shù)脂，是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能性高分子材料，這類物質(zhì)含有大量結(jié)構(gòu)特異的強(qiáng)吸水基團(tuán)，在其內(nèi)部可產(chǎn)生高滲透締合作用并通過(guò)其網(wǎng)狀孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行吸水。它無(wú)毒無(wú)害，其特有的吸水、貯水、釋水、保水性能，又被稱為土壤保水劑、高吸水劑、高吸水性樹(shù)脂或“微型水庫(kù)”。保水劑除了具有重復(fù)吸水保水的功能以外，還起到土壤改良劑、化肥緩釋劑的功能[1～7]。

近幾年，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)保水劑對(duì)肥料養(yǎng)分具有一定的緩釋作用，保水性肥料為緩釋肥料提出了新的控釋機(jī)制，利用其緩慢釋放有效態(tài)養(yǎng)分，提高肥料利用率等方面具有重要意義。將保水劑用作緩釋材料制造新型保水型緩釋肥，實(shí)現(xiàn)對(duì)水、肥的一體化調(diào)控，是今后保水功能肥料發(fā)展和創(chuàng)新的一個(gè)重要方向[8～12]。

目前，我國(guó)對(duì)于保水劑的研究大多局限于保水或者保肥的單因子研究，缺乏水肥一體化調(diào)控研究，關(guān)于保水劑保肥效果研究的比較多，但是關(guān)于保水性能與保肥功效的合理優(yōu)化、保水劑與不同肥料的混合施用比例的研究較少。因此，本文就保水劑與肥料養(yǎng)分混合施用比例進(jìn)行研究，尋找一個(gè)能夠達(dá)到肥料養(yǎng)分足夠、保水性能最佳的合適配比[13～16]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在重慶市城市園林綠化工程技術(shù)中心和重慶市園林土壤質(zhì)量檢測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

2.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)保水劑：LQ保水劑。

試驗(yàn)肥料：尿素((NH2)2CO，含N 46.7%)、重過(guò)磷酸鈣(Ca(H2PO4)2，含P26.5%)、氯化鉀(KCl，含K 52.3%)、硝酸鉀(KNO3，含K 38.6%，含N 13.8%)。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1 液體肥料對(duì)保水劑吸肥量的影響試驗(yàn)方法

用1/1000電子天平稱取約1.00 g LQ保水劑放置于燒杯中，分別加入500 mL的去離子水以及濃度分別為0.1、0.5、1.0、5.0、50.0、100.0 gN/L液體肥料，放置24 h后，用100目(0.15 mm)尼龍網(wǎng)篩過(guò)濾，測(cè)定過(guò)濾后保水劑水凝膠重量和剩余溶液體積，計(jì)算出相應(yīng)的保水劑在不同濃度和不同液體肥料處理下的吸肥量。

3.3.2 液體肥料對(duì)保水劑吸肥速率的影響試驗(yàn)方法

用1/1000電子天平稱取約1.00 g LQ保水劑放置于燒杯中，分別加入500 mL的去離子水以及濃度分別為0.1、0.5、1.0、5.0、50.0、100.0 gN/L液體肥料，在加完300 mL水后開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到LQ保水劑達(dá)到飽和，停止計(jì)時(shí)，并記錄讀數(shù)。

2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理釆用Excel2010和SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 液體肥料對(duì)保水劑吸肥量的影響

將LQ保水劑分別與4種液體肥料(尿素、重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硝酸鉀)進(jìn)行吸肥量的試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀和硝酸鉀這3種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，保水劑的吸肥量明顯下降，吸肥量降低的幅度也越來(lái)越大，也證明液體肥料對(duì)保水劑的吸肥量有比較顯著的影響；尿素這種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，尿素液體肥料在0～5 g/L濃度下保水劑的吸肥量緩慢下降，尿素液體肥料在5～100 g/L濃度下吸肥量基本持平，也證明尿素液體肥料對(duì)保水劑的吸肥量有一定的影響。液體肥料對(duì)保水劑吸肥量的影響圖見(jiàn)圖1。

圖1 液體肥料對(duì)保水劑吸肥量的影響

3.2 液體肥料對(duì)保水劑吸肥速率的影響

將LQ保水劑分別與4種液體肥料(尿素、重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硝酸鉀)進(jìn)行吸肥速率的試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀和硝酸鉀這3種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，保水劑的吸肥速率明顯下降，吸肥速率降低的幅度先是增大后是漸緩；尿素這種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，吸肥速率整體趨勢(shì)緩慢下降。液體肥料對(duì)保水劑吸肥量的影響圖見(jiàn)圖2。

圖2 液體肥料對(duì)保水劑吸肥速率的影響

3.3 液體肥料對(duì)保水劑相互作用的分析

將LQ保水劑分別與4種液體肥料(尿素、重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硝酸鉀)進(jìn)行吸肥量的試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硝酸鉀這3種液體肥料與LQ保水劑存在著相互抑制的作用，這種抑制作用隨著濃度的增大而增大；尿素這種液體肥料與LQ保水劑存在著一定的抑制作用，在0～5 g/L濃度下這種抑制作用隨著濃度的增大而緩慢增大，但在5～100 g/L濃度下，這種抑制作用趨于穩(wěn)定。

4 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，重過(guò)磷酸鈣、氯化鉀和硝酸鉀這3種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，保水劑的吸肥量和吸肥速率明顯下降，吸肥量降低的幅度是越來(lái)越大，吸肥速率降低的幅度先是增大后是漸緩，由此可證明液體肥料對(duì)保水劑的吸肥量和吸肥速率有比較顯著的影響，液體肥料與LQ保水劑存在著相互抑制的作用；尿素這種液體肥料隨著液體肥料濃度的增大，尿素液體肥料在0～5 g/L濃度下保水劑的吸肥量緩慢下降，在5～100 g/L濃度下吸肥量基本持平，而吸肥速率整體趨勢(shì)是緩慢下降，由此可證明尿素液體肥料對(duì)保水劑的吸肥量和吸肥速率有一定的影響，尿素這種液體肥料與LQ保水劑存在著一定的抑制作用。