[發明專利]一種利用高分子水溶膠減緩沙土地水分下滲的方法

無效

• 申請號: 200610104927.5
• 申請日: 2006-11-20
• 公開（公告）號: CN101191054A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 宋寶興;夏春良;程登喜;劉皓;楊成蔭;翟乃華;盧昌社
• 申請（專利權）人: 白銀市技術開發服務中心;勝利油田長安控股集團有限公司
• 主分類號: C09K17/18
• 分類號: C09K17/18;A01B79/00;C09K101/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心
• 代理人: 周春雷

技術領域

本發明涉及農業領域，特別涉及一種利用高分子水溶膠減緩沙土低水分下滲的方法。

背景技術

由于風沙使大面積可耕種土地被沙土淹沒，土壤沙化趨勢目益嚴重。被沙化土地的耕作層土壤持水能力降低，水肥利用率低下，投入與產出關系失調，出現了沙進人退的局面。面對地減人增的嚴峻問題，國家在這些地區投入巨資，興建了大型的水利堤灌工程，解決了部分農民的生存和生活。但是，由于自然環境惡劣，農業生產效率低，群眾收入不高，僅僅處于溫飽水平。前些年，曾經試推廣過在800-1000cm深度層鋪設塑料膜的技術，但因完全隔斷了土層間的水氣通道，在幾年內就出現了表層土壤的鹽堿化，而造成了該項技術的失敗。

發明內容

本發明的目的是提供一種減少土壤水分和養分的無效淋失而又不完全隔斷土層間的水、氣交換的利用高分子水溶膠減緩沙土地水分下滲的方法。

為實現上述目的，本發明是按照以下步驟進行：

一、制備土壤增粘劑：取定量的水在攪拌條件下緩慢加入分子量為1000萬-2500萬的線性結構高分子聚合物0.3-1.5‰，停放至少20-30分鐘，停放期間攪拌3-4次，每次攪拌時間2-5分鐘，直至完成高分子聚合物對水分的吸附，形成粘度在6.0～15.0mm²/S的高分子水溶膠作為土壤增粘劑；

二、去表土至預設的土層深度：將田地表層土去除25-35cm，使去除表土后的土層深度低于土壤耕作層以下10cm；

三、制作水分的阻滲層：在去除表層土后的土層表面，淋撒土壤增粘劑，然后用多齒鐵耙耙松含有高分子水溶膠的表層土，松土深度為5-8cm，繼續在沙土表面二次淋撒土壤增粘劑，待水溶膠完全潤濕于沙土后，將沙土壓實；

四、回填表土層：將已經挖掘出的表層土回填到阻滲層上。

上述高分子水溶膠為線性結構的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸鉀-丙烯酰胺共聚物，聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀。

上述線性結構高分子水溶膠的交聯度在2-8％。

本發明采用線性結構的高分子丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸鉀-丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺、水溶性聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀，分散于水中，形成粘度在6.0～15.0mm²/S的高分子水溶膠形成土壤增粘劑，再與沙土混合、潤濕壓實后回填表土，在土壤耕作層與犁地層的界面層以下形成一層阻滲層。

這種減緩沙土水分下滲的方法，可以根據沙土的透水強度，調整線性結構高分子聚合物的加入量。高分子聚合物按比例加入水中，在攪拌條件下完成對水分的吸附，形成粘滯性的高分子水溶膠，達到減小沙粒間摩擦阻力、增加沙土容重，以及高分子水溶膠吸水膨脹后充填沙粒之間空隙的效果。

本發明的減緩沙土水分下滲的方法，是由線性結構的高分子丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸鉀-丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀，分散于水后形成的高分子水溶膠，與土壤耕作層和犁底層的界面層以下的沙土組成。該阻滲層可根據沙土層的透水強度，調整高分子聚合物的比例，達到即減緩了上層沙土中水分的下滲量，而當高分子水溶膠失水收縮后，又不影響土層間的水、氣的交換。從而減緩了水分的下滲量，提高了耕作層的土壤持水量，減少因水分淋失而導致的土壤養分的損失，達到節水和提高土壤養分利用率的效果。

本發明采取的措施是，以線性結構的高分子聚合物吸附水后形成的高分子水溶膠作為土壤增粘劑，針對沙土的透水強度，配制土壤增粘劑的粘度。經過土壤增粘劑與沙土混合、潤濕并壓實后，形成約5-10cm厚度的“人造膠泥層”。由于膠泥層阻滯了水分的下滲，提高了10-30cm深度范圍內沙土的最大持水量，進而有效地減少了水、肥的淋失，達到節水和提高養分利用率的效果。

本發明區別于其它防滲節水技術的優點在于：較大幅度地增加了耕作層的土壤含水量，進而提高了沙土的田間最大持水量；這種方法可以根據沙土的透水強度，確定高分子聚合物的加入量，可以根據種植作物根系的發育特性，確定阻滲層的深度，而更有利于改善節水效果；當高分子水溶膠失水收縮后產生的沙粒間空隙，可以恢復土層間的水、氣交換，而不影響作物的正常生長；由于土層間仍有一定的通透性，隨灌溉水進入沙土的鹽分離子，仍可以隨水下滲，而不會在耕作層產生過量積累；由于使用泥沙量較高的水質灌溉，隨灌溉水進入的泥沙的積累，大約在3-5年左右內，可以將耕作層的沙土改造為沙壤土質地。