[發(fā)明專利]一種種植用土壤保水劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710384659.5
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107177358A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊增環(huán)
• 申請（專利權(quán)）人: 全椒縣香妃農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K101/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及保水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種種植用土壤保水劑及其制備方法。

背景技術(shù)

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水占我國總用水量的80%以上，水資源的短缺是制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要原因。因此提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率，實施節(jié)水抗旱技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。近年來，利用保水劑改善土壤結(jié)構(gòu)和提高作物水肥利用率，是化學(xué)節(jié)水技術(shù)的重要方式，其原料來源廣泛，性能優(yōu)越，同時操作簡單，對環(huán)境無副作用，具有廣闊的發(fā)展前景。

目前已有的保水種類很多，如淀粉系列、纖維素系列、蛋白質(zhì)系列及不同類別的混合物。淀粉接枝共聚生產(chǎn)的保水劑吸水和保水率高，但需要解決降低成本和耐鹽堿性差，使用壽命短等問題。合成聚合物系保水劑反應(yīng)易于實現(xiàn)且吸水率較高，但不易被生物降解，易造成土壤板結(jié)，而且成本較高。

介孔材料是孔徑為2-50nm的多孔材料，其中介孔硅具有良好的生物相容性以及表面易于修飾，其中大量的孔道為其吸水鎖水提供了有力保障，因此已被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)領(lǐng)域，例如催化、藥載、藥物釋放、藥代動力學(xué)研究等。介孔硅單獨使用基團(tuán)含量有限、負(fù)載性能不高，通過對其的改進(jìn)如動物蛋白的雜化則由于成本過高限制了應(yīng)用范圍。

申請?zhí)枮?01510936900.1的中國專利公開了一種利用食醋廠廢液的腐植酸型保水劑，其制備包括以下原料：保水劑30-50份、腐植酸25-45份、蒸餾水6-12份、防霉劑0.05-0.1份、殺蟲組合物0.03-0.04份，所述腐植酸型保水劑是經(jīng)過腐植酸制備、殺蟲組合物制備、混合、造粒、干燥等步驟制成的。此發(fā)明利用了廢棄資源，且易于降解，但其所用原料過于復(fù)雜，生產(chǎn)成本過高，大量中藥材的使用可能會導(dǎo)致成分間效果的抵觸和削弱，不利于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種種植用土壤保水劑及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種種植用土壤保水劑，通過以下方法制備：

（1）將膨潤土干燥后投入煅燒爐中，以20-25℃/分的速度升溫至400-450℃，保持45-60分鐘后繼續(xù)升溫至650-700℃，保持3-4小時，之后冷卻至室溫，將煅燒后的膨潤土取出后粉碎過160-200目篩，得膨潤土煅燒細(xì)粉備用；

（2）按質(zhì)量比（1-1.2）：（12-15）：（6-7）將保水材料、膨潤土煅燒細(xì)粉以及木薯淀粉混合后溶于2倍于其質(zhì)量的水中，加熱升溫至75-80℃攪拌混合30-40分鐘，得到粘稠漿料，將漿料通過造粒機(jī)造粒，篩選粒徑為3-6mm的顆粒，烘干后得到保水劑半成品備用；

（3）將釀酒葡萄渣與1mol/L氫氧化鈉溶液按料液比1：18-20g/mL混合后升溫至50-55℃，保持恒溫處理120-150分鐘，完成后在3500-4000轉(zhuǎn)/分下離心20-30分鐘，收集上清液并用1mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至等電點，再次通過3500-4000轉(zhuǎn)/分下離心20-30分鐘，收集固體沉淀，經(jīng)冷凍干燥得到葡萄籽蛋白粉備用；

（4）按重量比（5-6）：（2-2.5）：（22-26）分別稱取十六烷基溴化銨、葡萄籽蛋白粉和正硅酸乙酯，先將十六烷基溴化銨溶解于480-500倍于其質(zhì)量的水中，再向其中加入溶液質(zhì)量1.5-2.0%的1mol/L氫氧化鈉溶液，反復(fù)攪拌均勻后升溫至75-80℃，此時向其中加入葡萄籽蛋白粉，并在不斷攪拌下滴加正硅酸乙酯，全部混合均勻后保持75-80℃并反應(yīng)100-120分鐘，收集得到的固體并用水沖洗后置于60-62℃條件下干燥，得到植源蛋白改性介孔硅備用；

（5）取保水劑半成品顆粒，向顆粒表面噴灑高溫霧化水汽至顆粒表面濕潤毛糙，再將植源蛋白改性介孔硅均勻覆蓋于顆粒表面，待顆粒表面均勻圓潤后再次烘干，即得本發(fā)明保水劑。

所述保水材料為聚丙烯酰胺、羧甲基化纖維素、殼聚糖、淀粉接枝丙烯酸鈉中的至少一種。

所述步驟2中保水材料、膨潤土煅燒細(xì)粉以及木薯淀粉的質(zhì)量比為1：14：7。

所述步驟4中十六烷基溴化銨、葡萄籽蛋白粉、正硅酸乙酯的重量比為5：2：24。

所述的種植用土壤保水劑的使用方法為將保水劑按每平米20-25g均勻撒播于土壤表層，再將土壤耕耙梳理整平即可。

本發(fā)明的優(yōu)點是：