[发明专利]一种种植用土壤保水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及保水技术领域，尤其涉及一种种植用土壤保水剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，农业用水占我国总用水量的80%以上，水资源的短缺是制约我国农业发展的首要原因。因此提高农业水资源的利用效率，实施节水抗旱技术是我国农业可持续发展的重要途径。近年来，利用保水剂改善土壤结构和提高作物水肥利用率，是化学节水技术的重要方式，其原料来源广泛，性能优越，同时操作简单，对环境无副作用，具有广阔的发展前景。

目前已有的保水种类很多，如淀粉系列、纤维素系列、蛋白质系列及不同类别的混合物。淀粉接枝共聚生产的保水剂吸水和保水率高，但需要解决降低成本和耐盐碱性差，使用寿命短等问题。合成聚合物系保水剂反应易于实现且吸水率较高，但不易被生物降解，易造成土壤板结，而且成本较高。

介孔材料是孔径为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饰，其中大量的孔道为其吸水锁水提供了有力保障，因此已被广泛应用于生物化学领域，例如催化、药载、药物释放、药代动力学研究等。介孔硅单独使用基团含量有限、负载性能不高，通过对其的改进如动物蛋白的杂化则由于成本过高限制了应用范围。

申请号为201510936900.1的中国专利公开了一种利用食醋厂废液的腐植酸型保水剂，其制备包括以下原料：保水剂30-50份、腐植酸25-45份、蒸馏水6-12份、防霉剂0.05-0.1份、杀虫组合物0.03-0.04份，所述腐植酸型保水剂是经过腐植酸制备、杀虫组合物制备、混合、造粒、干燥等步骤制成的。此发明利用了废弃资源，且易于降解，但其所用原料过于复杂，生产成本过高，大量中药材的使用可能会导致成分间效果的抵触和削弱，不利于大规模生产应用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种种植用土壤保水剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种种植用土壤保水剂，通过以下方法制备：

（1）将膨润土干燥后投入煅烧炉中，以20-25℃/分的速度升温至400-450℃，保持45-60分钟后继续升温至650-700℃，保持3-4小时，之后冷却至室温，将煅烧后的膨润土取出后粉碎过160-200目筛，得膨润土煅烧细粉备用；

（2）按质量比（1-1.2）：（12-15）：（6-7）将保水材料、膨润土煅烧细粉以及木薯淀粉混合后溶于2倍于其质量的水中，加热升温至75-80℃搅拌混合30-40分钟，得到粘稠浆料，将浆料通过造粒机造粒，筛选粒径为3-6mm的颗粒，烘干后得到保水剂半成品备用；

（3）将酿酒葡萄渣与1mol/L氢氧化钠溶液按料液比1：18-20g/mL混合后升温至50-55℃，保持恒温处理120-150分钟，完成后在3500-4000转/分下离心20-30分钟，收集上清液并用1mol/L盐酸溶液调节pH至等电点，再次通过3500-4000转/分下离心20-30分钟，收集固体沉淀，经冷冻干燥得到葡萄籽蛋白粉备用；

（4）按重量比（5-6）：（2-2.5）：（22-26）分别称取十六烷基溴化铵、葡萄籽蛋白粉和正硅酸乙酯，先将十六烷基溴化铵溶解于480-500倍于其质量的水中，再向其中加入溶液质量1.5-2.0%的1mol/L氢氧化钠溶液，反复搅拌均匀后升温至75-80℃，此时向其中加入葡萄籽蛋白粉，并在不断搅拌下滴加正硅酸乙酯，全部混合均匀后保持75-80℃并反应100-120分钟，收集得到的固体并用水冲洗后置于60-62℃条件下干燥，得到植源蛋白改性介孔硅备用；

（5）取保水剂半成品颗粒，向颗粒表面喷洒高温雾化水汽至颗粒表面湿润毛糙，再将植源蛋白改性介孔硅均匀覆盖于颗粒表面，待颗粒表面均匀圆润后再次烘干，即得本发明保水剂。

所述保水材料为聚丙烯酰胺、羧甲基化纤维素、壳聚糖、淀粉接枝丙烯酸钠中的至少一种。

所述步骤2中保水材料、膨润土煅烧细粉以及木薯淀粉的质量比为1：14：7。

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

所述的种植用土壤保水剂的使用方法为将保水剂按每平米20-25g均匀撒播于土壤表层，再将土壤耕耙梳理整平即可。

本发明的优点是：