保水劑在園林綠化中的運用研究

1、保水劑在園林綠化中的運用研究Application of Water Retention Agent in Landscape Greening梁曉 李錦江 梁健明 黃天津 張遠明 林艷芳（江門市新會區(qū)園林管理處，廣東 江門 529100）LIANG Xiao, LI Jin-jiang, LIANG Jian-ming, HUANG Tian-jin, ZHANG Yuan-ming, LIN Yan-fang (Landscapes Management Office of Xinhui District, Jiangmen City, Jiangmen 529100, China)摘要：

2、保水劑對園林綠化有較好的運用前景，但市場上保水劑品種混亂，而且缺乏科學(xué)指導(dǎo)。本文篩選出適合園林綠化使用的保水劑種類，制訂科學(xué)合理的保水劑使用技術(shù)規(guī)程。關(guān)鍵詞：保水劑；園林綠化；技術(shù)規(guī)程中圖分類號：TU986文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2641(2009)05-0070-04收稿日期：2008-09-16 修回日期：2009-04-24Abstract: The application prospect of water retention agent in landscape greening is very favorable,but in present the market is

3、 chaotic and lacks the science instruction. The suitable type and the reasonable technology regulations of water retention agent in landscape greening are summerized in this paper.Key words: Water retention agent; Landscape; Technical regulation保水劑是具有強力吸水和保水能力的高分子聚合物,在吸附幾百上千倍的水后又能緩慢釋放供植物生長利用，具有重復(fù)吸水的

4、功能。保水劑除了保水性以外，還起到土壤改良劑、化肥緩釋劑的功能。保水劑作為新型功能性材料，應(yīng)用已涉及多個領(lǐng)域，但在城市園林綠化中卻鮮見使用，原因在于對保水劑的認(rèn)識不足，其次是市場上保水劑品種分類混亂，選擇不當(dāng)或使用不當(dāng)都會產(chǎn)生負面影響。本文通過開展不同種類和劑量保水劑在盆栽草花、邊坡復(fù)綠和山地苗圃的應(yīng)用試驗，篩選出適合園林綠化使用的保水劑品種及劑量，制訂科學(xué)合理的保水劑使用技術(shù)規(guī)程，對園林綠化上保水劑的合理應(yīng)用提出指導(dǎo)意見。1 保水劑種類和劑量的篩選試驗1.1 材料與方法1.1.1 試驗材料 本文實驗所用保水劑種類：聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物（樹脂型保水劑）、聚

5、丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物（樹脂型保水劑）、高分子量聚丙烯酰胺類（PAM）、低分子量聚丙烯酰胺類、淀粉接枝類。以上材料均來自中山市銳迪新材料有限公司。1.1.2試驗方法 1）保水劑對土壤理化性質(zhì)影響試驗。在相同土壤條件中同時使用7種不同保水劑，2年后對土壤理化性質(zhì)抽樣測定。2）不同劑量保水劑對盆栽穗冠花生長影響試驗。在盆栽穗冠花（Celosia argentea Linn. var. plumosa Hort）基質(zhì)添加4種不同劑量：0.10%、0.20%、0.40%、0.60%的聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物保水劑，混合盆花泥碳土基質(zhì)，以不添加保水劑為對照，每處理10盆，3次重復(fù)。3

6、天后進行調(diào)查，將盆花的抗萎蔫表現(xiàn)分為完全萎蔫、部分萎蔫、不萎蔫三個等級進行株數(shù)統(tǒng)計。3）加大保水劑劑量對盆花生長影響試驗。設(shè)計兩種不同保水劑、4種不同劑量： 0.80%、1.20%、1.60%、2.00%，對盆栽穗冠花泥碳土基質(zhì)進行混合處理，每處理10盆，4次重復(fù)。3天后調(diào)查盆花的生長情況，將盆花的抗萎蔫表現(xiàn)分為完全萎蔫、部分萎蔫、不萎蔫三個等級進行統(tǒng)計。4）不同劑量保水劑對馬占相思（Acacia mangium）造林成活率的影響試驗。在邊坡復(fù)綠工程中，反季節(jié)種植馬占相思袋苗時土壤混合5種不同劑量的聚丙烯酸鉀與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物保水劑，每處理20株，5次重復(fù)，半年后對造林成活率進行統(tǒng)計。5

7、）不同劑量保水劑對苗圃苗木生長影響試驗。選用高40 cm，規(guī)格一致的白蘭（Michelia alba）為試驗對象，以有機肥混合5種不同劑量高分子量聚丙烯酰胺類保水劑，混和等量的基肥，每處理30株，3次重復(fù)，在山地苗圃中栽后三年進行胸徑生長比較。1.2 結(jié)果與分析1.2.1 不同保水劑對土壤理化性質(zhì)影響 如表1所示，聚丙烯酸鉀和聚丙烯酸鈉分子交聯(lián)度低，性質(zhì)不穩(wěn)定，對土壤的EC值影響很大，易造成土壤板結(jié)，不適作保水劑使用；其它種類保水劑對土壤pH無影響，且能降低土壤EC值，能顯著提高持水率和孔隙度；淀粉接枝類保水劑有效時間不足2年。表1 不同種類保水劑對土壤理化性質(zhì)的影響品種類型pH值EC值(mS

8、.cm-1)持水率孔隙度堅實度不用保水劑土壤5.52.611%13%不板結(jié)聚丙烯酸鉀6.06.3-板結(jié)聚丙烯酸鈉6.55.2-板結(jié)聚丙烯酸鉀與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物（樹脂型鉀鹽保水劑）5.52.629%26%不板結(jié)聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺交聯(lián)型共聚物（樹脂型鈉鹽保水劑）5.81.626%22%不板結(jié)高分子量聚丙烯酰胺類（PAM）5.51.328%26%不板結(jié)低分子量聚丙烯酰胺類（PAM）5.51.122%18%不板結(jié)淀粉接枝類5.52.412%13%不板結(jié) 不同劑量保水劑對盆栽花卉抗萎蔫試驗 試驗盆花比正常情況下減少50%淋水次數(shù)，試驗結(jié)果見表2。表2 不同劑量保水劑對盆栽穗冠的抗萎蔫 劑量抗萎

9、蔫CK0.10%0.20%0.40%0.60%不萎蔫0.00±0.007.67±1.3330.00±0.0030.00±00.0030.00±0.00部分萎蔫0.00±0.0020.00±1.670.00±0.000.00±0.000.00±0.00完全萎蔫30.00±00.002.33±2.670.00±0.000.00±0.000.00±0.00泥碳土基質(zhì)的孔隙度較大，但持水率低，混入保水劑后能顯著增加其持水率。以0.2保水劑用量增加的基質(zhì)持

10、水量已能足夠供給穗冠花的蒸騰需要，因而對盆花抗萎蔫有顯著效果，再增加保水劑用量則無意義。 加大保水劑劑量對盆花生長影響 試驗盆花按正常淋水次數(shù)，試驗結(jié)果見表3。表3 加大保水劑劑量對盆花生長的影響表3-1：樹脂型鈉鹽保水劑 劑量抗萎蔫CK0.80%1.20%1.60%2.0%不萎蔫40.00±0.0035.00±2.5022.75±3.502.25±4.700.00±0.00部分萎蔫0.00±0.005.00±4.2512.25±4.255.25±4.500.00±0.00完全萎蔫0.00

11、77;0.000.00±0.005.10±3.7532.50±4.5040.00±0.00 表3-2：高分子量PAM保水劑 劑量抗萎蔫CK0.80%1.20%1.60%2.0%不萎蔫40.00±0.0040.00±0.0040.00±0.0036.75±3.5023.50±5.25部分萎蔫0.00±0.000.00±0.000.00±0.004.25±4.2512.00±4.25完全萎蔫0.00±0.000.00±0.000.00

12、77;0.000.00±0.005.50±4.75以上兩種保水劑使用劑量超過一定量后孔隙度銳減，造成基質(zhì)透氣性差，穗冠花根系缺氧導(dǎo)致萎蔫(詳見表3-1和3-2)。高分子量PAM保水劑線性溶于水，施入疏松的泥碳土基質(zhì)中有部分流失，因而表現(xiàn)為其用量增大后對穗冠花正常生長的影響較弱。保水劑的用量不是愈多愈好，用量增加不僅浪費，還可能會對花木的正常生長造成負面影響。 不同劑量保水劑對馬占相思林成活率的影響 如表4所示，在邊坡復(fù)綠工程中，反季節(jié)種植馬占相思影響成活率主要因子是土壤水份。種植土壤中加入0.2的保水劑能成倍增加土壤中的持水率和保水能力，因而0.1保水劑對提高淋水困難的場地

13、樹木移栽成活率非常明顯，增加保水劑用量效果差異不明顯。表4 不同劑量保水劑對馬占相思林成活率的影響比較（LSD法）組別使用劑量苗木成活率（%）差異顯著性0.050.01C0.20%90.3±8.7aAD0.10%88.7±10.1aAB0.40%87.2±9.5aAA0.60%85.3±8.5aBECK47.5±11.3bC注：LSD法為采用最小顯著差數(shù)法進行多重比較。ab，在0.05水平下的差異顯著性；AC，在0.01水平下的差異顯著性。同一字母表示無顯著差異，不同字母表示在不同水平下顯著差異。下同。 不同劑量保水劑對苗圃苗木生長影響 如表5

14、所示，山地苗圃土壤有機質(zhì)少，保水、保肥能力差，施入保水劑后苗木根系土壤能長期保持濕潤，為苗木生長提供了相對充足的水份，同時提高了肥料的利用率。0.1保水劑對山地苗木生長量有較明顯促進作用，0.4的促進作用非常明顯，苗木可提前一年出圃。表5 不同劑量保水劑對山地苗圃苗木生長的影響比較（LSD法）組別使用劑量胸徑平均數(shù)（cm）差異顯著性0.050.01C0.40%5.1±1.5aAD0.60%4.8±1.3aAB0.20%4.7±0.9aAA0.10%3.8±1.2aBECK3.1±0.7bC保水劑的高分子對土壤中的可溶性鹽有一定的吸附作用，故能降

15、低土壤EC值，對化肥有緩釋作用；聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鉀降解物為氨、鉀鹽、二氧化碳和水，可以全部被植物利用；但聚丙烯酸鈉降解后因鈉鹽殘留使土壤鹽漬化。聚丙烯酸鹽的分子交聯(lián)度較低，盡管短期有一定效果，但穩(wěn)定性差，易造成土壤板結(jié)，非真正意義上的保水劑。PAM能線性溶于水，在有機質(zhì)較少的粘土施用有利于團聚體的形成，從而改良其土壤結(jié)構(gòu)。保水劑能增強土壤保水性能、改良土壤結(jié)構(gòu)，減少水份滲漏和土壤養(yǎng)份流失，結(jié)合農(nóng)藥、肥料使用可提高利用率，降低綠化養(yǎng)護成本，減少對環(huán)境的污染?；驹耘嘀?，基質(zhì)的透氣性和保水性是一對矛盾，運用保水劑能調(diào)和這對矛盾，但應(yīng)分析基質(zhì)或土壤特性選用適當(dāng)保水劑類型。2 效益分析隨著城市化進

16、的程，城市綠地面積不斷擴大，園林施工和綠地管養(yǎng)的工作越加繁重，需要消耗大量的水資源。發(fā)揮保水劑節(jié)水、保水保肥與改良土壤的作用，有效降低資源消耗，減少因施用化肥農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染，這對改善人居生態(tài)環(huán)境，具有重大的社會效益。據(jù)新會園林管理處2006年統(tǒng)計，維護1 ha的城市綠地一年要消耗1500 m3凈水，淋水總費用（水費、機械費和人工費）達5925.00元/ha，淋水總費用占綠地維護總成本的16.9%；2007年該處在綠地養(yǎng)護中全面推廣應(yīng)用保水劑，在保證維護質(zhì)量與去年相當(dāng)?shù)那疤嵯?，全年使用各類保水?0.7 kg/ ha（價值235.40元RMB），淋水總費用下降到4325.00元/ha，淋水

17、總費用降到占綠地維護總成本的12.6%。表6 維護1 ha城市綠地年消耗凈水對比表年份凈水用量（t）保水劑平均用量（kg）含保水劑的淋水費用（元）占總成本的比（%）2006年15000.05925.0016.92007年102310.74560.4012.6差值4771364.604.3如表6所示，2007年淋水總費用（加上保水劑的費用）比2006年減少了1364.60元/ha，同時節(jié)約凈水477 t。2003年12月，新會園林處為廣州市南沙開發(fā)區(qū)砂質(zhì)土中引種第一批9棵胸徑為30 cm雨樹（Samanea saman），每棵樹挖擴大穴150 cm×130 cm×130 cm

18、（面直徑X底直徑X深度），施用200 g樹脂型鉀鹽保水劑(合價為6.40元RMB)并混和有機復(fù)合肥，第二年全部成活且長勢良好。第二批雨樹為某公司施工沒施用保水劑，結(jié)果全部死亡。3 保水劑園林綠化應(yīng)用技術(shù)規(guī)程為便于園林綠化行業(yè)推廣應(yīng)用保水劑，新會園林管理處總結(jié)多年的研究和應(yīng)用實踐，制訂出以下原則： 3.1 根據(jù)土質(zhì)和用途合理選擇保水劑種類表7 適合園林綠化的保水劑種類品種類型用途作用功能特點樹脂型鉀鹽保水劑拌土，適用面最廣保水、保肥壽命長，成本高樹脂型鈉鹽保水劑混合基質(zhì)，適合袋苗、草花等不足一年的短期育苗保水、保肥壽命長，成本中高，會使土壤板結(jié)高分子量聚丙烯酰胺類（PAM）貧瘠土地、山地、粘土改

19、良保肥、固土、促進團聚體的形成壽命長，成本低低分子量聚丙烯酰胺類（PAM）噴播分散劑、防塞劑壽命長，成本低淀粉接枝類種子包衣和蘸根保濕壽命短，成本最低樹脂型保水劑和PAM的蓄水保墑能力為46年，淀粉結(jié)枝型則最多為一年。3.2 根據(jù)土質(zhì)種類確定保水劑的經(jīng)濟安全用量通常園林綠化中保水劑一般使用劑量為0.10.2。表8列出了在一般劑量下，兩種保水劑在不同土質(zhì)種類下的適用土壤體積。表8 保水劑經(jīng)濟安全用量(g/m3以土壤體積計)保水劑種類土壤類別泥炭土砂土砂壤土壤土粘土重粘土樹脂型保水劑1000800600300不宜使用不宜使用聚丙烯酰胺類（PAM）500不宜使用5005002002003.3 保水劑

20、使用方法和程序保水劑的使用方法和程序應(yīng)嚴(yán)格按表9所示操作。表9 保水劑的使用方法和程序用途保水劑品種用量操作方法和程序種植草地聚丙烯酰胺（PAM）按種植面積：3050 g/ m2種植前將PAM埋于地表下10 cm，拌勻，澆足水，然后可鋪草皮、播草籽。種子包衣粒度在120目的各類型保水劑按種衣劑總量2%5%與營養(yǎng)物、農(nóng)藥和細土等混合制成種衣劑。液力噴播PAM0.35 g/ m2草籽、木纖維、保水劑放入噴罐后，注入一半水，邊攪邊添入適量PAM。約半小時完全溶解，并補足水混合均勻即可噴播。盆栽草本花卉丙烯酸鈉與丙烯酰胺交聯(lián)型共聚類按花盆口徑：15 cm徑3 g；20 cm徑5 g； 30 cm徑10

21、 g將保水劑撒入種植土中拌勻澆足水；已種好的盆花可用筷子打若干個孔施入。裸根處理淀粉接枝類1000 g水用12 g先用水把保水劑調(diào)成粘稠凝膠狀，再把凝膠涂噴在大苗裸根上，若是小苗可積扎浸泡其中30秒?？苫烊霘⒕鷦┖痛俑鶆?。瘠土保肥聚丙烯酰胺（PAM）200400 g/ha把PAM用網(wǎng)兜放入水渠源頭，也可撒入灌渠中，讓其緩慢溶解，流入種植地。加固泥頭聚丙烯酰胺（PAM）干土重的0.3%起苗前兩天根部澆灌，滲入根系土壤中。綠地樹木栽培管養(yǎng)丙烯酸鉀與丙烯酰胺交聯(lián)型共聚類按種植面積：50 g/ m2按將保水劑與種植土混合均勻，種上植物，澆足水。樹木的移植丙烯酸鉀與丙烯酰胺交聯(lián)型共聚類按土球直徑分單株用

22、量：30 cm徑1020 g；50 cm徑1525 g；100 cm 徑3050 g與填土拌勻撒在苗木根系附近，澆足水，用土填平。對澆水困難的工地，可先將保水劑吸足水后再使用。弱樹復(fù)壯丙烯酸鉀與丙烯酰胺交聯(lián)型共聚類按樹齡分單株用量：幼齡1020 g；中齡1525 g；成齡4050 g按樹冠投影線挖環(huán)形溝，深度達到根系分布層，保水劑與肥料、填土拌勻施入溝中，澆足水，再用土填平。3.4 注意事項樹脂型保水劑不溶于水，因此在孔隙度小的粘土和重粘土不宜使用，否則會影響土壤透氣性；而PAM在孔隙較大的砂土等基質(zhì)中施用則易流失。保水劑通常不宜與化肥直接混用，土壤中無機鹽濃度過高會使保水劑喪失一定的吸水性能