高吸水树脂保水剂提高肥效及减少农业面源污染.pdf

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1、第28卷第17期农业工程学报2012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．17Sep．20121—匿圃■高吸水树脂保水剂提高肥效及减少农业面源污染廖人宽，杨培岭※，任树梅(中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083)摘要：高吸水树脂(保水剂)是一种新型多功能抗旱、防污材料，能够快速吸持水肥，增加土壤团粒结构和孔隙度，抑制土面蒸发，提升作物生理机能，减少养分淋失，从而达到提高水肥利用效率和减少肥料污染的作用。近年来，保水剂在农业面源污染防治方面得到了越来越广泛的应用。该文阐述了保水剂的防

2、污作用机理及效能，介绍了保水剂主要防污作用方面的研究，重点对保水剂在农业生产上的防污应用及农用防污型保水剂的研制进行了综述，最后分析了保水剂在农业防污应用和研究过程中存在的问题，提出了保水剂未来进行防污应用的研究方向。关键词：水分，肥料，污染，保水剂，防治doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．17．001中图分类号：S156．2，X592文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一17—0001—10廖人宽，杨培岭，任树梅．高吸水树脂保水剂提高肥效及减少农业面源污染[J]．农业工程学报，2012，28(17)：1—10．LiaoRenkuan，Ya

3、ngPeiling，PenShumei．Reviewonsuperabsorbentpolymerapplicationforimprovingfertilizerefficiencyandcontrollingagriculturalnon-pointsourcepollutions[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(17)：1—10．(inChinesewithEnglishabstracO0引言随着对工业废水和城市生活污水等点源污染的有效

4、控制，面源污染尤其是农业生产和生活引起的农业面源污染，已经成为水环境污染最重要的来源[1】。在北方干旱及半干旱地区，缺水导致农业用水紧缺，而面源污染又对农用水质产生了严重影响，使得这些地区的农业用水状况更加严峻。农业面源污染是指在农业生产活动中，氮和磷等营养物质以有机或无机污染物质的形式，通过地表径流和农田渗漏形成的水环境污染，主要包括化肥污染、农药污染、集约化养殖场污染、农膜污染、固体废弃物污染等12J。全球约有30％--50％的地球表面已受面源污染的影响，并且在全世界不同程度退化的12亿hm2耕地中，约12％由农业面源污染引起【3J。美国的非点源污染占污染总量的2／3，其中农业非点源污

5、染的贡献率为75％左右[4J，在欧洲、日本等国也发现农业面源污染对水环境污染的贡献率在50％以上【5．6】。收稿日期：2012—04—19修订日期：2012—07．16基金项目：北京市科学技术计划资助项目(pxm2009_035324_092070)作者简介：廖人宽(1987一)，男，四川绵阳人，博士生。主要研究方向为农业水土资源，农业面源污染防治等。北京市海淀区清华东路17号，中国农业大学水利与土木工程学院，100083。Ernaihnanmin9163@163．corn※通信作者：杨培岭(1958一)，男，内蒙古呼和浩特人，教授，博士。主要研究方向为农业水土资源、灌溉理论与技术。北京市

6、海淀区清华东路17号，中国农业大学水利与土木工程学院，100083。Email：yangpeiling@l26．corn中国在上述农业面源污染的主要形式中，以肥料污染的问题最为突出。中国是全球最大的化肥生产和消费国家，截止到2007年，中国化肥使用达5107．8万t，其中氮肥2297．2万t，磷肥773万t，钾肥533．6万t，复合肥1503万t，单位面积的使用量大于400kg／hm2，超过世界平均水平的2倍，远超过发达国家规定的安全值上限225kg／hm2171。化肥的不合理施用对地表及地下水资源、农产品等造成越来越严重的污染问题，对中国的人畜饮水及粮食安全造成了威胁。因此，如何能在保证

7、农作物产量和品质的同时，减小肥料污染，从而减轻农业面源污染程度是目前所面临的一道难题。大量的研究和实践表吲8。10】，减少肥料施入，降低水分和肥料的淋溶渗漏量，提升水肥利用效率，增强作物的生理吸肥机能是解决目前所面临的越来越严峻的农业面源污染问题的根本方法之一。本文所探讨的高吸水树脂(保水剂)是一种人工合成的具有强吸液能力的化学制剂，其在卫生医疗、工业制造、农业生产等方面均有广泛应用。农用保水剂主要以制剂的溶胀吸液性能、