保水剂是对农用高吸水性树脂(Super Absorbent Ploymer ,简称SAP)的统称。1969年美国农业部北方研究中心首先研制出保水剂,20世纪70年代中期将其用于玉米、大豆种子涂层、树苗移栽等方面。保水剂在农林方面得以较大规模的应用只是近10年的事。目前,世界保水剂的生产和消费主要集中在西方和日本等发达国家。我国在20世纪80年代初就已经开始了保水剂方面的研究,但由于多方面原因,在农林市场上的开拓一直比较弱。上世纪90年代以后,随着国家对环境改造力度的加大以及植树造林工程的开展,保水剂在农林上的应用得到重视,市场在稳步发展。目前,全国有近40个单位在研制、开发、生产保水剂,并在20多个省(市、自治区)进行了保水剂试验、示范工作。
有关部门就保水剂在绿化上的作用做过大量实验,结果表明:雨季植树前整地时用保水剂,便于当年的雨季或秋季植树,甚至对翌年春季植树的成活率提高也大有帮助。施用保水剂后,在生长期内保水剂可抵御50天干旱,非生长期土壤保水超过100天。用保水剂拌土可节水50%至70%,节肥30%,并可改善土壤结构和透气性。
保水剂是一类功能性高分子聚合物,在国际上有聚丙烯酰胺型和淀粉接枝型两种。保水剂含有大量亲水性基团,利用渗透压和基团亲和力可吸收自身重量成百倍的水分,由于分子机构交联,分子网络所吸收水分不能用一般物理方法挤出。因此,分子网络越密,吸水速率越慢,凝胶强度越高,稳定性和使用寿命越长。目前,国际上的主流产品是聚丙烯酰胺型,其凝胶强度高,使用寿命可长达五六年。保水剂形态有颗粒、粉末和片状等三种,颗粒和片状通透性较好,寿命较粉末的长。需要指出的是,保水剂并非吸水倍率越高越好,它的综合性能是由吸水倍率、速率和凝胶强度等决定的。但是保水剂不是造水剂,其本身不能制造水分,对植物起的是间接调节作用,只有在具备一定的土壤水分条件,在降水、灌溉等适当配合下,保水剂才能发挥其吸水、保水的作用。
由于我国在保水剂的市场开发起步较晚,所以,人们对保水剂的认识还不够,这给市场推广带来了一定困难。另外,现阶段,在保水剂生产、销售方面,我国还没有一套切实可行的国家标准。据北京一家保水剂生产企业的石先生介绍,由于缺乏国家标准,现在各厂家生产的产品,其含量构成等方面都存在一定的差异,在施用方法上也不尽相同。此外,不同的地理位置、不同的气候、不同的立地条件都会影响到保水剂的使用效果。
到底应该如何认识保水剂呢?首先,施用保水剂要有一定的量,不是施用得越多效果越好。如果施用过量反而会造成土壤不透气,影响植物生长甚至导致死亡。其次,保水剂的使用有一定的前提条件。例如在年降水量低于300毫米的地区,保水剂就不能充分发挥作用。有些植物品种也不适合使用保水剂。因此,只有在掌握了各地土壤、降水以及植物特点的前提下科学使用,才能让保水剂发挥出最好的效果。第三,保水剂的使用不是一劳永逸。第四,不同的用途应该使用不同的保水剂。例如,在播种时,做种子包衣,就可以选用价格较便宜、使用寿命短些的保水剂;而在植树时宜选择使用寿命长些的保水剂。