保水剂在园林绿化中的运用研究
Application of Water Retention Agent in Landscape Greening
梁晓 李锦江 梁健明 黄天津 张远明 林艳芳 （江门市新会区园林管理处，广东 江门 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：保水剂对园林绿化有较好的运用前景，但市场上保水剂品种混乱，而且缺乏科学指导。本文筛选出适合园林绿化使用的保水剂种类，制订科学合理的保水剂使用技术规程。
关键词：保水剂；园林绿化；技术规程 中图分类号：TU986 文献标识码：A
文章编号：1671-2641(2009)05-0070-04 收稿日期：2008-09-16 修回日期：2009-04-24
Abstract: The application prospect of water retention agent in landscape greening is very favorable,,but in present the market is 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
保水剂是具有强力吸水和保水能力的高分子聚合物,在吸附几百上千倍的水后又能缓慢释放供植物生长利用，具有重复吸水的功能。保水剂除了保水性以外，还起到土壤改良剂、化肥缓释剂的功能。保水剂作为新型功能性材料，应用已涉及多个领域，但在城市园林绿化中却鲜见使用，原因在于对保水剂的认识不足，其次是市场上保水剂品种分类混乱，选择不当或使用不当都会产生负面影响。本文通过开展不同种类和剂量保水剂在盆栽草花、边坡复绿和山地苗圃的应用试验，筛选出适合园林绿化使用的保水剂品种及剂量，制订科学合理的保水剂使用技术规程，对园林绿化上保水剂的合理应用提出指导意见。
1 保水剂种类和剂量的筛选试验
1.1 材料与方法
1.1.1 试验材料 本文实验所用保水剂种类：聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾与聚丙烯酰胺交联型共聚物（树脂型保水剂）、聚丙烯酸钠与聚丙烯酰胺交联型共聚物（树脂型保水剂）、高分子量聚丙烯酰胺类（PAM）、低分子量聚丙烯酰胺类、淀粉接枝类。以上材料均来自中山市锐迪新材料有限公司。 1.1.2试验方法
1）保水剂对土壤理化性质影响试验。在相同土壤条件中同时使用7种不同保水剂，2年后对土壤理化性质抽样测定。
1
2）不同剂量保水剂对盆栽穗冠花生长影响试验。在盆栽穗冠花（Celosia argentea Linn. var. plumosa Hort）基质添加4种不同剂量：0.10%、0.20%、0.40%、0.60%的聚丙烯酸钠与聚丙烯酰胺交联型共聚物保水剂，混合盆花泥碳土基质，以不添加保水剂为对照，每处理10盆，3次重复。3天后进行调查，将盆花的抗萎蔫表现分为完全萎蔫、部分萎蔫、不萎蔫三个等级进行株数统计。
3）加大保水剂剂量对盆花生长影响试验。设计两种不同保水剂、4种不同剂量： 0.80%、1.20%、1.60%、2.00%，对盆栽穗冠花泥碳土基质进行混合处理，每处理10盆，4次重复。3天后调查盆花的生长情况，将盆花的抗萎蔫表现分为完全萎蔫、部分萎蔫、不萎蔫三个等级进行统计。
4）不同剂量保水剂对马占相思（Acacia mangium）造林成活率的影响试验。在边坡复绿工程中，反季节种植马占相思袋苗时土壤混合5种不同剂量的聚丙烯酸钾与聚丙烯酰胺交联型共聚物保水剂，每处理20株，5次重复，半年后对造林成活率进行统计。
5）不同剂量保水剂对苗圃苗木生长影响试验。选用高40 cm，规格一致的白兰（Michelia alba）为试验对象，以有机肥混合5种不同剂量高分子量聚丙烯酰胺类保水剂，混和等量的基肥，每处理30株，3次重复，在山地苗圃中栽后三年进行胸径生长比较。 1.2 结果与分析
1.2.1 不同保水剂对土壤理化性质影响 如表1所示，聚丙烯酸钾和聚丙烯酸钠分子交联度低，性质不稳定，对土壤的EC值影响很大，易造成土壤板结，不适作保水剂使用；其它种类保水剂对土壤pH无影响，且能降低土壤EC值，能显著提高持水率和孔隙度；淀粉接枝类保水剂有效时间不足2年。
表1 不同种类保水剂对土壤理化性质的影响
品种类型 不用保水剂土壤 聚丙烯酸钾 聚丙烯酸钠
pH值 EC值(mS.cm-1) 持水率 孔隙度 坚实度 5.5 6.0 6.5
2.6 6.3 5.2 2.6 1.6 1.3 1.1 2.4
11% - - 29% 26% 28% 22% 12%
13% - - 26% 22% 26% 18% 13%
不板结 板结 板结 不板结 不板结 不板结 不板结 不板结
聚丙烯酸钾与聚丙烯酰胺交联型共聚物（树脂型钾盐保水剂） 5.5 聚丙烯酸钠与聚丙烯酰胺交联型共聚物（树脂型钠盐保水剂） 5.8 高分子量聚丙烯酰胺类（PAM） 低分子量聚丙烯酰胺类（PAM） 淀粉接枝类
5.5 5.5 5.5
1.2.2 不同剂量保水剂对盆栽花卉抗萎蔫试验 试验盆花比正常情况下减少50%淋水次数，试验结果见表2。
表2 不同剂量保水剂对盆栽穗冠的抗萎蔫
剂量 抗萎蔫 不萎蔫 部分萎蔫 完全萎蔫
CK 0.00±0.00 0.00±0.00 30.00±00.00
0.10% 7.67±1.33 20.00±1.67 2.33±2.67
0.20% 0.40% 0.60% 0.00 30.00±0.00 30.00±00.00 30.00±0.00±0.00 0.00±0.00
0.00±0.00 0.00±0.00
0.00±0.00 0.00±0.00
泥碳土基质的孔隙度较大，但持水率低，混入保水剂后能显著增加其持水率。以0.2％保水剂用量增加的基质持水量已能足够供给穗冠花的蒸腾需要，因而对盆花抗萎蔫有显著效果，再增加保水剂用量则无意义。
1.2.3 加大保水剂剂量对盆花生长影响 试验盆花按正常淋水次数，试验结果见表3。
表3 加大保水剂剂量对盆花生长的影响
2
表3-1：树脂型钠盐保水剂 剂量 抗萎蔫 不萎蔫 部分萎蔫 完全萎蔫
表3-2：高分子量PAM保水剂 剂量 抗萎蔫 不萎蔫 部分萎蔫 完全萎蔫
CK 0.80% 1.20% 1.60% 2.0% CK 0.80% 1.20% 1.60% 2.25±4.70 5.25±4.50
2.0% 0.00±0.00 0.00±0.00
40.00±0.00 35.00±2.50 22.75±3.50 0.00±0.00 0.00±0.00
5.00±4.25 0.00±0.00
12.25±4.25 5.10±3.75
32.50±4.50 40.00±0.00
40.00±0.00 40.00±0.00 40.00±0.00 36.75±3.50 23.50±5.25 0.00±0.00 0.00±0.00
0.00±0.00 0.00±0.00
0.00±0.00 0.00±0.00
4.25±4.25 0.00±0.00
12.00±4.25 5.50±4.75
以上两种保水剂使用剂量超过一定量后孔隙度锐减，造成基质透气性差，穗冠花根系缺氧导致萎蔫(详见表3-1和3-2)。高分子量PAM保水剂线性溶于水，施入疏松的泥碳土基质中有部分流失，因而表现为其用量增大后对穗冠花正常生长的影响较弱。保水剂的用量不是愈多愈好，用量增加不仅浪费，还可能会对花木的正常生长造成负面影响。
1.2.4 不同剂量保水剂对马占相思林成活率的影响 如表4所示，在边坡复绿工程中，反季节种植马占相思影响成活率主要因子是土壤水份。种植土壤中加入0.2％的保水剂能成倍增加土壤中的持水率和保水能力，因而0.1％保水剂对提高淋水困难的场地树木移栽成活率非常明显，增加保水剂用量效果差异不明显。
表4 不同剂量保水剂对马占相思林成活率的影响比较（LSD法）
组别 使用剂量 苗木成活率（%） C D B A E
0.20% 0.10% 0.40% 0.60% CK
90.3±8.7 88.7±10.1 87.2±9.5 85.3±8.5 47.5±11.3
差异显著性 0.05 a a a a b
0.01 A A A B C
注：LSD法为采用最小显著差数法进行多重比较。a~b，在0.05水平下的差异显著性；A～C，在0.01水平下的差异显著性。同一字母表示无显著差
异，不同字母表示在不同水平下显著差异。下同。
1.2.5 不同剂量保水剂对苗圃苗木生长影响 如表5所示，山地苗圃土壤有机质少，保水、保肥能力差，施入保水剂后苗木根系土壤能长期保持湿润，为苗木生长提供了相对充足的水份，同时提高了肥料的利用率。0.1％保水剂对山地苗木生长量有较明显促进作用，0.4％的促进作用非常明显，苗木可提前一年出圃。
表5 不同剂量保水剂对山地苗圃苗木生长的影响比较（LSD法）
组别 使用剂量 胸径平均数（cm）
差异显著性 0.05 0.01
3
C D B A E
0.40% 0.60% 0.20% 0.10% CK
5.1±1.5 4.8±1.3 4.7±0.9 3.8±1.2 3.1±0.7
a a a a b
A A A B C
保水剂的高分子对土壤中的可溶性盐有一定的吸附作用，故能降低土壤EC值，对化肥有缓释作用；聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾降解物为氨、钾盐、二氧化碳和水，可以全部被植物利用；但聚丙烯酸钠降解后因钠盐残留使土壤盐渍化。聚丙烯酸盐的分子交联度较低，尽管短期有一定效果，但稳定性差，易造成土壤板结，非真正意义上的保水剂。PAM能线性溶于水，在有机质较少的粘土施用有利于团聚体的形成，从而改良其土壤结构。
保水剂能增强土壤保水性能、改良土壤结构，减少水份渗漏和土壤养份流失，结合农药、肥料使用可提高利用率，降低绿化养护成本，减少对环境的污染。花木栽培中，基质的透气性和保水性是一对矛盾，运用保水剂能调和这对矛盾，但应分析基质或土壤特性选用适当保水剂类型。
2 效益分析
随着城市化进的程，城市绿地面积不断扩大，园林施工和绿地管养的工作越加繁重，需要消耗大量的水资源。发挥保水剂节水、保水保肥与改良土壤的作用，有效降低资源消耗，减少因施用化肥农药对环境造成的污染，这对改善人居生态环境，具有重大的社会效益。据新会园林管理处2006年统计，维护1 ha的城市绿地一年要消耗1500 m净水，淋水总费用（水费、机械费和人工费）达5925.00元/ha，淋水总费用占绿地维护总成本的16.9%；2007年该处在绿地养护中全面推广应用保水剂，在保证维护质量与去年相当的前提下，全年使用各类保水剂10.7 kg/ ha（价值235.40元RMB），淋水总费用下降到4325.00元/ha，淋水总费用降到占绿地维护总成本的12.6%。
表6 维护1 ha城市绿地年消耗净水对比表
年份 2006年 2007年 差值
净水用量（t） 保水剂平均用量（kg） 含保水剂的淋水费用（元） 占总成本的比（%）
1500 1023 477
0.0 10.7
5925.00 4560.40 1364.60
16.9 12.6 4.3
3
如表6所示，2007年淋水总费用（加上保水剂的费用）比2006年减少了1364.60元/ha，同时节约净水477 t。
2003年12月，新会园林处为广州市南沙开发区砂质土中引种第一批9棵胸径为30 cm雨树（Samanea saman），每棵树挖扩大穴150 cm×130 cm×130 cm（面直径X底直径X深度），施用200 g树脂型钾盐保水剂(合价为6.40元RMB)并混和有机复合肥，第二年全部成活且长势良好。第二批雨树为某公司施工没施用保水剂，结果全部死亡。
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3 保水剂园林绿化应用技术规程
为便于园林绿化行业推广应用保水剂，新会园林管理处总结多年的研究和应用实践，制订出以下原则： 3.1 根据土质和用途合理选择保水剂种类
表7 适合园林绿化的保水剂种类
品种类型 树脂型钾盐保水剂 树脂型钠盐保水剂 高分子量聚丙烯酰胺类
（PAM）
低分子量聚丙烯酰胺类
（PAM） 淀粉接枝类
用途
拌土，适用面最广
混合基质，适合袋苗、草花等不足一
年的短期育苗 贫瘠土地、山地、粘土改良
喷播 种子包衣和蘸根
作用功能 保水、保肥 保水、保肥 保肥、固土、促进团聚体
的形成 分散剂、防塞剂
保湿
特点
寿命长，成本高 寿命长，成本中高，会使
土壤板结 寿命长，成本低 寿命长，成本低 寿命短，成本最低
树脂型保水剂和PAM的蓄水保墒能力为4～6年，淀粉结枝型则最多为一年。 3.2 根据土质种类确定保水剂的经济安全用量
通常园林绿化中保水剂一般使用剂量为0.1～0.2％。表8列出了在一般剂量下，两种保水剂在不同土质种类下的适用土壤体积。
表8 保水剂经济安全用量(g/m以土壤体积计)
保水剂种类\\土壤类别 泥炭土
树脂型保水剂 聚丙烯酰胺类（PAM）
1000 500
砂土 800 不宜使用
砂壤土 壤土 600 500
粘土
重粘土
3
300 不宜使用 不宜使用 500
200
200
3.3 保水剂使用方法和程序
保水剂的使用方法和程序应严格按表9所示操作。
表9 保水剂的使用方法和程序
用途 种植草地 种子包衣 液力喷播
保水剂品种 聚丙烯酰胺 （PAM） 粒度在120目的各类型保水剂 PAM
用量
按种植面积：30～50 g/ m2 按种衣剂总量2%~5% 0.35 g/ m2
操作方法和程序
种植前将PAM埋于地表下10 cm，拌匀，浇足水，然后可铺草皮、播草籽。
与营养物、农药和细土等混合制成种衣剂。 草籽、木纤维、保水剂放入喷罐后，注入一半水，边搅边添入适量PAM。约半小时完全溶解，并补足水
5
混合均匀即可喷播。
盆栽草本花卉 裸根处理 瘠土保肥 加固泥头 绿地树木栽培管养 树木的移植 弱树复壮
丙烯酸钠与丙烯酰胺交联型共聚类 淀粉接枝类 聚丙烯酰胺 （PAM） 聚丙烯酰胺 （PAM） 丙烯酸钾与丙烯酰胺交联型共聚类 丙烯酸钾与丙烯酰胺交联型共聚类 丙烯酸钾与丙烯酰胺交联型共聚类
按花盆口径：15 cm径3 g；20 cm径5 g； 30 cm径10 g 1000 g水用1～2 g
将保水剂撒入种植土中拌匀浇足水；已种好的盆花可用筷子打若干个孔施入。
先用水把保水剂调成粘稠凝胶状，再把凝胶涂喷在大苗裸根上，若是小苗可积扎浸泡其中30秒。可混入杀菌剂和促根剂。
200～400 g/ha 干土重的0.3%
把PAM用网兜放入水渠源头，也可撒入灌渠中，让其缓慢溶解，流入种植地。
起苗前两天根部浇灌，滲入根系土壤中。
按种植面积：50 g/ m2
按土球直径分单株用量：30 cm径10～20 g；50 cm径15～25 g；100 cm 径30～50 g
按树龄分单株用量：幼龄10～20 g；中龄15～25 g；成龄40～50 g
按将保水剂与种植土混合均匀，种上植物，浇足水。
与填土拌匀撒在苗木根系附近，浇足水，用土填平。对浇水困难的工地，可先将保水剂吸足水后再使用。 按树冠投影线挖环形沟，深度达到根系分布层，保水剂与肥料、填土拌匀施入沟中，浇足水，再用土填平。
3.4 注意事项
树脂型保水剂不溶于水，因此在孔隙度小的粘土和重粘土不宜使用，否则会影响土壤透气性；而PAM在孔隙较大的砂土等基质中施用则易流失。
保水剂通常不宜与化肥直接混用，土壤中无机盐浓度过高会使保水剂丧失一定的吸水性能。如需混合，可在保水剂吸饱水成凝胶状后再施入化肥。保水剂与有机肥、缓释肥则是最佳搭配。
使用保水剂减少了土壤中的水分蒸发和渗漏，提高土壤水利用率，一般节水量可达到30％以上，但并非“从此不用浇水”，日常浇水频率根据实际酌情减少。
目前保水剂商品缺少分类标准，管理不规范，市场上的保水剂质量参差，必须注意甄别。保水剂的使用技术是一门新兴的技术，在实际运用中应不断积累经验，不断尝试新的品种，拓宽使用品种和运用范围。保水剂的应用已在多个行业、领域取得成功，在城市园林绿化中同样具有极大的推广运用价值。
注：本项研究在2003年得到新会区科技局的立项支持，2008年8月通过江门市科技成果鉴定。 参考文献：
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6
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█审稿编辑：朱纯 代色平
作者简介:
梁晓（1969―），男，1992年毕业于华南农业大学园林专业
园林工程师，长期从事园林设计施工和绿地养护等工作，现任职江门市新会区园林管理处 Email: xhwllh@126.com
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