高分子保水剂是一种具有高吸水和保水能力的高分子聚合物,应用土壤具有水肥保持和土壤改良等多重效应,近年在农业生产、水土保持和污染治理中应用受到重视。该文通过作者多年研究积累和文献综合分析,回顾了高分子保水剂发展历程,提出其效应原理的理论体系,包括保水剂自身吸水、保水和释水原理,保水剂促进土壤改良和保持效应原理;保水剂提高肥料等农化产品利用效率原理;保水剂调节植物生理节水效应原理和固化土壤重金属效应原理。此外,文章对保水剂在农业水肥保持与高效利用、土壤重金属污染治理等方面的研究进展进行了系统分析,并根据其存在问题,指出加强新型产品研制及其应用基础研究,加快应用技术推广是保水剂发展的主要方向。高分子保水剂是具有吸水和保水能力的一类高分子聚合物,一般可吸收自身400~600 倍甚至更高倍数的纯水,其所吸水分可缓慢释放供植物利用。SAP应用于土壤可以改善植物根系与土壤界面的环境状况,直接提供植物的水分供应;还可通过改善植物根际土壤结构而促进土壤保水,间接供应植物水分。由于SAP有应用量少、见效快、应用范围广等特点,因此在农业生产、水土与保持和环境治理等方面等到广泛应用,发展前景广阔。中国农业生产和环境生态建设问题较多,SAP应用范围多样,主要包括农业土壤抗旱保水、土壤污染治理等。本文藉此通过对SAP的效应原理理论体系总结和应用研究进行分析,期望为促进SAP在农业生产、水土保持及其环境治理等方面的应用提供参考。高分子保水剂的研发历程与现状保水剂的研制起源于20 世纪中期,美国研制的淀粉型保水剂在玉米、大豆等作物应用后,引起各方面关注。其中日本研发速度最快,现已成为全球最大SAP生产国,主要20 家公司年产力已达到10 万t。法国研制出能吸水500~700 倍数的“水合土”,在沙特阿拉伯旱区的土壤改良应用取得成功。俄罗斯研制出SAP在伏尔加格勒用量100 kg/hm,作物增产20%~70%。中国SAP研发和应用经历3 次较大发展。首次是20世纪80 年代,全国40 多个科研院所开展研发,在植树造林和旱区土壤改良等方面得到应用。90 年代后期,新型SAP研制加快并得到广泛应用研究,使用范围也不断扩大,形成SAP研发应用的第二次高潮。21世纪以来,随着气候变化、植树造林和抗旱节水等方面的加强,SAP产品研发和应用到土壤改良、城市绿化和荒坡造林、水土保持、边坡治理、矿区废弃地复垦,以及保水肥料等新型肥料研发等方面,形成SAP研发与应用的第三次高潮,复合、多功能和低成本保水剂成为发展重要方向。作为一种化学节水技术,中国对SAP研发和应用非常重视,“十五”到“十二五”期间国家“863”节水农业重大专项一直设立“多功能保水剂系列产品研制与产业化开发”课题。www.xinglongchem.net