通过施用水溶性或水溶胀性聚合物进行土壤调理的新方法技术

本发明专利技术提供一种土壤调理方法，包括将水溶性或水溶胀性聚合物添加到土壤，其特征在于，所述聚合物被制备成聚合物浓缩液；如此获得的制备物被添加到一个绕其旋转轴旋转的支撑件的表面，以形成喷洒在土壤上的液滴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将聚合物喷洒、分散、散布在其表面进行土壤调理的领域，尤其涉及在没有灌溉系统的情况下进行土壤调理的领域。土壤调理是通过限制由水或空气造成的元素转移来保护土壤的完整性，以改善或保护土壤的属性并保护环境和人的一种方式。这些好处是通过保护团粒的结构稳定性，限制侵蚀和消蚀现象而获得的，且会产生很多间接利益。“土壤调理”是指对水侵蚀、风侵蚀、形成消蚀结皮等进行控制，保护土壤团粒结构，对水的渗透和扩散进行控制，对土壤的疏水性或亲水性进行改变，对碱性或盐性土壤进行恢复，对水淹农作物情况中水的浑浊度进行控制，对污染物转移进行控制，对某些农作物的土壤毛重级别(tarelevel)进行限制，但并不限定于这些用途。土壤调理应用的
主要是种植业，但也涉及林业、建筑和公共事业、矿业、蓄水与送水、环保及其他领域。
技术介绍
早在第二次世界大战时，聚合物，一般为水溶性聚合物，就已经用于稳定土壤。早在50年代，科学文献就记载了各种土壤调理剂，包括由孟山都化学公司制造的然后许多其他聚合物也被记载用于土壤调理：合成聚合物：例如，基于丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基甲酰胺、衣康酸、乙酸乙烯酯、马来酸、乙二醇的聚合物和共聚物，以及这些聚合物的衍生物，例如水解的聚丙烯腈、聚乙烯醇等。天然聚合物，天然橡胶，多糖及它们的衍生物：半乳甘露聚糖、瓜耳胶、角豆胶、黄原胶、阿拉伯胶、壳聚糖、角叉菜胶、果胶、淀粉、改性淀粉、藻酸盐、纤维素、纤维素衍生物(纤维素醚类)、琼脂(agar-agar)等。接枝聚合物：例如，丙烯酰胺淀粉和丙烯酸酯的共聚物，淀粉和丙烯腈的共聚物、壳聚糖和丙烯酸的共聚物等。在这些聚合物中，鉴于其功效和低成本，对高分子量的聚丙烯酰胺进行了具体研究并将其用于土壤调理。在1999年，在美国已经有超过40万公顷的土地上使用了聚丙烯酰胺，基本上是通过自流灌溉施用的。将丙烯酰胺基聚合物渗入水是一种对侵蚀能够显著限制的方法。伦茨等人添加剂量为1～20ppm的聚丙烯酰胺到灌溉水(沟灌)内，获得了对于每10ppm的剂量高达97％的侵蚀下降。关于该主题存在有大量的文献，可参考伦茨的文章，与R.D.,西恩博格,I.,索吉卡,R.E.,及卡特D.L.(1992)合著：“以聚合物的少量施用来防止灌水沟被侵蚀”，发表于美国土壤科学协会期刊，56期，1926年～1932年。聚丙烯酰胺不仅能限制水侵蚀，而且也能限制由风造成的侵蚀。这就是为什么它们也用于控制灰尘。通过避免在灌溉水或雨水的作用下细土颗粒的再分配，聚丙烯酰胺防止了消蚀结皮的形成，消蚀结皮导致土壤孔隙的阻塞并形成不透水和不透气的结皮。小植物难以穿过结皮，限制了作物出苗。种子出苗也可以通过施用聚丙烯酰胺而得到改善。聚丙烯酰胺在某些用量下限制在某些土壤中水渗流的能力，也用于限制在输水运河中的损失。土壤侵蚀和深度的水渗流造成各种污染物的迁移。应用聚丙烯酰胺限制了营养元素、植物卫生和致病性产品的迁移。聚丙烯酰胺的絮凝能力也降低了水淹农作物中水的浑浊度。聚丙烯酰胺还提供了在许多不同的领域与土壤调理相关连的大量益处。但它们只能在灌溉时期被施用于土壤，这通常被认为是一个需要解决的课题。施用水溶性聚合物，如聚丙烯酰胺，基本上通过灌溉系统进行：自流灌溉、机械灌溉、滴灌。聚合物(通常为粉末形式)以几个ppm～几十ppm的比例被溶解并稀释在灌溉水中。传输载体是水，但它需要大量被使用，这限制了聚合物只能在灌溉时期被施用于土壤。有时用液压播种方法将聚丙烯酰胺添加到土壤。聚丙烯酰胺被稀释在添加到土壤的大量的水中。因此，它涉及灌溉，其定义上限于农田，并且有时这是不利的。在专利FR2798818中，申请人提出使用聚丙烯酰胺以限制块茎植物的土壤毛重级别。然而，除了使用灌溉系统之外，没有施用聚合物的简单方法。因此，如果用户不具有灌溉系统或不希望在拨出前使用它来限制在土壤中的水含量，那么如何施用聚丙烯酰胺成为一个需要解决的课题。换句话说，土壤调理必须独立于灌溉进行。文献FR-A-2370430描述了一种土壤调理方法，该方法包括向土壤中添加聚合物溶液(含0.05～1％固体)，因此需要大量的水。但是大部分要被调理的土壤不是农田，因此浪费巨量的水来将调理聚合物添加到土壤是不可想象的。作为另一种选择，考虑有直接在要被处理的土壤上散布粉末的想法。粉末形式的聚丙烯酰胺或其它聚合物的低密度(约0.8)，使得该产品对风敏感。对每单位表面积的施用限量的粉末(例如低于250公斤/公顷)，会产生不均匀的施用。另外，该聚合物不与土壤颗粒紧密接触，且在生效之前必须被雨水或灌溉水“激活”。一旦溶解于雨水或灌溉水，聚合物仍然不能令人满意地散布，这是因为其通过土壤的移动性低。其它方法需要使用其他载体。在Yu等人的公开文献“以干燥PAM(聚丙烯酰胺)和石膏处理的土壤中的渗透和侵蚀”，发表于美国土壤科学协会期刊，67(2)，630-636(2003)中，作者提出了使用石膏作为填料来解决使用大量水的问题。更具体地说，他们将粉末形式的聚丙烯酰胺与采石场石膏混合。将混合物散布在地上，该组合提高了石膏的性能。然而，它降低了聚丙烯酰胺减少侵蚀的性能，还涉及修改方案的实施，当该修改方案被认为是不利的情况下，这种施用方法无法实施。在ENCAPLLC的美国专利US7503143中，提出将聚丙烯酰胺固定到固体载体，例如基于纸张的覆盖物上。然后将产品散布在土壤上。然而，这种方法导致了制造、储存、和运输成本的提高。一旦产品被散布，土壤覆盖范围仍然效果一般，在表面上能随机散布着大颗粒。因此，一旦商业产品已被散布，聚丙烯酰胺不直接与土壤接触，而仍固定于其载体。这种解决方案是不能令人满意的。美国文献US2011/0309170描述了一种用于喷洒固体(图1-3)或液体(图4)的装置。美国文献US2888206描述了用于液体喷洒(尤其是除草组合物)的旋转支撑件。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题没有一种现有实施方式的方案能提出一种的令人满意的向土壤施用土壤调理聚合物(例如基于丙烯酰胺的聚合物)的方法。因此，当前的解决方案持续地借助于灌溉。更具体地，当今对于添加土壤调理聚合物来说灌溉水仍然是必须的载体。这意味着存在着一种需求，需求一种以水溶性聚合物调理土壤，而无需借助于灌溉系统的新方法。专利技术描述本专利技术的目的在于解决上述课题。...

【技术保护点】
一种土壤调理方法，包括将水溶性或水溶胀性聚合物施用于土壤，其特征在于，所述聚合物被制备成聚合物浓缩液；如此获得的制备物被添加到一个绕其旋转轴旋转的支撑件的表面，以形成喷洒在土壤上的液滴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.02 FR 13577051.一种土壤调理方法，包括将水溶性或水溶胀性聚合物施用于土壤，其
特征在于，
所述聚合物被制备成聚合物浓缩液；
如此获得的制备物被添加到一个绕其旋转轴旋转的支撑件的表面，以形
成喷洒在土壤上的液滴。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述聚合物浓缩液包括至少水和/或油和/或溶剂以及聚合物，所述聚合
物的浓度为制备物的重量的5％～75％。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
聚合物浓缩物是水散体、乳液、优选为反相乳液或悬浮液。
4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，
对每公顷土壤施用0.1～500千克的聚合物，优选为每公顷施用1～100
千克的聚合物，更优选为每公顷施用1～50千克的聚合物。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，
对每公顷土壤施用低于5000升的水，优选为每公顷施用低于2000升的
水，更优选为每公顷施用低于1000升的水。
6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑件是盘
状体或锥状体。
7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑件在其
表面具有条纹或槽，优选所述条纹或槽将支撑件的中心与其周边连接。
8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑件是设
有凸起边缘的盘状体或锥状体。
9.如权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，
聚合物浓缩液添加到所述支撑件的靠近其旋转轴的中部。
10.如权利要求1～9中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步
骤：
将聚合物浓缩液存储在罐内；以及
通过进料系统将所述聚合物浓缩液从罐传...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·莱康特，
申请(专利权)人：SPCM公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR