本发明涉及农林作物种植领域，具体涉及一种土壤保水剂及其制备方法。
背景技术：
我国是一个农业大国，农业用水占我国总用水量的80％以上，水资源的短缺是制约我国农业发展的首要原因，因此，提高农业水资源的利用率。实施节水抗旱技术是我国农业可持续发展的重要途径。在我国，干旱和半干旱地区所占比例达国土面积的50％以上，而土壤的持水能力较低，且容易蒸发，水分本身的利用度低，因而干旱问题日益成为困扰我国农林业的一大难题。
随着环境污染的日益严重以及绿色植被的逐年减少，对人类生存环境提出了严峻的考验，特别是农业生产以及城市绿化等领域，其土壤中水分易流失，造成土壤结块，土壤沙漠化等问题，因此如何在土壤中将雨水或浇灌水迅速吸收并保住，不渗失，进而保证植物生长成为重要的研究方向。
近年来，土壤保水剂作为一种能够有效增强土壤持水力和保水力的新型复合助剂，在土壤结构改良、农业保水抗旱等领域取得了诸多重要进展。目前已有的保水剂种类很多，但是通常只有保水的效果，没有改善土壤的作用，且不易降解，长期存在造成土壤板结，不利于生态环境以及植物种植的可持续发展。
技术实现要素：
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种土壤保水剂，不仅可显著降低土壤水分流失，贮水、保水性能优异，并可降解，降解后可改善土壤结构并为植物生长提供必要的肥料。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种土壤保水剂，按照重量份包括以下组分：
秸秆60～100份，废蚕丝10～20份，膨润土5～10份，污泥10～20份，丙烯酸钾20～40份，玉米淀粉3～10份，交联剂0.1～3份，引发剂0.1～2份，聚合剂1～5份。
优选的，所述秸秆为小麦、水稻、玉米、油菜其中一种的秸秆。
优选的，将秸秆先进行预处理，预处理过程为：将秸秆烘干，用切碎机切碎，再蒸汽爆破，然后用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度130～180℃、蒸煮时间20～40min，将蒸煮后的秸秆,水洗，抽滤，烘干待用。
优选的，所述污泥为养殖场污泥。
优选的，所述交联剂为丙三醇。
优选的，所述引发剂为过氧化氢和过硫酸钾。
一种土壤保水剂的制备方法,包括以下步骤：
s1.预处理
1)将秸秆烘干、用切碎机切碎，再蒸汽爆破，制得秸秆粉料，然后将秸秆粉末用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度130～180℃、蒸煮时间20～40min，将蒸煮后的秸秆粉料,水洗，抽滤，烘干。
2)将废弃蚕丝清洗、烘干并粉碎得蚕丝粉料。
3)将经过1)处理后的秸秆粉料和蚕丝粉料混合，得到混合粉。
4)将污泥烘干备用。
s2.接枝共聚
向步骤s1中的混合粉中加入玉米淀粉、丙烯酸钾、交联剂、聚合剂和引发剂，搅拌均匀后，聚合反应1～3h，得反应物。
s3.混合
将步骤s2制备的反应物与膨润土和烘干的污泥混合均匀，然后加热混合10～20min，最后烘干、粉碎得保水剂颗粒。
优选的，步骤s2中，聚合反应温度为30～50℃。
优选的，步骤s3中，混合后加热温度为85～100℃。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的土壤保水剂，采用可生物降解的秸秆和废蚕丝与丙烯酰胺、玉米淀粉接枝共聚得到复合保水剂，有效降低了保水剂的成本，为作物的秸秆和回收蚕丝的应用寻求了一个新的途径。另外，降解后，可改善土壤结构，避免土壤板结，并提供植物生长所需肥料和微量元素。
采用来源广泛，价格低廉的可生物降解的秸秆作为原料，有效降低了保水剂的成本，为作物的秸秆的应用寻求了一个新的途径。且秸秆为作物生长提供必需的营养元素如：n、p、k、ca、s。秸秆预处理过程，先爆破再蒸煮，有力增强了秸秆纤维素的活性，提高了秸秆纤维素与丙烯酸钾接枝反应效率，接枝反应效率较高，制备的保水剂效果更好。
废蚕丝降解后提供氮元素和微量元素，还可以废物利用，节约能源和减少环境污染。
添加污泥，不仅可以废物利用，而且可以提供植物生长所需的微量元素。污泥选择养殖场污泥，可以提供丰富的氮、磷，减少肥料的使用。
2.本发明的土壤保水剂，聚合反应后，聚丙烯酸钾的分子链中含有大量的强亲水性基团(-cook)，因此其吸湿性极强。聚丙烯酸钾能使土壤形成稳定的团粒，从而改善土壤的耕作和植物的生长，减少水从土壤中的流失，避免大雨时上层土壤被冲走。采用丙烯酸钾替换常用的丙烯酸钠，可以避免土壤中钠离子含量的递增，而为植物生长提供钾元素。
3.本发明的土壤保水剂，采用低毒便宜的丙三醇为交联剂，不同于目前普遍使用的n-n亚甲基双丙烯酰胺(mba)，保水剂成本降低，同时减少环境污染。
4.你本发明土壤保水剂的制备方法，工艺简单，效果明显，易于工业化生产，具有良好的市场前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种土壤保水剂，按照重量份包括以下组分：
秸秆80份，废蚕丝20份，膨润土8份，污泥10份，丙烯酸钾40份，玉米淀粉5份，交联剂0.5份，引发剂1份，聚合剂4份。
所述秸秆为水稻秸秆。将秸秆先进行预处理，预处理过程为：将秸秆烘干，用切碎机切碎，再蒸汽爆破，然后用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度150℃、蒸煮时间30min，将蒸煮后的秸秆,水洗，抽滤，烘干待用。
所述污泥为养殖场污泥，所述交联剂为丙三醇。所述引发剂为过氧化氢和过硫酸钾，重量比为2:3。所述聚合剂为氨水。
一种土壤保水剂的制备方法,包括以下步骤：
s1.预处理
1)将秸秆烘干、用切碎机切碎，再蒸汽爆破，制得秸秆粉料，然后将秸秆粉末用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度150℃、蒸煮时间30min，将蒸煮后的秸秆粉料,水洗，抽滤，烘干。
2)将废弃蚕丝清洗、烘干并粉碎得蚕丝粉料。
3)将经过1)处理后的秸秆粉料和蚕丝粉料混合，得到混合粉。
4)将污泥进行厌氧消化处理，然后烘干备用。
s2.接枝共聚
向步骤s1中的混合粉中加入玉米淀粉、丙烯酸钾、交联剂、聚合剂和引发剂，搅拌均匀后，聚合反应2h，反应温度为40℃。得反应物。
s3.混合
将步骤s2制备的反应物与膨润土和烘干的污泥混合均匀，然后加热混合15min，加热温度为90℃。最后烘干、粉碎得保水剂颗粒。
实施例2
一种土壤保水剂，按照重量份包括以下组分：
秸秆90份，废蚕丝10份，膨润土5份，污泥15份，丙烯酸钾35份，玉米淀粉6份，交联剂0.5份，引发剂0.5份，聚合剂5份。
所述秸秆为小麦秸秆。将秸秆先进行预处理，预处理过程为：将秸秆烘干，用切碎机切碎，再蒸汽爆破，然后用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度180℃、蒸煮时间20min，将蒸煮后的秸秆,水洗，抽滤，烘干待用。
所述污泥为化工厂污泥，所述交联剂为丙三醇。所述引发剂为过氧化氢和过硫酸钾，重量比为1:2。
一种土壤保水剂的制备方法,包括以下步骤：
s1.预处理
1)将秸秆烘干、用切碎机切碎，再蒸汽爆破，制得秸秆粉料，然后将秸秆粉末用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度180℃、蒸煮时间20min，将蒸煮后的秸秆粉料,水洗，抽滤，烘干。
2)将废弃蚕丝清洗、烘干并粉碎得蚕丝粉料。
3)将经过1)处理后的秸秆粉料和蚕丝粉料混合，得到混合粉。
4)将污泥烘干备用。
s2.接枝共聚
向步骤s1中的混合粉中加入玉米淀粉、丙烯酸钾、交联剂、聚合剂和引发剂，搅拌均匀后，聚合反应3h，反应温度为30℃。得反应物。
s3.混合
将步骤s2制备的反应物与膨润土和烘干的污泥混合均匀，然后加热混合20min，加热温度为85℃。最后烘干、粉碎得保水剂颗粒。
实施例3
一种土壤保水剂，按照重量份包括以下组分：
秸秆60份，废蚕丝20份，膨润土10份，污泥10份，丙烯酸钾30份，玉米淀粉8份，交联剂1份，引发剂1.5份，聚合剂2份。
所述秸秆为玉米秸秆。将秸秆先进行预处理，预处理过程为：将秸秆烘干，用切碎机切碎，再蒸汽爆破，然后用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度130℃、蒸煮时间40min，将蒸煮后的秸秆,水洗，抽滤，烘干待用。
所述污泥为建筑污泥。所述交联剂为95％浓度的n，n-亚甲基双丙烯酰胺。所述引发剂为过硫酸铵。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种土壤保水剂，按照重量份包括以下组分：
秸秆60份，废蚕丝20份，膨润10份，污泥20份，丙烯酸钾20份，玉米淀粉5份，交联剂2份，引发剂0.2份，聚合剂2份。
所述秸秆为小麦、水稻、玉米、油菜其中一种的秸秆。将秸秆先进行预处理，预处理过程为：将秸秆烘干，用切碎机切碎，再蒸汽爆破，然后用naoh水溶液进行蒸煮，蒸煮温度150℃、蒸煮时间30min，将蒸煮后的秸秆,水洗，抽滤，烘干待用。
所述污泥为养殖场污泥。所述交联剂为丙三醇。所述引发剂为过氧化氢和过硫酸钾，质量比为3:2。
制备方法同实施例1。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围。凡本发明所提示的技术构思下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。