CN107207964B - 局部灌溉方法 - Google Patents

局部灌溉方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107207964B
CN107207964B CN201680007814.5A CN201680007814A CN107207964B CN 107207964 B CN107207964 B CN 107207964B CN 201680007814 A CN201680007814 A CN 201680007814A CN 107207964 B CN107207964 B CN 107207964B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
irrigation
acid
soluble polymer
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680007814.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107207964A (zh
Inventor
查尔斯·莱科因特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
S P C M 股份公司
SPCM SA
Original Assignee
SPCM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SPCM SA filed Critical SPCM SA
Publication of CN107207964A publication Critical patent/CN107207964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107207964B publication Critical patent/CN107207964B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C09K17/18—Prepolymers; Macromolecular compounds
    • C09K17/20—Vinyl polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/06—Watering arrangements making use of perforated pipe-lines located in the soil
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/09—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/09—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
    • A01G25/092—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like movable around a pivot centre
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于作物或种植区域的局部灌溉的方法，通过所述方法将具有10,000与500,000Da之间的分子量且包含至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体的至少一种水溶性聚合物注入到预期用于供应固定式局部灌溉装置的灌溉水中。

Description

局部灌溉方法
技术领域
本发明涉及局部灌溉方法，并且更具体地讲涉及将聚合物添加到灌溉水中的方法。
背景技术
灌溉技术是本领域技术人员熟知的。该技术在于人为地将水引至作物土壤。该技术尤其用于高耗水的作物(例如，玉米、棉等)或雨量稀少的地区，以便满足植物的需求。
灌溉方法例如包括重力输送式灌溉(通过漫灌或使用管路)、喷雾灌溉(利用滚轴、活动杆或枢轴)和局部灌溉，但不限于这些单独的例子。
局部灌溉涵盖一组可以精确供水(一般以较低的水流速从固定式设备进行)的灌溉方法。滴流灌溉、多孔软管灌溉及使用固定式微型喷雾器进行的灌溉是局部灌溉的例子。
滴流灌溉是实施滴流管而可以以极低流速供水的灌溉方法。然而，名称“滴流”并非将该方法限制为仅以水滴的形式供水。它实际上可能考虑极低的水流(自来水)。
滴流管是设置有排放孔口的装置。它们可为薄型简单管道，也称为毛细管，其中其直径和长度被选择为根据供水管网中的水压来生成足够的压力损失，以获得较低的水流速，一般低于10升/小时。滴流管还可呈现更复杂的流速调节装置的形式，其一般设置有窄导流板，从而有时可以在给定压力范围内获得固定流速。
在农业生产条件下，滴流灌溉系统一般呈现设置有孔口的管道的形式，其具有可以实现控制在给定压力下流过该孔口的水的流速的设备(例如：由耐特菲姆公司(NETAFIM)提供的
Figure BDA0001363655450000011
或
Figure BDA0001363655450000012
设备)。
通常，局部灌溉方法引起位于每个水排放点附近的灌溉球状物(irrigationbulb)。该球状物在灌溉启动后的第一时刻内出现(灌溉球状物对应于润湿区，参见Cemagref版本Irrigation Handbook(《灌溉手册》)第46页)。
这些灌溉方法的目的是确保润湿性球状物最终接合在一起，从而可以逐一实现耕作层的均匀润湿。实际上，水的深层入渗对作物无益。于是排放点之间未接受灌溉水的区将代表一定比例量的低产地表区域。增加灌溉球状物的直径也可以隔开水排放点。这就降低了局部灌溉设施每个表面单位的成本。
为了更好地分配水，文献US 6,343,749提出以在一块地的表面上方移动(例如使用枢轴)的滴流线形式移动灌溉系统。然而，该方法需要重型设备，要求相当大的投资和能量。此外，喷射构件沿彼此平行的路径行进。行进过的区域不重叠导致耕作层的非均匀润湿。
还可掩埋滴流灌溉系统。就玉米作物而言，例如，滴流管一般掩埋的深度在20与60cm之间。该类型的设施可以使该设施保留在适当位置，而不必在耕种田间时移动或移除地表上的管道。就掩埋的滴流灌溉系统而言，水上升到地表是重要环节，从而可以省掉地表灌溉系统。
可将基于丙烯酰胺的聚合物添加到灌溉水中以实现各种有益效果，诸如减少水蚀和风蚀、控制雨害或控制土壤中的水入渗。美国农业部(USDA)自然资源保护局(NaturalResources Conservation Service)在Conservation Practice Standard Code 450(《保护实践标准法规450》)内简洁描述了向灌溉水添加的基于丙烯酰胺的聚合物的该用途。
用于稳定土壤的聚合物是具有高分子量(大于1百万道尔顿)的聚合物。例如，文献EP 1,105,443描述了可特别有利于土壤稳定且可用于滴流灌溉方法的土壤处理组合物。这些组合物是尤其包含特性粘度为9至12dL/g(在20℃下，在pH 7.0的NaCl 1M溶液中)的水溶性阴离子聚合物的水溶液。提到了该聚合物具有足够高的分子量以提供土壤稳定效应。还说明了其不具有低分子量，否则会使其充当分散剂。
此类聚合物可用于局部灌溉系统。例如，Shane Phillips(Master's Thesis,2007,Effect of Polyacrylamides on the Physical Properties of Some Light-textured Soils,University of Adelaide(硕士论文，2007年，《聚丙烯酰胺对一些轻质土壤物理特性的作用》，阿德莱德大学))描述了滴流灌溉系统。
向灌溉水添加这些聚合物使用乳液、分散体或此前溶解于母液中的粉末状产品来进行。
水性分散体聚合物(盐溶液中的分散体)具有高盐含量，因此有堵塞灌溉水出口孔口(滴流管、孔、微型喷雾器)的风险。
乳液可用于制备母液或直接注入到供应滴流管的水管网中。文献WO1998/057531因此描述了在加压灌溉系统中注入乳液形式的聚合物。
这些聚合物可以粉末形式添加到灌溉水中，例如就重力输送式灌溉系统而言。然而，粉末形式处理起来不现实，因为其会引起粉尘形成，这会给用户带来危险。此外，该形式需要混合设备和大量的溶解时间。当溶解未恰当完成时，其会生成团块，进而堵塞滴流系统的滴流管。最后，对于具有高分子量的聚合物而言，水内的最大可溶聚合物浓度是有限的。
使用具有高分子量的基于丙烯酰胺的聚合物的反相乳液需要能够使该乳液恰当反相并在水中迅速稀释。例如就大型喷雾灌溉系统诸如枢轴而言，所使用的水量和流速有利于这些乳液的反相。就局部灌溉系统诸如滴流灌溉系统而言，水压和流速较低，使得注入供水管网中的乳液随机反相。如果反相未恰当进行，则聚合物团块会形成并且可堵塞例如管道、微型喷雾器或滴流管。此外，基于丙烯酰胺的聚合物的反相乳液一般含有诸如矿物油的溶剂，这些溶剂与局部灌溉系统中使用的某些材料不相容：PVC、低密度聚乙烯、弹性体等。
另一种解决方案可为在溶液中使用聚合物。然而，溶液中具有高分子量的聚丙烯酰胺此时处于低浓度(最大聚合物浓度为5至10重量％)。因此这会带来物流问题，原因在于要运输和处理大量的溶液。
从本质上讲，具有高分子量的聚丙烯酰胺为絮凝剂。这也是为什么它们用于农业的原因。它们的絮凝剂能力使土壤稳定并限制悬浮颗粒，从而减少侵蚀。在局部灌溉系统如滴流灌溉系统中，流速较低且水排放孔口较窄。水中存在悬浮颗粒，即使浓度较低，也会导致在与聚丙烯酰胺接触时形成堵塞灌溉水出口孔口(滴流管、微型喷雾器、孔)或甚至供水管网本身的絮凝物。
为了解决该问题，可尝试在过滤系统(例如砂过滤器)的上游添加具有高分子量的基于丙烯酰胺的聚合物。这会保留絮凝物或吸附聚合物，使得从灌溉水去除此前添加的聚合物的不可忽视的部分，从而使整个方法变得无意义。
文献US 3,633,310描述了可以改善高渗透性土壤的灌溉的方法。该方法在于添加灌溉水、少量具有在300,000与15M之间、有利地在500,000与5M之间的分子量的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺可以使经灌溉的土壤的任何部分对于后续灌溉(未添加聚丙烯酰胺)而言具有较低渗透性。未提到灌溉方法。
文献US 5,120,344描述了一种方法，该方法包括以较小深度在待灌溉的土壤的表面上施加一层凝胶以便改善水和营养物的保留。该层凝胶由粘土和具有50,000与20M Da之间、优选地500,000与10M Da之间的分子量的聚合物制得。该凝胶在引入土壤中之前形成或在土壤中“原位”形成。在所有情况下，该层凝胶在任何灌溉之前施加。
文献US 2009/0239973 A1描述了实施具有10,000与100,000Da之间的分子量的聚丙烯酰胺的灌溉系统。提出了若干实施例。第一种方法在于在聚丙烯酰胺块体上喷洒灌溉水。第二种方法在于将聚丙烯酰胺块体定位在灌溉水在其中循环的通道内。这不是局部灌溉方法。
发明内容
本发明因此提出要解决的问题是增加灌溉球状物的直径，同时避免局部灌溉方法内的絮凝现象。
本申请人已观察到，令人惊讶的是，在灌溉水内实施具有低分子量的基于丙烯酰胺的聚合物可以解决该问题。
更具体地讲，本发明涉及用于作物或种植区域的局部灌溉的方法，通过该方法将具有10,000与500,000Da之间的分子量且包含至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体的至少一种水溶性聚合物注入到预期用于供应固定式局部灌溉装置的灌溉水中。
有利地，水溶性聚合物的分子量介于25,000与300,000Da之间，并且还更有利地，介于50,000与250,000Da之间。
“水溶性聚合物”是指这样的聚合物，其通过在25℃的温度下在水中搅拌而达到50g/L浓度的溶液状态时，所产生的溶液不含不溶颗粒。
优选地，局部灌溉系统是滴流灌溉系统。
优选地，将聚合物在一定条件下添加到灌溉水中，使得灌溉水中的聚合物的重量浓度介于0.1ppm与500ppm之间，并且更优选地介于1与200ppm之间(1ppm＝0.0001重量％)。
在一个优选实施例中，为了避免此前阐释的与聚合物物理形式相关的所有问题，将一种或多种水溶性聚合物以水溶液的形式注入到灌溉水中，在该水溶液中，水溶性聚合物的重量浓度介于10与60％之间，更优选地介于30与50％之间。
一种或多种水溶性聚合物优选地由至少50摩尔％且更优选地至少70摩尔％的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体构成。
在一个优选实施例中，它们还含有至少一种阴离子单体。
在实践中，一种或多种水溶性聚合物在这些条件下含有1至50摩尔％且更优选地1至30摩尔％的阴离子单体。
阴离子单体有利地选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸以及强酸类型(例如具有磺酸或膦酸类型的官能)的单体，诸如2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸、苯乙烯磺酸以及可溶于水的其碱金属盐和碱土金属盐或铵盐。
一种或多种水溶性聚合物可含有阳离子单体。阳离子单体的例子包括二烯丙基二烷基铵盐，诸如二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)；二烷基氨基烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、特别是二烷基氨基乙基丙烯酸酯(ADAME)和二烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯(MADAME)的酸化或季铵化盐；二烷基氨基烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的酸化或季铵化盐，例如甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(APTAC)和曼尼希产品，诸如季铵化二烷基氨基甲基丙烯酰胺。
在另一个优选实施例中，一种或多种水溶性聚合物将为非离子的。
除了丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺之外，一种或多种水溶性聚合物还可含有其他非离子单体，所述其他非离子单体可选自水溶性乙烯基单体。属于该类别的一种优选单体是例如N-羟甲基丙烯酰胺。还可使用N-乙烯基甲酰胺。
一种或多种水溶性聚合物可含有最多1重量％的具有侧疏水官能的丙烯酰胺、丙烯酸、乙烯基、烯丙基或马来酸类型的一种或若干种疏水单体，特别是选自丙烯酰胺衍生物，诸如N-烷基丙烯酰胺例如丙烯酰胺双丙酮、异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、辛基丙烯酰胺，N,N-二烷基丙烯酰胺诸如N,N-二己基丙烯酰胺；丙烯酸衍生物，诸如烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；以及乙烯基单体，诸如N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡啶和N-乙烯基咪唑及N-乙烯基吡咯烷酮。
本发明的上下文内所使用的聚合物不需要专门开发聚合方法。为了获得该方法中所使用的水溶性聚合物，本领域技术人员将选择在溶液中聚合，如Syntheticpolyelectrolytes–a review–David A Mortimer–Polymer international 25(1991)29-41(合成聚合电解质综述，David A Mortimer，《国际聚合物》，第25卷，1991年，第29-41页)中所述。
可根据该方法，将液体形式的其他成分，例如植物检疫产品、除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、肥效元素与水溶性聚合物联合添加到灌溉水中。
在根据本发明的方法中，优选地通过将浓聚合物溶液以管线方式注入灌溉水管内，而将聚合物直接添加到灌溉水中。
对于重力输送式系统(例如：纳安丹灌溉公司(NANDANJAIN irrigation)提供的NDJ DripKit系统)而言，通过升高水库(水箱)来对局部灌溉系统内的灌溉水进行加压。在这种情况下，可将一种或多种聚合物直接添加到水库内的灌溉水中。
添加浓溶液形式的聚合物不仅可以避免操纵大量聚合物溶液，而且消除了不溶解的聚合物残渣堵塞滴流灌溉系统的“滴流管”的风险(粉末状聚合物或乳液形式的聚合物可能就是这种情况)。
或者，如果需要稀释浓聚合物溶液，则后者可以连续方式稀释，以便在排放点出口处的灌溉水内获得目标浓度。例如，可在注入母液之前先通过稀释浓溶液制备母液，或可在连续的稀释回路中以管线方式注入母液。可能需要这些步骤来使浓溶液的初始浓度适合现有的注入设备，以便获得目标最终浓度。
最后，本发明方法不仅可以通过在灌溉水中絮凝悬浮颗粒来避免灌溉孔口(滴流管、孔、微型喷雾器)的堵塞风险，而且可以在所有三维空间中获得滴流管周围的均匀灌溉。
附图说明
根据附图所支持的以下实例，本发明和所得的有益效果将变得显而易见。
图1是曲线图，示出了在毛细作用聚积测试中随时间(h)变化的土壤样品的润湿高度(cm)。
具体实施方式
实例1：土柱中的毛细作用聚积测试
将土壤样品(根据Aisne质地三角图定义为砂质纤维状粘土)干燥、研磨和筛选，以便在放入5支透明PVC管(高度：24cm，直径45mm)之前从中去除尺寸大于3mm的元素。
每支管的底部设置有由不锈钢制成的大筛孔过滤器，上面覆盖一层1cm的过滤砾石。接下来将土壤样品封装到这些管中，然后进行最大程度的润湿，再在烘箱中干燥，从而获得结构化的土壤样品。每个土柱此时具有18cm的高度。
对于每个柱而言，接下来将基部部分地竖直浸没在水溶液(以下溶液1至5)内，使得每个土柱最下部2.5cm浸没在水溶液内。当通过土柱吸入水时，使水溶液的液位保持在恒定液位。
溶液1：水
溶液2：水中含有12.5ppm丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物A的水溶液。该聚合物含有8摩尔％的丙烯酸钠。通过稀释重量浓度为40％的聚合物母液而获得该溶液。该聚合物的摩尔质量为约200,000Da(特性粘度：在20℃下，在pH 7.0的1M NaCl溶液中为1.18dL/g)。
溶液3：等同于溶液2，唯一区别是水溶液含有200ppm的聚合物A。
溶液4：水中含有12.5ppm丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物B的水溶液。该聚合物含有30摩尔％的丙烯酸钠。通过聚合物重量浓度为15％的聚合物分散体来获得该溶液。聚合物B的摩尔质量为约1200万Da(特性粘度：在20℃下，在pH 7.0的1M NaCl溶液中为17.75dL/g)。
溶液5：等同于溶液3，唯一区别是水溶液含有200ppm的聚合物B。
图1示出了随时间(h)变化的土壤样品的润湿高度(cm)。零点是水溶液的液面。
水在毛细作用下的聚积至关重要，以便保证掩埋的滴流灌溉系统的有效性。但是结果显示，含有聚合物A(代表本发明方法中所使用的聚合物的聚合物)的溶液出现最快扩散。
实例2：堵塞风险测试
通过用160mg/L的高岭土和27mg/L的CaCl2掺杂取自配水管网的饮用水来制备合成灌溉水。由于存在一定量的悬浮物质，该合成灌溉水在由Bucks、Nakayama和Gilbert于1979年(Agricultural Water Management,2,1979,p.149-162(《农业水管理》，第2卷，1979年，第149-162页))确立的最高20的量表上的等级为10。
制备不同丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物的5种母液，以便获得0.1g/L的浓溶液(表1中的共聚物A至E)。
表1：聚合物列表。
形式 阴离子度 分子量
聚合物A 浓缩液 8％ 200,000Da
聚合物B 悬浮液 30％ 12,000,000Da
聚合物C 反相乳液 30％ 20,000,000Da
聚合物D 粉末 30％ 15,000,000Da
聚合物E 粉末 10％ 12,000,000Da
备注：聚合物A和B是实例1的那些聚合物。
将2ml的每种母液掺杂到装有初始制备的500ml合成灌溉水的5个不同烧杯。还准备了仅装有500ml合成水的第6个烧杯。封住这6个烧杯以便同时翻转20次，然后使之静置。
不到5分钟，絮凝物就在装有聚合物B、C和D的烧杯中形成。无法区分装有单独灌溉水和掺杂有聚合物A的灌溉水的烧杯中的絮凝物。
接下来将每个烧杯的内容物倾倒通过具有130μm筛孔的筛滤器。该筛孔尺寸通常用于过滤预期供滴流灌溉系统使用的水(Irrigazette,No.146,2015,p 10-15“Theorigins of filter use in agriculture”(《现代灌溉》，第146期，2015年，第10-15页，“农业中的过滤器使用起源”))。
接下来通过用脱矿质水洗涤过滤器来回收滞留物，然后将滞留物放入干燥器中以对过滤器所保留的干物质进行定量。
表2：滞留物的干物质
试验 滞留物质量(mg)
合成灌溉水 不可测
合成灌溉水+0.4ppm聚合物A 不可测
合成灌溉水+0.4ppm聚合物B 33.5
合成灌溉水+0.4ppm聚合物C 12.3
合成灌溉水+0.4ppm聚合物D 20.0
合成灌溉水+0.4ppm聚合物E 29.2
该合成灌溉水内所含的悬浮物质因此未通过通常用于局部灌溉系统(诸如滴流灌溉系统)的过滤系统保留。
与代表现有技术的其他聚合物不同，代表根据本发明方法中所使用的聚合物的聚合物A的添加，不会导致形成尺寸超过130μm的絮凝物，尺寸超过130μm的絮凝物可堵塞局部灌溉装置诸如滴流灌溉装置的排放孔口。
代表现有技术中所使用的聚合物的聚合物B、C、D和E，导致明显形成尺寸超过130μm的絮凝物，尺寸超过130μm的絮凝物可堵塞局部灌溉装置诸如滴流灌溉装置的排放孔口。
实例3：地表滴流系统的润湿性球状物的水平表面直径。
将40cm土壤放入36个塑料立方托盘(深度：90cm，边长：60cm)。根据Aisne质地三角图，该土壤呈纤维状砂质类型。此前已干燥该土壤，然后筛选该土壤以从中去除大于3mm的元素。
在土壤表面的高度处完全刺穿每个托盘，以允许滴流灌溉管逐一穿过不同托盘，使得排放孔口定位在每个托盘的中心。每批12个托盘重复该策略三次。
聚乙烯滴流管线为
Figure BDA0001363655450000091
类型(由耐特菲姆公司提供)。滴流管进行自调节，并且具有0.7dm3/h(0.7L/h)的流速。
制备三种灌溉溶液：
溶液1：水(来自配水管网的水)。
溶液2：含有12.5ppm共聚物A的水溶液。
溶液3：含有12.5ppm共聚物B的水溶液。
使用隔膜泵以0.15MPa(1.5巴)的压力将每种水溶液通过设置有滴流管的管道分配2小时。
在两小时灌溉之后，对于每种灌溉球状物而言，在滴流灌溉管的纵向和正交方向上测量表面直径。所计算的地表灌溉球状物的平均直径于是为这些纵向直径和正交直径的平均值。
然后计算这三种溶液每一者的12个地表灌溉球状物的平均直径，最终获得12个灌溉球状物的平均值。
然后使用以溶液1得出的灌溉球状物的平均表面直径作为参考，按照灌溉球状物的直径增加值表示所得的结果(表3)。
通过对该比较求平方，从而按照润湿性表面的增加值表示所估计的增量。
表3：所获得的增量
增量的类型 溶液2(聚合物A) 溶液3(聚合物B)
直径增加 +18.1％ +24.4％
表面积增加 +39.4％ +54.7％
代表本发明方法中所使用的聚合物的聚合物A，可以实现增加水从灌溉球状物的水平扩散的目标。
溶液3(聚合物B)需要1g/L聚合物溶液的中间制备物，以确保后者的适当稀释。然后将该中间溶液添加到预期用于灌溉的水箱的水中。制备溶液2的所有步骤持续2小时。
通过将聚合物浓溶液直接添加到预期用于灌溉的水中，从而在单步中制备溶液2(聚合物A)。隔膜泵的水箱回流所产生的唯一搅拌允许在10分钟内制备溶液3。

Claims (12)

1.一种用于作物或种植区域的局部灌溉的方法，通过所述方法将具有10,000与500,000Da之间的分子量且包含至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体的至少一种水溶性聚合物注入到预期用于供应固定式局部灌溉装置的灌溉水中，其中，将所述水溶性聚合物以水溶液的形式注入所述灌溉水中，所述水溶性聚合物在要注入的所述水溶液中的重量浓度在10与60%之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述水溶性聚合物具有25,000与300,000Da之间的分子量。
3.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于将所述聚合物在一定条件下添加到所述灌溉水中，使得所述灌溉水中的聚合物的重量浓度在0.1ppm与500ppm之间。
4.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于所述水溶性聚合物含有至少50摩尔%的所述丙烯酰胺单体或甲基丙烯酰胺。
5.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于所述水溶性聚合物还含有1至50摩尔%的阴离子单体。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述水溶性聚合物的一种或多种所述阴离子单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸、苯乙烯磺酸以及可溶于水的其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一种水溶性聚合物是非离子的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一种水溶性聚合物含有具有季胺或季铵官能的丙烯酰胺、丙烯酸、乙烯基、烯丙基或马来酸类型的阳离子单体。
9.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于所述局部灌溉装置是滴流系统。
10.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于将所述水溶性聚合物以管线方式直接注入灌溉水管中。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述水溶性聚合物具有50,000与250,000Da之间的分子量。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述阳离子单体选自季铵化或盐形式的二烷基氨基乙基丙烯酸酯、二烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯；二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵。
CN201680007814.5A 2015-02-24 2016-02-23 局部灌溉方法 Active CN107207964B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1551580 2015-02-24
FR1551580A FR3032858B1 (fr) 2015-02-24 2015-02-24 Procede d'irrigation localisee
PCT/FR2016/050412 WO2016135410A1 (fr) 2015-02-24 2016-02-23 Procede d'irrigation localisee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107207964A CN107207964A (zh) 2017-09-26
CN107207964B true CN107207964B (zh) 2021-03-09

Family

ID=52991802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680007814.5A Active CN107207964B (zh) 2015-02-24 2016-02-23 局部灌溉方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10287500B2 (zh)
EP (1) EP3261430B1 (zh)
CN (1) CN107207964B (zh)
AU (1) AU2016225324B2 (zh)
BR (1) BR112017016270B1 (zh)
ES (1) ES2856761T3 (zh)
FR (1) FR3032858B1 (zh)
IL (1) IL253714B (zh)
PT (1) PT3261430T (zh)
SA (1) SA517382046B1 (zh)
WO (1) WO2016135410A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633310A (en) * 1969-08-27 1972-01-11 Union Oil Co Regulation of irrigation water
US5185024A (en) * 1991-10-24 1993-02-09 Aqua Source Inc. Application of agricultural polyammonium acrylate or polyacrylamide hydrogels
US5749672A (en) * 1994-07-15 1998-05-12 Allied Colloids Limited Irrigation process
US6013708A (en) * 1996-10-03 2000-01-11 Cytec Technology Corp. Cationic water-soluble polymer precipitation in salt solutions

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5120344A (en) * 1988-02-05 1992-06-09 Altalanos Iparfejlesztesi Rt. Method for producing a barrier layer in soil
DE69832487T2 (de) 1997-06-18 2006-06-01 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd., Bradford Bewässernverfahren
US6889471B2 (en) * 1997-07-18 2005-05-10 Charles A. Arnold Polyacrylamide suspensions for soil conditioning
GB9816784D0 (en) 1998-07-31 1998-09-30 Allied Colloids Ltd Soil treatment compositions and their use
US6343749B1 (en) 2001-03-20 2002-02-05 T-L Irrigation Company Mobile drip irrigation system
US8178596B2 (en) * 2005-02-22 2012-05-15 Roos Richard C Polyacrylamide delivery product
FR3009307B1 (fr) * 2013-08-02 2015-08-14 Snf Sas Nouvelle methode de conditionnement de sol par application de polymere hydrosoluble ou hydrogonflant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633310A (en) * 1969-08-27 1972-01-11 Union Oil Co Regulation of irrigation water
US5185024A (en) * 1991-10-24 1993-02-09 Aqua Source Inc. Application of agricultural polyammonium acrylate or polyacrylamide hydrogels
US5749672A (en) * 1994-07-15 1998-05-12 Allied Colloids Limited Irrigation process
US6013708A (en) * 1996-10-03 2000-01-11 Cytec Technology Corp. Cationic water-soluble polymer precipitation in salt solutions

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016225324A1 (en) 2017-08-17
BR112017016270B1 (pt) 2021-06-01
EP3261430A1 (fr) 2018-01-03
AU2016225324B2 (en) 2019-11-07
IL253714B (en) 2021-03-25
ES2856761T3 (es) 2021-09-28
PT3261430T (pt) 2021-02-25
US10287500B2 (en) 2019-05-14
BR112017016270A2 (pt) 2018-03-27
SA517382046B1 (ar) 2020-06-28
CN107207964A (zh) 2017-09-26
FR3032858A1 (fr) 2016-08-26
FR3032858B1 (fr) 2017-03-03
EP3261430B1 (fr) 2021-02-17
US20180022995A1 (en) 2018-01-25
WO2016135410A1 (fr) 2016-09-01
IL253714A0 (en) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10160908B2 (en) Method of soil conditioning by application of water-soluble or water-swelling polymer
US20040069032A1 (en) Granular fertilizer
US20140378554A1 (en) Water-in-oil polyacrylamide-based microemulsions and related methods
WO2017042833A1 (en) Bio-fertilizer composition
AU2008235040B2 (en) Apparatus and method for the application of soil conditioners
CN101128565A (zh) 使用阴离子共聚物制剂进行渗流控制的方法
EP1771531A2 (en) Biodegradable polymeric water retention concentrate
US9309378B2 (en) Emulsion compositions comprising polyacrylamide copolymer and ethylene oxide—propylene oxide copolymer
RU2698179C2 (ru) Способ кондиционирования почвы с помощью воздушного внесения водорастворимых или способных к разбуханию полимеров
CN107207964B (zh) 局部灌溉方法
US20150113873A1 (en) Hydrophilization polymers and methods for use
EP1105443A1 (en) Soil treatment compositions and their use
DE69832487T2 (de) Bewässernverfahren
US6397519B1 (en) Soil treatment compositions and their use
US20120321228A1 (en) Polyacrylamide delivery product
US11725144B2 (en) Method for stabilizing sandy soils
Phillips Effect of polyacrylamides on the physical properties of some light-textured soils.
WO2014158175A1 (en) Emulsion compositions comprising polyacylamide copolymer and ethylene oxide-propylene oxide copolymer
Iida et al. Make polyacrylamide work for you!
Akhmedov et al. Obtaining swelling hydrogels to improve fertility and the benefit of retaining sandy soils
Tekin EFFECT OF LOCUST BEAN (L.) EXTRACT WASTE ON CLOGGING OF IN-LINE EMITTERS
AU2005253652B2 (en) Biodegradable polymeric water retention concentrate
Sojka The use of PAM--a linear polyacrylamide for use in irrigation water
Wigginton 1.9 Using PAM in irrigated cotton

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant