随着环境的不断恶化，淡水资源短缺问题越来越严峻地摆在世人面前。我国是水资源严重缺乏的国家，且水田种植面积较大，占耕地有效灌溉面积的54％左右，占农作物播种面积的18％以上。由于水田需要长期灌水，且需水量大，然而，我国水田节水技术和节水材料的研究尚处于起步阶段，没有形成完备的配套技术体系，因此，水田渗漏已成为水资源损失重要途径。加强农业节水技术、节水材料等方面的研究，对促进我国农业的高效、可持续发展，提高农业效益，缓解淡水资源不足具有重大的现实意义。 关于农田防渗问题，国内外许多专家学者多年来做了大量的理论和实践研究工作，尤其是国外从上世纪50年代开始就进行了工程和化控等方面的研究，并取得了一定的进展。但这些研究大多集中在旱田方面，几乎没有涉及水田防渗。 本文从水田防渗机理和应用2方面，对水田化控技术防渗工作开展了一定的研究和探讨，得到如下进展和成果： 1.聚丙烯可以有效防渗。 (1)聚丙烯酸钠溶液可以在土壤浅层成膜； (2)成膜与否与土壤中的交换质钙的含量密切相关，难透水层的形成对钙含量要求最少达到3meq/100g干土； (3)成膜深度可以通过调节聚丙烯酸钠的饱和度来控制，钠饱和度低时，成膜位置较浅，反之，钠饱和度高时，成膜位置相应地深些，在实际应用中可根据具体情况加以选择； (4)在聚丙烯酸溶液中添加某种纳米级材料即复合IPN化，可改进膜的物性，提高经济性。 2.膨润土复合丙烯酰胺制备高强度超强吸水树脂。 该树脂的吸水倍率和吸盐水倍率分别为890和85倍。 (1)随着BT添加量的增加，吸水率逐渐减小； (2)添加了膨润土的复合树脂与未添加膨润土的树脂，起始吸水速率明显降低，到达平衡吸水率的时间较长，平衡吸水率较低； (3)添加了膨润土，提高了树脂的保水性； (4)添加适量的膨润土可提高树脂的吸盐性。但若过量，则树脂的吸盐性会明显降低。 (5)树脂的吸水率随交联剂的用量的增加而增大，而后又随交联剂的用量的增加而减少。 (6)树脂的吸水率随交联剂的用量的增加而增大，而后又随交联剂的用量的增加而减少。 (7)树脂的吸水率随引发剂的用量的增加而先增大后减小，当引发剂与丙烯酰胺的摩尔分数为0.17％时，产物的吸水率较高。 3.淀粉接枝丙烯酸快速合成出固体超强吸水树脂。 (1)淀粉接枝丙烯酸使吸水剂的高分子网络加大，吸水能力增强；但当淀粉用量超过一定值时，由于-COOH和-COO-基团数量的减少，而导致吸水率下降。 (2)当交联剂的用量小于0.07％时，吸水率随着交联剂用量的增加而增大；当交联剂的用量大于0.07％时，随着交联剂用吸水倍率减少。因此，当引发剂用量适中时，产物的吸水率较高。 (3)当丙烯酸的中和度小于0.48时，吸水率随着中和度的增加而增大，而当中和度大于0.48时，吸水率随着中和度的增大反而下降。可以得到这样的结论：单体的中和度在0.35-0.65之间是比较适合的。 (4)吸水剂在70℃左右有最大的吸水率。温度低于70℃，吸水率明显降低，而温度高于70℃，吸水率也开始降低。 结果表明，当淀粉和丙烯酸的质量比为2/8，交联剂的用量为0.07％(占丙烯酸单体的质量分数)，引发剂的质量分数为单体的0.08％，丙烯酸的中和度为48％(丙烯酸钠占丙烯酸的质量分数)，共聚合温度为70摄氏度时，该树脂在短时间内可完全吸水膨胀，吸蒸馏水率最大为1300 g/g，且具有良好的保水性能。 4.膨润土复合丙烯酰胺SAP和淀粉接枝丙烯酸SAP的XRD、IR、SEM表征。 可以得出这样的结论：吸水率较高的SAP在微观状态下均呈现蜂窝型结构，且含有大量的亲水性基团，由于以上二者的协调作用，使得SAP能够吸收大量的水并且膨胀。 5.膨润土复合丙烯酰胺SAP和淀粉接枝丙烯酸SAP的田间实验。 (1)淀粉接枝丙烯酸SAP、膨润土复合丙烯酰胺SAP等2种防渗剂的水剂和粉剂相比较，水剂的效果优于粉剂。 (2)淀粉接枝丙烯酸SAP、膨润土复合丙烯酰胺SAP这2种防渗剂的施用量均为15％的水剂每亩33 kg和66 kg的2个处理效果较好，在淡黑钙土水田可以保水4天，在风沙土水田可保水2天，节水18％～20％，比对照增产10％左右。 (3)防渗剂对土壤理化性质产生的影响较小。对原地土壤及水质pH值没有带来显著变化，也对土壤缓冲性也没有不良影响。施用防渗剂后土壤容重略有降低、孔隙率有所增加，并未增加土壤的板结性。 (4)施用防渗剂对水田地温和水温的提高均产生积极的影响。 (5)防渗剂能增强水稻的抗旱能力，为水稻创造良好的土壤条件，提高水稻对水分和养分的利用率，促进根系生长，促进了水稻生长和发育。秧苗返青、水稻出穗可提前2-3天，水稻下部枯叶少，长势明显优于对照，水稻生育后期，茎叶保持功能的时间延长，水稻结实率、千粒重大部分都增加。