保水剂在农业应用研究中存在的问题与展望
保水剂因具有吸水倍率大，保水能力强，无毒、无刺激等特性在农业上得到了广泛的应用，发挥着保持水土、防风固沙、抗旱节水、改良土壤、保肥增效等多种功能。保水剂作为一种有效的农艺节水措施具有广泛应用前景，因其理化性质和吸水性能特殊，对农业抗旱节水有很大帮助。但保水剂不是万能的，也不能将保水剂视为造水剂，必须在一定水分条件下进行使用。保水剂不是万能的，不能认为施用了保水剂就可以不用灌溉。因为保水剂必须在有水的情况下才能发挥作用。而且保水剂的用量也不是越多越好，必须控制在一定的用量范围之内，否则会适得其反。因此，保水剂的应用研究方面，还存在以下几个方面的问题。
（一）保水剂成本较高，缺乏统一标准
保水剂的研发生产中，各类企业采取的原料、技术方式和生产工艺均不相同，导致保水剂产品分子质量相差较大，保水性能和耐用时间也大相径庭。国家对保水剂的生产和售卖也缺乏统一的标准，有些甚至没有国家相关专利，因此市面上的保水剂质量良莠不齐。此外，保水剂生产技术虽然已经发展成熟，但在市面生产销售较多的一般仍为聚丙烯酸盐类保水剂，生产原料多为丙烯酸和淀粉以及其他成分，导致生产成本较大，流程长，产品价格较其他农资产品偏高。在农业生产上，成本较高，农户难以应用，且宣传推广力度较差，因此推广具有局限性，很难合理使用和大面积推广。因此，对于科学研究来说，一方面是需要研制出吸水速率更高，保水能力更强，耐用度更高，适应范围更广泛的保水剂产品，另一方面是减少生产中保水剂的无效原料和成本投入。
（二）缺乏对保水剂的系统综合研究
保水剂必须具备一定的降水量或者灌水量才可发挥效果，在干旱较为严重（年降水量小于300 mm）的地方单纯使用保水剂效果并不理想，需配合其他农业灌溉设施进行配套使用。在农业实际应用中，保水剂的施用效果因当地气候特点不同，土壤质地、水分、盐分、离子类型存在差异，灌溉水量、降水量不同的地区也不尽相同，以及保水剂自身的类型和特性、施用的农作物的种类都会影响其保水性能，这导致影响保水剂实际效果的差异。
针对不同作物、气候、土壤类型、农业生产条件、灌水模式等系统的研究较少。而对于保水剂应用来说，多因素综合影响研究也较少，而且对适用保水剂的温度、降水量、地温相关的指标测定也尚不充分。有些地区因降水量低，土壤砂质、瘠薄，蒸发较快，单使用保水剂一种节水措施效果较差，必须结合旱作农业节水设施（喷灌、滴灌、覆膜灌溉等）配套使用效果较好；有些地区降水量中等偏上，适合雨养农业，可单施保水剂就可以达到节水增产的效果。当前，保水剂种类繁杂，应用效果受不同环境制约，很难取得一致具有代表性的结论。因此对上述因素进行系统研究是今后应用研究的重点，应结合不同地区、气候土壤差异、不同的保水剂和施用条件、配套的农业节水设施、灌水模式和不同的作物类型等进行广泛应用试验，探究适合当地气候和土壤类型、水肥条件、作物类型、灌水模式，且探究适合不同地区、不同作物类型的保水剂施用量、施用方法以及与不同的农艺措施、灌溉措施结合的研究，形成针对不同保水剂、不同地区和作物类型适合的应用范围和应用节水技术规范，这对今后保水剂的应用推广和不同旱作农业措施的结合方面提供理论指导，也对农业抗旱节水发展具有重要意义。
（三）缺乏保水剂对作物生长及水肥利用效率相关的研究
保水剂所吸收保持的水分是否可供给作物吸收，还受制于保水剂对水分的吸附能力和植物自身的水分生理特征。因此，要实现作物增产增效的目标，必须系统研究关于保水剂对作物的生长发育影响因素，以及施加保水剂对作物肥料和水分利用效率的影响。并综合当地的气候自然条件，作物对温度、水分的要求进行进一步阐明，以此确定保水剂的用量和适用范围。目前，针对作物不同生育期，对水分的需求、形态特征、光合特性、根系特性以及水分利用效率、肥料利用效率、产物转化分配以及对作物产量品质综合影响的研究较少。因此在不同地区、温度、降水、土壤环境下，针对不同作物类型施加保水剂进行应用研究试验尤为重要，也是保水剂应用研究需要解决的问题。
（四）缺乏保水剂经济作用范围研究
保水剂根据其特性决定其自身具有一定的经济效益使用范围。当保水剂用量过少时，无法达到预期的节水增产的效果，但如果施用量过大不但会增加生产成本，同时在土壤水分不足时保水剂会争夺作物的水分，导致水分供应的不足。保水剂可吸收保持水分，但无法制造水分，因此只能在一定土壤和水分条件下才可发挥保水剂本身的保水作用。在施用时，保水剂对当地的降水量或灌溉水量有一定的需求，如果当地过于湿润，施用保水剂与不施用保水剂作物产量收益相差不大，作用不大；如果过于干旱，单纯施用保水剂并不能达到抗旱效果，反而投入过大，同样会造成成本增加，甚至还有可能导致供水不足作物减产，造成更大的经济损失。因此在保水剂对农业的应用研究中，只针对保水剂的施用量、施用方式等研究是有局限性的，对使用效果较好的保水剂进行成本核算以及经济效益分析，估算其经济施入量，制定适宜投放区（可通过等降水量线进行划分区域）的相关规范，可对保水剂的推广使用提供科学依据。
（五）缺乏可降解保水剂与肥料间的相互作用关系的研究
以天然高分子为原料的可降解性保水剂已越来越受到人们的重视，但我国目前市场上的保水剂仍然集中在合成类上。同时也存在着降解缓慢或难以降解的问题。缺少对不同类型的保水剂与肥料间的相互关系的研究，导致对保水剂的应用只注重其保水性能，而忽视其作为缓释膜的应用。国外已做了不少相关的研究。如海藻酸钠类、聚氨基酸类、微生物等，而国内对这方面的研究还很少。因此，加强利用天然可生物降解的保水剂已成为当务之急。
（六）保水剂的生态安全性问题评价
在保水剂的生产制造过程中，部分保水剂所使用的反应物和溶剂可能存在一定毒性，因此在长期使用过程中，对环境和生物是否产生危害以及长期使用之后对生态环境是否存在破坏性；保水剂不易降解，长期在土壤中积累是否会造成不利影响，这类相关研究和报道较为缺乏，存在一定争议。在粮食作物、蔬菜、水果等园艺作物上使用保水剂，也尚未出现不良影响，且也未发现保水剂对人、畜、作物产生安全隐患。当今，国家大力支持绿色、有机、生态农业开发，对粮食安全、食品安全愈发重视。之后应对于保水剂的生产应用、环境生态安全、对人和作物的安全性、产品质量需进行系统性的研究和制定相关评价标准。
解决以上的关键问题，将会使保水剂这项节水技术得到更好地推广应用，从而形成以保水剂为中心的综合保水节水技术体系，也将会大大缓解我国目前农业水资源严重缺乏的问题，而且保水剂还可以防止土壤退化和荒漠化，提高粮食以及其他作物的产量，从而在一定程度上缓解粮食危机。