本项目在国家"863"计划项目(批准号：2002AA322050)的资助下，针对目前土壤保墒剂以化学高分子材料为主体、功能单一、成本高等问题，利用天然高分子资源木质素的完全降解、氧化还原、无定形高聚物和价格低廉等优点，开展了木质素基土壤保墒剂的研究，探讨了木质素基保墒剂成膜性、应用性能及降解特性，试验结果表明： (1)木质素基保墒剂合成体系中各成分对保墒剂膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐水性均有显著影响。随木质素磺酸钙用量的增加，拉伸强度迅速下降，降低47.74％；随PVA、交联助剂、硼砂用量的增加，拉伸强度迅速上升且分别增加了173.47％、32.46％和32.09％；随尿素用量的增加，拉伸强度先下降后上升，降低了60.92％。木质素基保墒剂膜的断裂伸长率，随PVA和尿素用量的增加，迅速上升且分别增加了55.86％和102.91％；随交联助剂用量的增加，先下降后上升且降低了41.46％；随硼砂用量的增加，呈直线下降且下降了78.01％。保墒剂膜吸水率，随木质素磺酸钙用量的增加，先下降后上升且下降了31.87％；随PVA和交联助剂用量的增加，呈直线上升且分别增加了26.85％和27.53％；随尿素和硼砂用量的增加，迅速下降且分别降低了37.48％和30.52％。研究确定木质素基保墒剂膜力学强度和耐水性的优化配比为：木质素磺酸钙7 g，PVA用量14 g，交联助剂10 g，尿素7g，硼砂2.5 g，膜的拉伸强度12.310 MPa，断裂伸长率90.526％，吸水率107.21％。 (2) 木质素基保墒剂的红外光谱在3430 cm<-1>左右吸收峰谱带变宽，1389 cm<-1>附近、1116 cm<-1>附近和1085 cm<-1>附近吸收峰均发生了明显的漂移现象。1626 cm<-1>附近的两个吸收峰合为一个较尖锐的峰。红外光谱分析结果，木质素磺酸钙与PVA产生了一定程度的共聚反应，导致吸收峰的融合。差示扫描量热分析表明，木质素基保墒剂的两个吸热峰均介于木质素磺酸钙和PVA组分之间，说明木质素基保墒剂中两个组分存在一定的相容性。扫描电镜分析表明，木质素基保墒剂膜表面光滑、平整，整个体系连为一体，形成一种完全相容膜。说明木质素磺酸钙和PVA达到较好的相容性。 (3)木质素基土壤保墒剂具有显著的保水和保温效应。在20cm～30cm土层木质素基土壤保墒剂的保墒性能相比对照达到最好，土层平均含水量较空白对照提高7.01％；对土壤的保温效应低于塑料地膜处理，但显著高于空白对照，不同土层深度试验期内平均积温比空白对照提高21.2℃～38.3℃。木质素基保墒剂喷施后在土壤表面形成一层膜状物质，能有效改善土壤结构。 (4)经堆肥试验，木质素基保墒剂具有显著的生物降解性，降解过程产生的CO<,2>斜率位于淀粉和聚乙烯之间。降解一段时间后，膜表面出现大量孔洞，表面破坏严重，整体结构消失，最终完全降解。 充分利用天然可再生的木质素资源，开展木质素基保墒剂的应用基础研究，对于开发新型农业节水材料具有非常重要的意义。