Pa rôl mae PVP yn ei chwarae mewn pridd? A all ddifrod twf y pridd ei atal?

Fel polymer sy'n hydradwy mewn dŵr, defnyddir PVP (polyvinylpyrrolidone) yn bennaf mewn rhagosodiadau pridd oherwydd ei cadwraeth dŵr, ysgafniant a hynodder nodweddion. Er y gall e helpu i wella pridd, nid yw'n deunydd sylfaenol neu brifgofnod ar gyfer gwella pridd. Er y mae ganddo effaith ategol benodol wrth atal crymu pridd, mae angen ystyried nodweddion y pridd a'i ddefnyddio'n gywir â gofalus, ac mae ei effeithiolrwydd yn gwaeth nag ystumhau traddodiadol (fel blethnant organig a hâch humig) . Gellir archwilio ei fath penodol o weithredu, sefyllfaoedd priodol a chyfyngiadau o dri agwedd ganlynol:

1. Rôl atodol PVP mewn "atrhifo crymynt y pridd": trwy wella strwythur y pridd

Mae'r achos sylfaenol o grymynt y pridd yn cyfuno rhagau pridd gwael a diffyg mater organig , sy'n arwain at adlewyrchu cryf rhwng y rhagau a lleihau porffordeb (sy'n ei wneud yn anodd i awyren a dŵr fynd trwy). Gall PVP ychydig wella'r broblem hon trwy "helyddu ffisegol" a "gwahanu rhagau." Ydym â'r fath wedyn:

• Grwpiau polar (fel amidiau) ar gyfres foleciwl PVP yn helyddu ar wynebau rhagau pridd (fel glawdd a silt) trwy ddal hydrogen a grymoedd van der Waals, gan greu "ffilm amddiffyn polymer" ar wyneb allanol y rhagau. Mae'r ffilm hon
  yn lleihau adhesiwn uniongyrchol rhwng rhagau pridd (er mwyn atal rhagau glawdd rhag crynhoi oherwydd effeithiau electrostatig) tra hefyd yn cynyddu llymru rhwng y rhagau, gan leihau tebygolrwydd crymynt ar ôl crymu.
  Er enghraifft , mewn pridd glai sydd yn agored i gywasgedd, gall triniaeth â PVP o is-gydraddoldeb (0.1%-0.5% yn seiliedig ar bwysau sych y pridd) gynyddu’r anogaeth rhwng gronynnoedd y pridd erbyn 10%-15% a lleihau harddwch y wyneb erbyn tua 20% ar ôl poli (gyda chynhesu priodol y pridd).
• polimer
  maen nhw'n weithredu fel "bontydd", yn cysylltu gronynnoedd y pridd sydd wedi eu hanogáu (fel tywod a silt) yn cynhwysion micro (yn hytrach na clwmpiau mawr a dwys). Mae'r cynhwysiadau hyn yn creu porau bach sy'n dal dŵr (gan leihau cywasgedd oherwydd esbliad) tra bod awyr yn cael ei ganiatáu i ddodra, ac yn atal y pridd rhag dod yn gwasgus.
  Nodyn : y strwythur cynhwysion micro sydd wedi'i ffurfio gan PVP yn llai stabil ac ni ellir ei ddefnyddio yn lle 'cynhwysiadau sydd â chynhyrchiant wrth ddŵr' (gwrthsefyll hirdymor rhag esgeulustod a chywasgedd) sydd wedi'u ffurfio gan bleidleuadau organig a asid humig. Dim ond toll am droest yn unig y gall ddarparu rhag cywasgedd ac mae angen ei adnewyddu'n rheolaidd neu'i chymryd ynghyd â gwahanol welliannau eraill.
• Lleihau cywasgedd ar wyneb oherwydd esbliad dŵr
  Mae gan PVP alluoedd penodol i ddal dŵr (gall gorgroesogi dŵr sawl tro ei wahan i'w bwysau er mwyn ffurfio hydrogel), sy'n gallu atgyfnerthu ar wyneb y pridd a hongli'r ddiflanhau cyflym o ddŵr. Mae wyneb y pridd yn dal i fod yn agored i "sychu a cracio" oherwydd colli dŵr yn sydyn (fel pridd amddiffyn mewn ardaloedd grysiart). Gall effaith cadw dŵr gan PVP leihau'r risg hwn ac gadw cyflwr hydlyd ar wyneb y pridd.

2. Swyddfeydd cymorth eraill PVP yn y pridd (nad ydynt yn gangen anti-galedu)

Yn ogystal â chymorthu rhag crymu'r pridd, gall PVP hefyd, yn seiliedig ar ei nodweddion, chwarae'r rôl canlynol yn y pridd, ond mae'r rhan fwyaf o hon nhw'n 'aplikasiynau cymorth' yn hytrach na anghenion hanfodol:

• Asiant Cadw Dŵr yn y Pridd (Defnydd Byr-terfyn, Ar Ddefnydd Bach-Sgâl):
  Mae PVP yn cymryd dŵr i fewn iddo i ffurfio hydrogel sy'n rhyddhau llygad yn araf, gan gynyddu cynhwysiad y dŵr yn y pridd. Mae hyn yn enwedig addas ar gyfer sylfaenau, planhigion pot, neu ardal fach o dir mewn ardaloedd grysiart (fel is-gyfrwng ar gyfer cawslyd a llusenion llysiau). Er enghraifft, mae ychwanegu 0.2%–0.5% o BVP i'r is-gyfrwng fyddai'n cynyddu ei alluoedd cadw dŵr er 15%–25%, yn lleihau amlder poleri a'n atal crymu'r is-gyfrwng oherwydd gor-waro.
  Cyfyngiadau : Mae galluoedd cadw dŵr PVP yn gryfach na asiantau arbed dŵr prydferth (fel polyacrylamide (PAM) a sylffau hwmig), ac oherwydd ei gost uwch ni chawn ei ddefnyddio ar ffermydd ar gyfeirnod mawr.
• Fel carwr rhyddhad araf ar gyfer blethnau a phobynnedigion (yn cynyddu defnydd)
  , gall PVP leddfu hydreddwyr dros ddŵr (fel hydreddwyr nitrogen a potas) neu draigion llai toxic yn yr ynni trwy "amgáfio" neu "adsorfaiddiad", yn arafu eu liwgrifiad a'u colli (yn atal nhw rhag mynd i haenau dwfach o'r ynni gyda dŵr glaw), gan gyrraedd "rhyddhad araf". Er enghraifft, pan ficrosgir PVP gyda syriam a'i gymhwyso i'r ynni, gall gyfnod rhyddhad y syriam estynedig fod o un i ddwy wythnos i dri i pedwar wythnos, gan leihau colliadau nutryment a hatrafiad yr ynni oherwydd rhyddhad canolig hydreddwyr (sy'n gallu hefyd amharu ar gwmniad yr ynni yn anuniongyrchol).
• Adsorfaiddiad Ions Metel Pwys (Cymorth Adfer Prydau Yn Ychydig yn Niweidiol): Mae'r cylch pyrrolidon ar y cadena foleciwlaidd PVP yn gallu adsorfaiddo ions metel pwys (fel
  Pb²⁺ , Cu²⁺ , a Cd²⁺ ) yn yr ynni drwy gydlynu, gan leihau eu bod-darparol (gan leihau mewnfudo'r modfeddi). Mae hyn yn addas ar gyfer tiroedd amaethyddol neu botes â phrydau yn ychydig yn niweidiol â metallau pwys . Er enghraifft, mae ychwanegu 0.5%–1% o BVP i welydd a gafodd eu heintio â Pb²⁺ yn gallu lleihau cymryd ysbrydnod gan gerddi o 20%–30%. Fodd bynnag, nid yw hyn yn cael gwared ar y metallau trwm yn gyfan gwbl ac mae angen dulliau atalnodi ychwanegol (fel leachio a phytoremedio).

3. Ystyriaethau Allweddol (Cyfyngiadau) ar gyfer Defnyddio PVP i Wellu Cynnal Gwelydd

Nid yw PVP yn ddŵr arbennig a gynllunir ar gyfer gwella gwelydd. Mae ganddo gyfyngiadau amlwg mewn rhaglenni ymarferol ac dylid osgoi dibynnu arno'n ormod:

• Llai effeithiol na chwelliant traddodiadol ac yn ddrutach, mae PVP
  mae canllawiau allweddol i atal crymu gwelydd yn cynnwys cyflenwi mater organig (fel cyfansawdd a chychwyn eira yn ôl i'r maes), defnyddio asid humig/biochar (i hybu sefydlogrwydd agoredion), neu gwella ymarferion tiro (i osgoi crymynu gwaelodol). Mae effaith anti-crymu PVP yn gyflenwad byr am ychydig, ac mae ei bris gynnyrch yn ymateb yn sylweddol uwch na hynny o bwydydd organig (tua 5-10 gwaith cynnyrch pwydydd organig). Mae hyn yn ei wneud yn anymarferol ar gyfer defnyddio ar dir fferm mewn graddfa fawr ac yn fwy addas ar gyfer rhai llai, mwy canolbwyntiedig (fel tyfu dderwenod a phlanhigion mewn potiau).
• Gall ddefnyddio rhy lawer effeithio ar drawsghywirdeb y tir.
  Os yw crysafedd y PVP yn rhy uchel (e.e., mwy na 1%, yn seiliedig ar bwysau tir sych), gall ei geiniau polymer ffurfio haen gel "dros-gysylltu" rhwng rhannau'r tir, sy'n eu tro yn blocio porau'r tir ac yn arwain at gostyngiad yn y trawsghywirdeb (tebyg i "hyposecsion a chrymu tir"), yn enwedig mewn pridd glas. Mae'r risg yn uwch.
• Mae dadfeintiaeth amgylcheddol wedi'i gyfyngu, ac mae angen rheoli'r doseg.
  Mae'r gyfradd dadfeithio o PVP mewn pridd naturiol yn araf (mae'r ddadfeithio llawn yn cymryd sawl mis i sawl blwyddyn, yn dibynnu ar weithgarwch y micro-organismiau). Gall defnydd hir hyd yn hir o gymedroldeb arwain at gyfresiadau o bolymêrion â moleciwlau uchel yn y pridd. Er nad oes ganddo dodych na lygad, gall effeithio ar weithgarwch micro-organismiau'r pridd (er enghraifft, yn atal rhai bacterïau sy'n datrygu mater organig). Mae angen dilynwch egwyddor y "cymeriant isel, defnydd byr" (ni chawn fwy nag 0.5% o bwysau sych y pridd fel dos Bach unigol).
• Ddim yn addas ar gyfer pob math o dir
  • Pridd tywyll (perfformiad da o ran trawsghylchiad aer ond cadw dŵr yn wael): gall effeithiau cadw dŵr a gwahanu PVP wella cadwder maeth y pridd yn ychydig, ond mae ganddo leihau effaith ar atal crymu (pridd tywyll ei hun nid yn hawdd ei chrymu);
  • Pryd-alkali (halog uchel, pH uchel): Efallai y bydd adsorfaeth PVP yn cael ei dorri gan ionau hal, mae'r effaith wedi'i lleihau'n sylweddol, ac ni all wella problemau halogiant y pryd (angen gwaharddiadau arbennig fel gyps a gyps wedi'i ddadffrwthroli).

Crynodeb

Gall PVP chwarae rôl yn atal crymu'r pryd, cadw dŵr yn y byr-terfyn, ac yn rhyddhau maethion yn araf , ond dylid ei egluro bod:

• Mae ei effaith ar gymuned y pryd yn "atgyweiriol a byr-terfyn", yn llawer gwaeth nag atgyweiriadau traddodiadol fel bwydydd organig a asid hwmig, ac ni chaiff ei ddefnyddio fel deunydd craidd i atal crymu pryd;
• Mwy addas ar gyfer sefyllfaoedd bach a manwl (fel is-gyfrwng dderwen a pryd potio) na ffermydd mawr;
• Rhaid rheoli'r cydfedd yn gryf (0.1%~0.5%) wrth ei ddefnyddio i osgoi defnydd ormodol a allai arwain at gostyngiad yn barod neu gyfnewid amgylcheddol.

Os oes angen atal twym yn y pridd am hir a effeithiol, mae'r allwedd yn dal i fod yn cyrraedd hynny trwy "cynhyrchu rhagor o fater organig + ffermio rhesymegol + hulltrewi gwyddonol". Dim ond fel modd atgyflwyno y gall PVP gael ei ddefnyddio mewn sefyllfaoedd arbennig.