Kian rolon plenumas PVP en la tero? Ĉu ĝi povas malebligi kunpremadon de tero?

Kiel akvo solvebla polimero, PVP (polivinilpirolidono) ĉefe uzatas en teraj aplikaĵoj pro siaj akvo retento, disigebleco, kaj adsorbo eco. Kvankam ĝi povas helpi je tero plibonigo, ĝi ne estas baza aŭ ĉefa materialo por tero plibonigo. Eĉ se ĝi havas certan flankan efikon por malebligi teran kunpremadon, tio postulas zorgeman konsideron de teraj ecoj kaj ĝustan uzon, kies efikeco estas pli malforta ol tiu de tradiciaj teraj kondiciloj (kiel ekzemple organikaj oltindoj kaj humata acido) . Ĝia specifa mekanismo de ago, aplikaj scenaroj, kai limigoj povas esti esploritaj el jenaj tri vidpunktoj:

1. Auxila rolo de PVP en „antaŭmalebligo de grundoflatiĝo“: per plibonigo de la grunda strukturo

La ĉefa kaŭzo de grundoflatiĝo estas malbona agregacio de grundaj partikloj kaj foresto de organika materio , kio rezultas je fortega adereco inter partikloj kaj reduktita poriozeco (dumfazece ĉirkaŭ limigante penetron de aero kaj akvo). PVP povas iom plibonigi tiun problemon per „fizika adsorbado“ kaj „disvastiĝo de partikloj“. La specifa mekanismo estas jena:

• Polusaj grupoj (kiel amidoj) sur la PVP-molekula ĉeno adsorbiĝas al la surfacoj de grundaj partikloj (kiel argilo kaj sablo) per hidrogenaj ligiloj kaj van-der-Waalsaj fortostrekoj, formante „polimeran protektan filmon“ sur la ekstera surfaco de la partikloj. Ĉi tiu filmo
  malpligrandigas rektan aderecon inter grundaj partikloj (malebligante ke argilaj partikloj kungrupiĝu pro elektrostatikaj efikoj), samtempe pligrandigante interpartiklan lubrikitecon, do reduktante la eblecon de flattiĝo post premado.
  Ekzemple , en lutaj teroj kiuj tendencas al kunpremo, PVP-traktado kun malalta koncentriĝo (0,1%–0,5% laŭ seka pezo de tero) povas pliigi ter-partiklan disvastiĝon je 10%–15% kaj redukti surfacon malmolecon je proksimume 20% post irigado (kun taŭga termalfortaĵo).
• polimero
  ĉenoj funkcias kiel "pontoj", delicate kunligante disigitajn ter-partiklojn (kiel ekzemple voston kaj silton) en agregatojn de mikrometra grandeco (anstataŭ forte kunpremitaj, grandaj grumoj). Ĉi tiuj mikroagregatoj kreas etajn poŝojn, kiuj retenas akvon (malpligrandigante elvolviĝan kunpremon pro vaporiĝo), dum ili permesas aeron penetri, malebligante ke aereta ĉirkaŭaĵo iĝu kunpremita.
  Notu : La mikroagregata strukturo formita de PVP estas malpli stabila kaj ne povas anstataŭi la "akve-stabilaĵojn" (longdaŭran reziston kontraŭ erozio kaj kunpremo) kiujn formas organikaj fertililoj kaj humata acido. Ĝi nur povas provizi mallongan reliefon kontraŭ kunpremo kaj bezonas regulan replenigon aŭ kombinon kun aliaj aldonoj.
• Malpligrandigu surfacon kunpremon kaŭzitan de akva vaporiĝo
  PVP havas certan akvo-reteneblon (ĝi povas absorbi akvon kelkfoje sia pezo por formi hidrogelon), kiu povas fiksiĝi sur la tera surfaco kaj malrapidigi la rapidan elvaporiĝon de akvo. La tera surfaco estas predisponita al "sekiĝo kaj fendiĝo" pro subita perdo de akvo (kiel ekzemple senkovrita tero en aridaj regionoj). La akvo-retenebla efiko de PVP povas malpligrandigi tiun riskon kaj konservi la malcompactan staton de la surfaca tero.

2. Aliaj helpaj funkcioj de PVP en tero (ne-kontraŭ-durigaĵa ĉerko)

Krom helpi antaŭiri teran kunpremiĝon, PVP povas ankaŭ, bazite sur siaj ecoj, plenumi jenajn rolojn en la tero, sed ĉi tio plejparte estas "helpaj aplikaĵoj" anstataŭ esencaj bezonoj:

• Tera Akvo-Retentilo (Tempore Daŭra, Malgranda Skalo Apliko):
  PVP absorbas akvon por formi hidrogelon, kiu malrapide liberigas humidon, pligrandigante la humidon de la tero. Tio aparte taŭgas por infanoj, foliumitaj plantoj, aŭ malgrandaj teraj areoj en aridaj regionoj (kiel sukulentaj kulturmedioj kaj legomaĵaj idoplantoj). Ekzemple, aldoni 0,2%–0,5% PVP al ĉerpa substrato povas pligrandigi ĝian akvon tenan kapaciton je 15%–25%, reduktante la oftecon de irigado kaj maleblante kunpremadon de la substrato kaŭzitan de troa irigado.
  Limigoj : La akvoretenebla kapablo de PVP estas pli malforta ol tiu de specialaj ilaj akvoreteneblaj agentoj (kiel poliacilamido (PAM) kaj humataj acidoj), kie ties pli alta prezo faras ĝin netaŭga por larĝ-ekranaj terterenoj.
• Kiel poŝtlibera transportilo por fertililoj kaj pestokontraŭiloj (pligrandigante ilian uzon)
  , PVP povas immobiligi akve solveblajn fertililojn (kiel nitrogenajn kaj potasajn fertililojn) aŭ malforte toksajn pestocidojn en la tero per "enkapsulado" aŭ "adsorbado", malrapidigante ilian ellavon kaj perdon (malebligante ilin trairi pli profundajn terstratojn per ĉielakvo), atingante "malrapidan liberigon". Ekzemple, kiam PVP miksiĝas kun ureo kaj aplikiĝas al la tero, la liberiga periodo de ureo povas plilongiĝi de unu ĝis du semajnoj al tri ĝis kvar semajnoj, reduktante nutritivan rubon kaj malebligante teran saliĝon kaŭzitan de koncentrita fertililaĵa eldono (kio ankaŭ povas nerekte pligravigi teran kunpremadon).
• Adsorbado de Pezaj Metalaj Jonoj (Helpa Riparado de Malforte Kontaminitaj Teroj): La pirolidona ringo sur la PVP molekula ĉeno povas adsorbi pezajn metalajn jonojn (kiel
  Pb²⁺ , Cu²⁺ , kaj Cd²⁺ ) en la tero per koordinacio, reduktante ilian biologieblecon (malpligrandigante ilian sorbadon de plantoj). Tio faras ĝin taŭga por terploj aŭ testujaj teroj kun milda peza metala kontaminiĝo . Ekzemple, aldoni 0,5%–1% PVP-on al Pb²⁺ -kontaminitan teron povas malpliigi la sorbadon de pezaj metaloj de ĉerpoj je 20%–30%. Tamen, tio ne tute forigas la pezajn metalojn kaj postulas aldonajn riparadajn teknikojn (kiel ekzemple elĉerpon aŭ fitoremedion).

3. Ĉefaj konsideroj (limoj) pri uzo de PVP por plibonigo de tero

PVP ne estas speciala materialo dezignita por terplibonigo. Ĝi havas evidentajn limojn en praktikaj aplikaĵoj kaj oni devus eviti troan dependecon de ĝi:

• Malpli efika ol tradiciaj aldonaĵoj kaj pli multekosta, PVP-a
  ĉefaj aliroj por malebligi terpremadon inkludas aldonon de organika materio (kiel komposto kaj revenon de struo en la kampon), uzon de humata acido/biocarbolo (por plifortiki agregitan stabilecon), aŭ optimumigon de laborpraktikoj (por eviti troan kunpremon). La efiko de PVP kontraŭ kunpremo estas nur mallonga suplemento, kaj ĝia unuopreo estas multe pli alta ol tiu de organikaj dungaĵoj (proksimume 5-10 fojojn tiun de organikaj dungaĵoj). Tio faras ĝin neekonomia por larĝ-ecaj terterenoj kaj pli taŭga por pli malgrandaj, pli fokusitaj uzoj (kiel ekzemple idoplantado kaj ujoj por plantoj).
• Troa uzado povas influi la permeablecon de tero.
  Se la PVP-koncentriĝo estas tro alta (ekzemple pli ol 1%, bazite sur seka pezo de tero), ĝiaj polimerĉenoj povas formi "tro-pece-ligitan" gelean tavolon inter tereroj partikloj, kiu inverse blokas tererojn porojn kaj kaŭzas malsuporian permeablecon (similan al "tererhipoksio kaj kunpremo"), precipe en lutaj teroj. La risko estas pli alta.
• La mezuro de dosado bezonas esti kontrolita, ĉar ties degradebleco en la medio estas limigita.
  La degeneriĝa rapideco de PVP en natura tero estas malrapida (kompleta degenero daŭras kelkajn monatojn ĝis kelkajn jarojn, depende de la aktiveco de mikroorganismoj). Longdaŭra troa uzo povas kaŭzi akumulon de altmolekulaj polimeroj en la tero. Kvankam ĝi ne havas klare difinitan toksicecon, ĝi povas influi la agadon de teraj mikroorganismoj (ekzemple, ĉesigi iujn bakteriojn, kiuj malkomponas oranikan materion). Necese estas sekvi la principon „malalta koncentriĝo, mallonga uzo“ (unusola dozo ne devus superi 0,5% de la seka pezo de la tero).
• Ne taŭga por ĉiuj tipoj de tero
  • Ŝtoneta tero (bona aera permeableco sed malbona tenado de akvo): La efikoj de PVP pri tenado de akvo kaj disvastiĝo povas iom plibonigi la dungon de tera fekundeco, sed ĝi havas malgrandan efikon pri malebligo de kunpremeco (ŝtoneta tero mem ne facile kunpremiĝas);
  • Sal-alcalia tero (alta salo, alta pH): La adsorcion de PVP povas esti ĉesatita de salaj jonoj, la efiko estas multe reduktita, kaj ĝi ne povas solvi la problemon de tera saliĝo (necesas specialaj aldonoj kiel gipso kaj desulfurigita gipso).

Resumi

PVP povas plenumi rolon en malebligo de tera kunpremo, retenejo de akvo dum mallonga tempo, kaj malrapida eldono de nutritaĵoj , sed devas esti klare dirite:

• Ĝia efiko kontraŭ tera kunpremo estas "auxilanta kaj mallonga", multe pli malforta ol tradiciaj aldonoj kiel organikaj dungiloj kai humata acido, kaj ne taŭgas kiel ĉefa materialo por malebligo de tera kunpremo;
• Pli taŭgas por malgrandaj kaj precizaj situacioj (kiel ekzemple idoplantaj substraĵoj kai florujteroj) ol por grandaj agrikulturaj terenoj;
• La koncentriĝo devas severe kontroliĝi (0,1%~0,5%) dum uzado por eviti troan uzon, kiu povas kaŭzi malaltan aerpermeablon aŭ median akumulon.

Se longdaŭra kaj efika malhelpo de grundkonsolidiĝo estas bezonata, la ĉefa vojo tamen estas atingi tion per "pligrandigo de apliko de organika materio + racia agrikulturo + scienca irigacio". PVP povas nur uziĝi kiel pluebla rimedo en specialaj okazoj.