Qual é o princípio específico de funcionamento do PVP no solo?

O uso de PVP (polivinilpirrolidona) no solo deve ser baseado nos princípios de " baixa concentração, uso auxiliar e adaptação específica para cada aplicação Os métodos de aplicação devem ser elaborados com base nas características do produto (solubilidade em água, fracas propriedades de melhoramento do solo e degradabilidade limitada) e nas necessidades do solo (anticompactação, retenção de água e liberação lenta de nutrientes). Os riscos associados ao uso excessivo ou ao manuseio inadequado também devem ser evitados. A seguir, são detalhados os "Instruções de Uso" e as "Precauções":

1. Como usar PVP no solo (classificado por cenário de aplicação)

O PVP não é um material convencional para melhoramento do solo. É mais adequado para cenas delicadas e de pequena escala (como o cultivo de mudas e plantas em vasos), ou como meio auxiliar para necessidades especiais (como a remediação de contaminação leve por metais pesados). O método específico precisa ser ajustado de acordo com o cenário:

1. Cenário Principal 1: Substrato para Mudas/Terra para Vasos (Mais comumente usado, objetivo: retenção de água e prevenção da compactação do substrato)

• Objetos Aplicáveis : mudas de hortaliças (tomates, alface), flores em vasos (suculentas, rabanete verde), hortas em varandas, etc., com pequenos volumes de solo/substrato.
• Concentração de uso : 0,1%~0,5% (relação massa/volume, ou seja, 1~5g de PVP dissolvidos em 1L de água) , ajustado de acordo com a tolerância de frutas e vegetais/plantas (use uma concentração baixa de 0,1% a 0,2% para suculentas e plantas tolerantes à seca, e de 0,3% a 0,5% para hortaliças folhosas que gostam de umidade).
• Método de aplicação :
  ① Método de mistura (recomendado, adequado para substratos recém-preparados) :
  • Passo 1: Dissolva o PVP sólido (de qualidade alimentar, como o K30) em água à temperatura ambiente e mexa até dissolver completamente (sem partículas, cerca de 5 a 10 minutos);
  • Passo 2: Pulverize a solução de PVP uniformemente sobre o solo/matriz (como turfa, terra de jardim, matriz mista de perlita), mexendo enquanto pulveriza para garantir que a solução e a matriz estejam completamente misturadas (o teor de água deve ser "suficientemente macio para ser espremido em uma bola e solto");
  • Passo 3: Após misturar, deixe descansar por 1 a 2 horas para que o PVP absorva completamente as partículas do solo antes de colocá-lo em uma bandeja de mudas ou vaso de flores para uso.
    ② Método de irrigação radicular (aplicável a plantas em vasos que já foram plantadas) :
  • Prepare uma solução de PVP com concentração de 0,1% a 0,3% e despeje-a lentamente ao longo da borda do vaso (evite irrigar diretamente o sistema radicular). A quantidade por vaso deve ser de 1/5 a 1/4 do volume do substrato (por exemplo, 100 a 150 mL para um vaso de 10 cm de diâmetro), uma vez por mês (evite aplicações frequentes que causam acúmulo).
• Referência de dosagem Para cada kg de substrato para mudas, são necessários de 100 a 200 mL de solução de PVP a 0,1% (ou seja, de 0,1 a 0,2 g de PVP puro), quantidade suficiente para bandejas de mudas com 10 a 20 orifícios.

2. Cenário Principal 2: Agricultura de Pequena Escala/Culturas a Campo Aberto (Assistivo, Objetivo: Prevenção de Curto Prazo do Endurecimento e Conservação de Água)

• Objetos Aplicáveis Culturas de caule curto, como morangos e tomates-cereja, ou pequenos lotes de terra (<0,1 mu) em áreas áridas. Não é adequado para o cultivo de grãos em larga escala (alto custo e efeito limitado).
• Concentração de uso : 0.2%~0.4% (ligeiramente mais alto do que plantas em vasos, porque o solo agrícola é grande e facilmente erodido).
• Método de aplicação : combinação de pulverização e preparo superficial do solo :
  ① Prepare a solução de PVP de acordo com a concentração e pulverize-a uniformemente na superfície do solo com um pulverizador costal (quantidade de pulverização: 100~150 mL/m², ou seja, cerca de 7~10 L de solução por mu); ② Utilize uma enxada rotativa pequena para revolver superficialmente o solo (profundidade de 3~5 cm) dentro de 1 hora após a pulverização, para permitir que a solução de PVP se misture completamente com a superfície do solo e evitar que a solução seja perdida com a água da chuva; ③ O melhor momento para aplicar: antes da emergência das mudas após a semeadura, ou durante o período de recuperação das mudas após o transplante (evite o contato direto com as folhas das mudas, que pode causar pequenas queimaduras).

3. Cenário Especial 3: Remediação de solo levemente contaminado com metais pesados (Fixação Assistida, Objetivo: Reduzir a biodisponibilidade de metais pesados)

• Objetos Aplicáveis Solos ligeiramente contaminados por Pb²⁺, Cu²⁺ e Cd²⁺ (concentração <100mg/kg), como pequenas propriedades agrícolas em torno de áreas de mineração e solos de teste em vasos.
• Concentração de uso : 0,5%~1% (concentração mais alta para aumentar a adsorção) , o que precisa ser coordenado com o ajuste do pH do solo (use cal para ajustar o pH para 6,5~7,0 para aumentar a capacidade de adsorção de metais pesados pelo PVP).
• Método de aplicação : Lixiviação da solução + preparo do solo :
  ① Prepare uma solução de PVP a 0,5%~1% e lixivie-a uniformemente na superfície do solo na dosagem de 2~3 L/m²; ② Após a lixiviação, are a terra profundamente (profundidade de 10~15 cm) para permitir que a solução de PVP entre em contato total com a camada de solo contaminada, deixe repousar por 7~10 dias (para permitir que o PVP se complexe completamente com os metais pesados) e, em seguida, plante culturas tolerantes a metais pesados (como milho e girassol).

2. Considerações importantes para o uso de PVP no solo (evitando riscos e melhorando os efeitos)

1. Controle rigorosamente a concentração e a dosagem para evitar a "sobredosagem".

• Limite superior de concentração Concentração de PVP no solo não deve exceder 1% (com base no peso seco do solo). Quantidades excessivas levarão a:
  • Solo argiloso: A reticulação excessiva das cadeias de polímeros bloqueia os poros do solo, causando uma queda acentuada na permeabilidade ao ar (semelhante à "compactação anóxica") e tornando as raízes das culturas suscetíveis à podridão.
  • Solo arenoso: forma uma camada de hidrogel excessivamente espessa, que dificulta a penetração da água (e, em vez disso, causa acúmulo de água na superfície).
• Cálculo da dosagem Tomando como exemplo as terras agrícolas, o peso seco do solo por mu (espessura da camada arável de 20 cm, densidade aparente de 1,2 g/cm³) é de cerca de 160.000 kg. Uma concentração de 1% corresponde a uma dosagem de PVP puro de 1.600 kg (o custo é extremamente alto e a dosagem real precisa ser controlada entre 0,2% e 0,4%, ou seja, entre 320 e 640 kg/mu, o que ainda precisa ser avaliado em conjunto com a viabilidade econômica).

2. Esclarecer seu “papel auxiliar”: não substitui as medidas tradicionais de melhoramento do solo.

• O papel do PVP é " assistência de curto prazo "e não pode substituir:
  • Pontos-chave para prevenir a compactação: Aumento da aplicação de fertilizantes orgânicos (composto, retorno da palha ao campo), biochar (para melhorar a estabilidade da estrutura dos grânulos) e cultivo racional (para evitar compactação excessiva);
  • Núcleo de retenção de água: agentes especiais de retenção de água no solo (como poliacrilamida (PAM) e ácido húmico, que têm uma capacidade de retenção de água de 3 a 5 vezes maior que a do PVP e são mais baratos);
  • Os principais métodos de remediação de metais pesados incluem: lixiviação, remediação com plantas (plantio de plantas hiperacumuladoras, como a grama-centopeia) e passivadores químicos (como cal e fosfato).
• Recomenda-se o uso combinado dos dois, como por exemplo, "fertilizante orgânico + 0,1% de PVP". O fertilizante orgânico cria uma estrutura granular de longo prazo, enquanto o PVP auxilia na retenção de água e evita a formação de grumos a curto prazo. O efeito é superior ao do uso de PVP isoladamente.

3. Adaptação ao tipo de solo: Evitando uma abordagem única para todos os casos.

Diferentes tipos de solo reagem de forma diferente ao PVP e requerem ajustes específicos:

4. Foco na degradação ambiental: Evitar o “acúmulo a longo prazo”

• Taxa de degradação do PVP em solo natural é lento (A degradação completa leva de 3 a 6 meses, podendo estender-se por mais de 1 ano em solos com baixa temperatura e baixa atividade microbiana). O uso contínuo a longo prazo resultará em:
  • Polímeros de alto peso molecular se acumulam no solo, afetando a atividade microbiana do solo (inibindo a flora bacteriana que decompõe a matéria orgânica, como os actinomicetos);
  • A densidade aparente do solo aumenta lentamente (embora não seja óbvio, precisamos ficar atentos a longo prazo).
• Medidas de prevenção: Usar intermitentemente (por exemplo, uma vez por mês durante a fase de muda, interromper o uso após duas aplicações consecutivas; uma vez por trimestre em terras agrícolas) e aplicar agentes microbianos (como Bacillus subtilis) após cada uso para promover a degradação do PVP.

5. Preste atenção à segurança operacional e à economia.

• Seleção de Matéria-Prima : PVP de qualidade alimentar (como os modelos K30 e K90, com pureza superior a 99%) devem ser utilizados. O PVP de grau industrial é proibido (pode conter polímeros de baixa massa molecular e monômeros residuais, que são tóxicos para as culturas).
• Controle de custos O preço de mercado do PVP é de aproximadamente 20 a 30 yuans/kg. Com uma concentração de 0,1%, o custo por mu de terra agrícola varia de 320 a 640 yuans (apenas o custo da matéria-prima), valor muito superior ao dos fertilizantes orgânicos (aproximadamente 50 a 100 yuans/mu). O uso em larga escala não é economicamente viável e é recomendado apenas para cenários específicos e de pequena escala.
• Proteção de segurança Use luvas ao preparar a solução de PVP (para evitar o contato prolongado com a pele, que pode causar leve ressecamento). Caso o produto entre em contato com os olhos, enxágue imediatamente com água (o PVP em si não é tóxico, mas soluções em alta concentração podem irritar as mucosas).

6. Monitore a eficácia do uso e ajuste o plano em tempo hábil.

• Monitoramento de indicadores físicos 7 a 10 dias após o uso, teste a porosidade do solo (deve aumentar de 5% a 10%) e o teor de água (a taxa de retenção de água deve aumentar de 15% a 25%). Se os indicadores diminuírem, reduza a concentração ou suspenda o uso;
• monitoramento do crescimento das culturas Observe o estado das folhas da cultura (se estão amareladas ou murchas) e o desenvolvimento das raízes (se estão escurecidas ou apodrecendo). Caso seja detectada alguma anormalidade, aplique água imediatamente para diluir a cultura (reduzindo a concentração de PVP).
• monitoramento de remediação de metais pesados Um mês após o plantio, analise o teor de metais pesados nas folhas/frutos da cultura (deve estar em conformidade com a norma GB 2762 "Limites Nacionais de Segurança Alimentar para Contaminantes em Alimentos"). Se o teor exceder o padrão, aumente a concentração de PVP ou altere o plano de remediação.

Resumir

O uso de PVP no solo deve seguir o princípio de " pequeno alcance, baixa concentração, auxiliar ":

• É preferencialmente utilizado em ambientes delicados, como substratos para mudas e plantas em vasos. A concentração deve ser controlada entre 0,1% e 0,5% e aplicada por mistura na planta ou irrigação radicular.
• Evite o uso excessivo e prolongado e não substitua medidas tradicionais como fertilizantes orgânicos e agentes especiais de retenção de água;
• Incorpore planos de ajuste do tipo de solo, monitorando o desempenho e os riscos ambientais, para garantir que o desempenho do solo a curto prazo seja melhorado sem comprometer a saúde do solo e a segurança das culturas a longo prazo.