Коју улогу ПВП игра у тлу? Да ли може спречити кондензацију тла?

Као водорастворљив полимер, ПВП (поливинилпиролидон) се углавном користи у земљишним апликацијама због својих задржавање воде, дисперзибилност и адсорпција својства. Иако може помоћи у побољшању земљишта, то није основни или главни материјал за побољшање земљишта. Иако има одређени помоћни ефекат у спречавању запљене почве, то захтева пажљиво разматрање карактеристика тла и правилну употребу, а његова ефикасност је слабија од традиционалних усредничара тла (као што су органска ђубрива и хуминова киселина) - Да ли је то истина? Његов специфичан механизам деловања, примењиве сценарије и ограничења могу се истражити из следећих три перспективе:

1. у вези са Подршка ПВП у превенцији компацирања тла: побољшањем структуре тла

Основни узрок запљене земљишта је слаба агрегација честица у земљишту и недостатак органске материје , што доводи до чврсте адхезије између честица и смањења порозности (што отежава пролаз ваздуха и воде). ПВП може мало побољшати овај проблем кроз "физичку адсорпцију" и "дисперзију честица". Специфични механизам је следећи:

• Поларне групе (као што су амиди) на молекуларном ланцу ПВП адзорбују се на површине честица земљишта (као што су глина и блат) путем везивања водоника и ван дер Ваалсових снага, формирајући "полимерски заштитни филм" на спољашњој површини честица. Овај филм
  смањује директну адхезију између честица земљишта (пречекавање зглобова глине од зглобова због електростатичких ефеката) а истовремено повећање мастивости између честица, смањујући вероватноћу запљене након запљене.
  На пример, у глинивим тлама склоним за запљешћење, третман ПВП-а ниске концентрације (0,1%-0,5% на основу суве тежине тла) може повећати дисперзију честица тла за 10%-15% и смањити тврдоћу површине за око 20% након заливања (са одговарајућим олакшавањем
• полимер
  ланци делују као "мостови", нежно повезују распршене честице земљишта (као што су песк и блат) у агрегати микроне величине (уместо чврсто упакованих, великих групова). Ови микроагрегати стварају ситне поре које задржавају воду (снижавајући компакцију изазвану испарењем) док омогућава пролаз ваздуха, спречавајући компактирање ваздушно чврсте земље.
  Примена : Структура микроагрегата формирана од ПВП је мање стабилан и не могу заменити "водно стабилне агрегате" (дуготрајна отпорност на ерозију и компакција) формиране органским ђубривима и хумином киселином. То може да пружи само краткорочно олакшање затицања и захтева редовно допуњавање или комбинацију са другим амандманима.
• Смањење компацирања површине узроковано испаривањем воде
  ПВП има одређену способност задржавања воде (може апсорбовати воду неколико пута већу од своје тежине да би формирао хидрогел), што може да се прилепљује површини тла и успори брзо испаравање воде. Површина тла је склона "сушењу и пукоћи" због изненадног губитка воде (као што је гола земља у сувим подручјима). Ефекат задржавања воде ПВП-а може смањити овај ризик и одржати лабаво стање површинског тла.

2. Уколико је потребно. Остале помоћне функције ПВП-а у тлу (непротизацвршћење језгро)

Поред тога што помаже у спречавању запљешћивања тла, ПВП такође може, на основу својих карактеристика, играти следеће улоге у тлу, али то су углавном "помоћне апликације" а не основне потребе:

• Утврђивач воде у земљишту (краткотрајна, мала примена):
  ПВП апсорбује воду да би формирао хидрогел који полако ослобађа влагу, повећавајући садржај влаге у земљишту. Ово је посебно погодно за саднице, биљке у посуди или мале површине тла у сувим подручјима (као што су сукулентни и површнички подлоге садница). На пример, додавање 0,2%0,5% ПВП у субстрат саднице може повећати његову способност задржавања воде за 15%25%, смањујући фреквенцију заливања и спречавајући компактирање субстрата узроковано преоптерећивањем.
  Ограничења : Кapacity PVP је слабији од специјализованих средстава за задржавање воде у тлу (као што су полиакриламид (ПАМ) и хумине киселине), а његова већа цена чини га неприкладним за широкогмењиву примену на пољопривредним земљиштима.
• Као носилац са спорим ослобађањем за ђубрива и пестициде (повећавајућа употреба)
  , ПВП може да иммобилизује уводљиво гњежђе (као што су азотна и калийна гњежђа) или ниско-токсичне пестициде у тлу путем "инкапсулације" или "адсорпције", успоравајући њихово излучење и губитак (пречека На пример, када се ПВП помеша са урејом и нанесе на тло, период ослобађања уреје може се продужити са једне до две недеље на три до четири недеље, смањујући отпад хранљивих материја и спречавајући сорење тла узроковано ослобађањем концентрисаног ђубрива (што такође инди
• Адсорпција јона тешких метала (помаћено ремидирање благо контаминираних тла): Пиролидонски прстен на молекуларном ланцу ПВП може да адсорбује јоне тешких метала (као што су
  Пб2+, Цу2+ и Цд2+) у тлу кроз координацију, смањујући њихову биодоступност (снижавајући уношење усева). Ово га чини погодним за земље са малим загађењем тешка метала - Да ли је то истина? На пример, додавање 0,5%1% ПВП-а Пб2+-загађеној земљишта може смањити уношење усева за 20%30%. Међутим, ово не уклања комплетно тешке метале и захтева додатне технике ремидирања (као што су излување и фиторемидирање).

3. Уколико је потребно. Кључне разматрање (ограничења) за употребу ПВП-а за побољшање тла

ПВП није посебан материјал дизајниран за побољшање тла. Има очигледна ограничења у практичним примјенама и треба избегавати претерано ослањање на њега:

• Мање ефикасан од традиционалних амандмана и скупљи, ПВП-ови су
  кључни приступи спречавању уплотњавања тла укључују: додавање органске материје (као што је компост и враћање слама на поље), примена хумине киселине/биоугља (да би се повећала стабилност агрегата), или оптимизација метода обраде земљишта (да би се избегло прекомерно гушење). Ефекат ПВП-а против компацирања је само краткорочни додатак, а његова цена по јединици је значајно већа од цене органских ђубрива (приближно 5-10 пута већа од цене органских ђубрива). Ово га чини неикономичним за велике апликације на пољопривредним земљиштима и погоднијим је за мање, више фокусиране апликације (као што су узгој садница и биљке у посуди).
• Претерана употреба може утицати на пропустљивост тла.
  Ако је концентрација ПВП-а превише висока (нпр. више од 1%, на основу суве тежине тла), његови полимерни ланаци могу формирати "превише усмеређени" гелов слој између честица тла, што заузврат блокира поре тла и доводи до смањења пропусности (сли Ризик је већи.
• Деградибилност у окружењу је ограничена, а дозирање треба контролисати.
  Спрема деградације ПВП-а у природном тлу је спора (потпуна деградација траје неколико месеци до неколико година, у зависности од активности микроорганизама). Дуготрајна прекомерна употреба може довести до акумулације високомолекуларних полимера у тлу. Иако нема јасну токсичност, може утицати на активност микроорганизама у земљишту (као што је инхибирање неких бактерија које разлагају органску материју). Неопходно је поштовати принцип "мало концентрације, краткотрајна употреба" (једина доза не би требало да прелази 0, 5% суве тежине тла).
• Не одговара за све врсте тла
  • Пјештачно тло (добра пропустљивост ваздуха, али слаба задржавање воде): Ефекти задржавања воде и дисперзије ПВП-а могу мало побољшати задржавање плодности тла, али имају мали ефекат на спречавање компактности (само пештачно тло није лако компактно);
  • Солно-алкални земљиште (висока солина, висок рН): Адсорпцији ПВП-а могу утицати јони соли, ефекат је знатно смањен и не може побољшати проблем солинизације тла (потребе посебне амандманте као што су гипс и десулфуризовани гипс).

Резюмирајте

ПВП може играти улогу у спречавању компектације тла, задржавању воде у краткорочном периоду и споро ослобађању хранљивих материја , али треба јасно рећи да:

• Његово дејство на компацирање тла је "помоћно и краткотрајно", далеко је слаже од традиционалних амандмана као што су органска ђубрива и хумијска киселина, и није погодно као основни материјал за спречавање компацирања тла;
• Уколико је потребно, може се користити и за решење проблема са станом.
• Концентрација мора бити строго контролисана (0,1% до 0,5%) током употребе како би се избегла прекомерна употреба која може довести до смањења пропусности ваздуха или акумулације у средини.

Ако је потребна дугорочна и ефикасна превенција затицања тла, кључ је и даље да се то постигне кроз "повећавање примене органске материје + разумно пољопривред + научно наводњење". ПВП се може користити само као додатно средство у посебним сценаријама.