Vad är den specifika principen för hur PVP fungerar i jord?

Användningen av PVP (polyvinylpyrrolidon) i jord bör baseras på principerna om " låg koncentration, hjälpanvändning och applikationsspecifik anpassning Metoder bör utformas baserat på dess egenskaper (vattenlöslighet, svaga jordförbättrande egenskaper och begränsad nedbrytbarhet) och jordkrav (antikomprimering, vattenretention och långsam näringsfrisättning). Risker i samband med överdriven användning eller felaktig hantering bör också undvikas. Följande detaljerar både "Användning" och "Försiktighetsåtgärder":

1. Hur man använder PVP i jord (klassificerat efter tillämpningsscenario)

PVP är inte ett vanligt material för jordförbättring. Det är mer lämpligt för småskaliga och ömtåliga scener (såsom plantodling och krukväxter), eller som ett hjälpmedel för speciella behov (såsom sanering av mild tungmetallförorening). Den specifika metoden behöver justeras efter omständigheterna:

1. Kärnscenario 1: Plantmedium/krukjord (Mest vanligt förekommande, mål: vattenretention och förebyggande av substratkompaktering)

• Användningsområden grönsaksplantor (tomater, sallad), krukväxter (suckulenter, gröna rädisor), balkonggrönsaksodlingar etc. med små mängder jord/substrat.
• Användningskoncentration : 0,1 % ~ 0,5 % (förhållande mellan massa och volym, dvs. 1 ~ 5 g PVP löst i 1 liter vatten) , justerad efter frukt och grönsakers/växters tolerans (använd låg koncentration på 0,1 %–0,2 % för suckulenter och torktåliga växter, och 0,3 %–0,5 % för fuktälskande bladgrönsaker).
• Användningsmetod :
  ① Blandningsmetod (rekommenderas, lämplig för nyberedda underlag) :
  • Steg 1: Lös upp fast PVP (livsmedelskvalitet, såsom K30) i rumstempererat vatten och rör om tills det är helt upplöst (inga partiklar, cirka 5–10 minuter);
  • Steg 2: Spraya PVP-lösningen jämnt över jorden/matrisen (t.ex. torvjord, trädgårdsjord, perlitblandad matris). Rör om under sprayning för att säkerställa att lösningen och matrisen är helt blandade (vattenhalten ska vara "tillräckligt mjuk för att pressas till en boll och lossas").
  • Steg 3: Efter blandning, låt det stå i 1-2 timmar så att PVP:n absorberar jordpartiklarna helt innan den placeras i en plantlåda eller blomkruka för användning.
    ② Rotbevattningsmetod (gäller krukväxter som redan är planterade) :
  • Bered en PVP-lösning med en koncentration på 0,1–0,3 % och häll den långsamt längs blomkrukans kant (undvik att bevattna rotsystemet direkt). Mängden per kruka är 1/5–1/4 av krukjordens volym (till exempel 100–150 ml för en blomkruka med 10 cm diameter) en gång i månaden (undvik frekvent applicering som orsakar ansamling).
• Doseringsreferens 1 kg plantmedium kräver 100–200 ml 0,1 % PVP-lösning (dvs. 0,1–0,2 g ren PVP), vilket kan användas för plantbrickor med 10–20 hål.

2. Kärnscenario 2: Småskalig jordbruksmark/frilandsodling (stödjande, mål: Kortsiktig förebyggande av härdning och vattenbesparing)

• Användningsområden Kortstjälkade grödor som jordgubbar och körsbärstomater, eller små tomter (<0,1 mu) i torra områden. Det är inte lämpligt för storskaliga spannmålsgrödor (hög kostnad och begränsad effekt).
• Användningskoncentration : 0.2%~0.4% (något högre än krukväxter eftersom jordbruksmarken är stor och lätt eroderas).
• Användningsmetod : Kombination av sprutning + grund jordbearbetning :
  ① Förbered PVP-lösningen enligt koncentrationen och spraya den jämnt över jordytan med en ryggspruta (sprutmängd: 100~150 ml/m², dvs. cirka 7~10 liter lösning per mu); ② Använd en liten jordfräs för att grundligt bearbeta jorden (djup 3~5 cm) inom 1 timme efter sprayning så att PVP-lösningen blandas helt med ytjorden och förhindrar att lösningen förloras med regnvatten; ③ Bästa tidpunkten att applicera: innan plantorna kommer upp efter sådd, eller under plantornas återhämtningsperioden efter omplantering (undvik direktkontakt med plantornas blad, vilket kan orsaka mindre brännskador).

3. Specialscenario 3: Sanering av lindrigt tungmetallförorenad jord (assisterad fixering, mål: Minska tungmetallernas biotillgänglighet)

• Användningsområden jordar som är något förorenade av Pb²⁺, Cu²⁺ och Cd²⁺ (koncentration <100 mg/kg), såsom småskalig jordbruksmark runt gruvområden och krukväxter i testjordar.
• Användningskoncentration : 0,5 % ~ 1 % (högre koncentration för att förbättra adsorptionen) , vilket behöver koordineras med justering av jordens pH-värde (använd kalk för att justera pH-värdet till 6,5–7,0 för att förbättra PVP:s adsorptionsförmåga för tungmetaller).
• Användningsmetod : Lösningsurlakning + jordbearbetning :
  ① Bered en 0,5 %–1 % PVP-lösning och laka ut den jämnt i jordytan med en dos på 2–3 l/m²; ② Efter urlakning, plöj djupt (10–15 cm djup) för att låta PVP-lösningen komma i kontakt med det förorenade jordlagret, låt den stå i 7–10 dagar (för att låta PVP helt komplexbinda med tungmetaller) och plantera sedan tungmetalltoleranta grödor (som majs och solros).

2. Viktiga överväganden vid användning av PVP i jord (undvika risker + förbättra effekterna)

1. Kontrollera koncentration och dosering noggrant för att undvika "överdosering"

• Övre gräns för koncentration PVP-koncentration i jord bör inte överstiga 1 % (baserat på jordens torrvikt). För stor mängd leder till:
  • Lerjord: Överdriven tvärbindning av polymerkedjor blockerar jordens porer, vilket orsakar en kraftig minskning av luftgenomsläppligheten (liknande "anoxikompaktering" och gör grödors rötter mottagliga för röta).
  • Sandjord: bildar ett alltför tjockt hydrogellager, vilket hindrar vattenpenetration (och istället orsakar vattenansamling på ytan).
• Dosberäkning Om vi tar jordbruksmark som exempel är jordens torrvikt per mu (plogskiktstjocklek 20 cm, bulkdensitet 1,2 g/cm³) cirka 160 000 kg. En koncentration på 1 % motsvarar en dos av ren PVP på 1 600 kg (kostnaden är extremt hög, och den faktiska doseringen måste kontrolleras till 0,2 %–0,4 %, det vill säga 320–640 kg/mu, vilket fortfarande måste bedömas i kombination med ekonomisk genomförbarhet).

2. Förtydliga dess ”hjälproll”: den ersätter inte traditionella jordförbättringsåtgärder

• PVP:s roll är " kortsiktigt bistånd " och kan inte ersätta:
  • Viktiga punkter för att förhindra kompaktering: Ökad applicering av organiska gödningsmedel (kompost, återföring av halm till åkern), biokol (för att förbättra pelletsstrukturens stabilitet) och rationell jordbearbetning (för att undvika överdriven kompaktering).
  • Vattenretentionskärna: speciella medel för jordvattenretention (såsom polyakrylamid (PAM) och humussyra, som har en vattenretentionskapacitet som är 3 till 5 gånger högre än PVP och är billigare);
  • Kärnan i tungmetallsanering: urlakningsmetod, växtsanering (plantering av hyperackumulatorväxter som tusenfotingsgräs) och kemiska passiveringsmedel (som kalk och fosfat).
• Det rekommenderas att använda dem i kombination: till exempel "organisk gödsel + 0,1 % PVP". Organisk gödsel bygger upp en långsiktig granulär struktur, och PVP hjälper till med vattenretention och klumpförebyggande på kort sikt. Effekten är bättre än att använda enbart PVP.

3. Anpassning till jordtyp: Undvik en universallösning

Olika jordar reagerar olika på PVP och kräver specifika justeringar:

4. Fokusera på miljöförstöring: Undvik "långsiktig ackumulering"

• Nedbrytningshastigheten för PVP i naturlig jord är långsam (fullständig nedbrytning tar 3 till 6 månader och kan förlängas till mer än 1 år i jord med låg temperatur och låg mikrobiell aktivitet). Långvarig kontinuerlig användning leder till:
  • Högmolekylära polymerer ansamlas i jorden, vilket påverkar jordens mikrobiella aktivitet (hämmar bakteriefloran som bryter ner organiskt material, såsom aktinomyceter);
  • Jordens bulkdensitet ökar långsamt (även om det inte är uppenbart, men vi måste vara vaksamma på lång sikt).
• Undvikande åtgärder: Använd intermittent (t.ex. en gång i månaden under plantstadiet, sluta använda efter två gånger i rad; en gång i kvartalet på jordbruksmark) och applicera mikrobiella medel (som Bacillus subtilis) efter varje användning för att främja nedbrytningen av PVP.

5. Var uppmärksam på driftssäkerhet och ekonomi

• Råvaruselektion : Livsmedelsklassad PVP (t.ex. K30- och K90-modeller, renhet > 99 %) måste användas. PVP av industriell kvalitet är förbjuden (den kan innehålla lågmolekylära polymerer och restmonomerer, vilka är giftiga för grödor).
• Kostnadskontroll Marknadspriset för PVP är cirka 20–30 yuan/kg. Vid en koncentration på 0,1 % kostar det 320–640 yuan per mu jordbruksmark (endast råvarukostnaden), vilket är mycket högre än organiskt gödselmedel (cirka 50–100 yuan/mu). Storskalig användning är inte ekonomisk och rekommenderas endast för små, detaljerade scenarier.
• Säkerhetsskydd Använd handskar när du bereder PVP-lösning (för att undvika långvarig hudkontakt som orsakar lätt torrhet). Om det av misstag kommer i ögonen, skölj omedelbart med vatten (PVP i sig är giftfritt, men lösningar i hög koncentration kan irritera slemhinnor).

6. Övervaka användningens effektivitet och justera planen i tid

• Övervakning av fysiska indikatorer 7–10 dagar efter användning, testa jordens porositet (bör öka med 5–10 %) och vattenhalten (vattenretentionsgraden bör öka med 15–25 %). Om indikatorerna minskar, minska koncentrationen eller avbryt användningen.
• Övervakning av grödor Observera grödans bladtillstånd (om de gulnar eller vissnar) och rotutvecklingen (om de svartnar eller ruttnar). Om något avvikande upptäcks bör vatten omedelbart tillföras för att späda ut grödan (för att minska PVP-koncentrationen).
• Övervakning av sanering av tungmetaller En månad efter plantering, testa tungmetallhalten i grödans blad/frukter (måste uppfylla GB 2762 "National Food Safety Standard Limits of Contaminants in Food"). Om det överskrider standarden, öka PVP-koncentrationen eller ändra saneringsplanen.

Sammanfatta

Användningen av PVP i jord bör följa principen om " liten omfattning, låg koncentration, hjälpämne ":

• Det används företrädesvis i känsliga miljöer som plantsubstrat och krukväxter. Koncentrationen bör kontrolleras till 0,1 % till 0,5 % och appliceras genom blandning eller rotbevattning.
• Undvik överdriven och långvarig användning och ersätt inte traditionella åtgärder som organiska gödningsmedel och speciella vattenhållande medel.
• Integrera planer för jordtypsjustering samtidigt som du övervakar prestanda och miljörisker för att säkerställa att jordens kortsiktiga prestanda förbättras utan att den långsiktiga jordhälsan och grödans säkerhet äventyras.