Який конкретний принцип дії PVP у ґрунті?

Використання ПВП (полівінілпіролідону) у ґрунті має ґрунтуватися на принципах « низька концентрація, допоміжне використання та адаптація до конкретного застосування ». Методи слід розробляти з урахуванням його характеристик (водорозчинність, слабкі властивості покращення ґрунту та обмежена розкладаність) і вимог до ґрунту (запобігання ущільненню, утримання вологи та повільне виділення поживних речовин). Також слід уникати ризиків, пов’язаних із надмірним використанням або неправильним поводженням. Нижче наведено деталі щодо «Як використовувати» та «Заходи обережності»:

1. Як використовувати ПВП у ґрунті (класифіковано за сценаріями застосування)

ПВП не є основним матеріалом для поліпшення ґрунту. Він більше підходить для невеликих та делікатних сцен (наприклад, вирощування розсади та квітів у горщиках), або як допоміжний засіб для спеціальних потреб (наприклад, лікування легкого забруднення важкими металами). Конкретний метод потрібно коригувати залежно від ситуації:

1. Основний сценарій 1: Субстрат для розсади/ґрунт для квітів (найпоширеніший, мета: утримання вологи та запобігання ущільненню субстрату)

• Об'єкти застосування : овочева розсада (помідори, салат), кімнатні квіти (суккуленти, зелений редис), город на балконі тощо з невеликим об’ємом ґрунту/субстрату.
• Концентрація використання : 0,1%~0,5% (масова до об’ємної, тобто 1~5 г PVP, розчиненого в 1 л води) , коригується залежно від чутливості плодів і овочів/рослин (для суккулентів і засухостійких рослин використовуйте низьку концентрацію 0,1%~0,2%, а для вологолюбивих листових овочів — 0,3%~0,5%).
• Метод застосування :
  ① Спосіб сумішування (рекомендовано, підходить для щойно приготованих субстратів) :
  • Крок 1: Розчиніть твердий PVP (харчовий, наприклад, K30) у воді кімнатної температури та перемішуйте до повного розчинення (без частинок, приблизно 5–10 хвилин);
  • Крок 2: Рівномірно розпороште розчин PVP на ґрунт/матрицю (наприклад, торф’яний ґрунт, садовий ґрунт, суміш із перлитом), перемішуючи під час розпилювання, щоб забезпечити повне змішування розчину та матриці (вологість має бути такою, щоб ґрунт «легко стискався в кулачку, але розсипався при додатковому натисканні»);
  • Крок 3: Після змішування залиште суміш на 1–2 години, щоб PVP повністю адсорбувався на частинках ґрунту, перш ніж пересаджувати її в розсадну лоток або квітковий горщик для використання.
    ② Метод кореневого поливу (застосовується для квітів у горщиках, які вже посаджені) :
  • Приготуйте розчин PVP у концентрації 0,1%~0,3% і повільно виливайте його вздовж краю квіткового горщика (уникайте безпосереднього поливу кореневої системи). Кількість на один горщик становить 1/5~1/4 об'єму ґрунту в горщику (наприклад, 100~150 мл для квіткового горщика діаметром 10 см), один раз на місяць (уникайте частого застосування, що призводить до накопичення).
• Довідкова доза : 1 кг садивного субстрату потребує 100~200 мл розчину PVP 0,1% (тобто 0,1~0,2 г чистого PVP), що достатньо для розсадних лотків з 10~20 гніздами.

2. Основний сценарій 2: Малий розмір сільськогосподарських угідь/польові культури (допоміжний, мета: короткострокове запобігання ущільненню та збереження вологи)

• Об'єкти застосування : Низькорослі культури, такі як полуниця та червоні помідори черри, або невеликі ділянки землі (<0,1 му) в посушливих районах. Не підходить для масштабних зернових культур (висока вартість і обмежений ефект).
• Концентрація використання : 0.2%~0.4% (трохи вище, ніж для кімнатних рослин у горщиках, оскільки ґрунт на полях має великий обсяг і легко піддається ерозії).
• Метод застосування : оприскування + поверхнева обробітка ґрунту :
  ① Приготуйте розчин PVP згідно з концентрацією та рівномірно розпороште його на поверхні ґрунту за допомогою рюкзачного обприскувача (норма витрати: 100~150 мл/м², тобто близько 7~10 л розчину на му); ② Упродовж 1 години після обприскування використовуйте невеликий культиватор для поверхневого обробітку ґрунту (глибина 3~5 см), щоб повністю змішати розчин PVP із верхнім шаром ґрунту, запобігаючи втратам розчину разом із дощовою водою; ③ Найкращий час застосування: до появи сходів культурних рослин після посіву або протягом періоду відновлення розсади після пересадження (усуньте прямий контакт з листям розсади, що може спричинити незначні опіки).

3. Спеціальний сценарій 3: Відновлення слабо забруднених важкими металами ґрунтів (допоміжне закріплення, мета: зниження біодоступності важких металів)

• Об'єкти застосування : ґрунти, трохи забруднені Pb²⁺, Cu²⁺ та Cd²⁺ (концентрація <100 мг/кг), наприклад, ділянки невеликих сільськогосподарських угідь поблизу гірничодобувних районів або ґрунти, використані для тестування в горщиках.
• Концентрація використання : 0,5%~1% (вища концентрація для посилення адсорбції) , що потребує узгодження з коригуванням рівня pH ґрунту (використовуйте вапно для регулювання pH до 6,5–7,0, щоб підвищити адсорбційну здатність ПВП щодо важких металів).
• Метод застосування : Вимивання розчином + обробіток ґрунту :
  ① Приготуйте 0,5–1% розчин ПВП і рівномірно просочте його у поверхню ґрунту в дозі 2–3 л/м²; ② Після вимивання глибоко обпріть ґрунт (на глибину 10–15 см), щоб забезпечити повний контакт розчину ПВП із забрудненим шаром ґрунту, залиште на 7–10 днів (щоб ПВП повністю зв’язався з важкими металами), після чого висадіть культури, стійкі до важких металів (наприклад, кукурудзу та соняшник).

2. Основні аспекти використання ПВП в ґрунті (запобігання ризикам + покращення ефекту)

1. Суворо контролюйте концентрацію та дозу, щоб уникнути «передозування»

• Максимальна концентрація : концентрація ПВП в ґрунті не повинна перевищувати 1% (за сухою вагою ґрунту). Надмірна кількість призведе до:
  • Глинистий ґрунт: надмірне поперечне зв'язування ланцюгів полімеру блокує пори ґрунту, що призводить до різкого зниження повітропроникності (подібно до "аноксичного ущільнення") і сприяє гниттю коренів рослин.
  • Піщаний ґрунт: утворюється надто товстий шар гідрогелю, який перешкоджає проникненню води (замість цього вода накопичується на поверхні).
• Розрахунок дозування : Наприклад, для сільськогосподарських угідь суха вага ґрунту на му (товщина орного шару 20 см, об'ємна густина 1,2 г/см³) становить близько 160 000 кг. Концентрація 1% відповідає дозі чистого PVP 1600 кг (витрати надзвичайно високі, фактичну дозу слід контролювати на рівні 0,2–0,4%, тобто 320–640 кг/му, що також потрібно оцінювати з урахуванням економічної доцільності).

2. Уточнити його «допоміжну роль»: не замінює традиційних заходів покращення ґрунту

• Роль PVP полягає в " короткостроковій підтримці " і не може замінити:
  • Ключові моменти для запобігання ущільненню: збільшення внесення органічних добрив (компост, повернення соломи в поле), біовугілля (для підвищення стабільності гранулярної структури) та раціональне обробітку ґрунту (щоб уникнути надмірного ущільнення);
  • Ядро для утримання вологи: спеціальні агенти для утримання води в ґрунті (наприклад, поліакриламід (PAM) і гумінова кислота, які мають здатність утримувати воду в 3–5 разів краще, ніж PVP, і є дешевшими);
  • Основа ремедіації важких металів: метод вимивання, фіторемедіація (вирощування рослин-гіпернакопичувачів, таких як газонна трава), хімічні пасиватори (наприклад, вапно та фосфати).
• Рекомендується використовувати їх у поєднанні: наприклад, «органічне добриво + 0,1% PVP». Органічне добриво формує довготривалу гранулярну структуру, а PVP допомагає утримувати вологу та запобігає злежуванню на короткий термін. Ефект кращий, ніж при використанні лише PVP.

3. Адаптація до типу ґрунту: уникання універсального підходу

Різні ґрунти по-різному реагують на PVP і потребують конкретних коригувань:

4. Акцент на екологічному розкладанні: уникання «довгострокового накопичення»

• Швидкість розкладання ПВП у природному ґрунті повільна (повне розкладання триває від 3 до 6 місяців і може бути подовжене до більш ніж 1 рік у ґрунті з низькою температурою та низькою мікробною активністю). Тривале постійне використання призведе до:
  • Накопичення полімерів з високою молекулярною вагою в ґрунті, що впливає на мікробну активність ґрунту (пригнічує бактеріальну флору, яка розкладає органічні речовини, наприклад актиноміцети);
  • Поступове збільшення об'ємної густини ґрунту (хоча це не очевидно, але ми повинні бути пильними в довгостроковій перспективі).
• Заходи уникнення: Використовувати періодично (наприклад, раз на місяць на стадії сходів, припинити використання після двох послідовних застосувань; раз на квартал у сільськогосподарських угіддях) і застосовувати мікробні препарати (наприклад, Bacillus subtilis) після кожного використання для прискорення розкладання ПВП.

5. Звертайте увагу на експлуатаційну безпеку та економічність

• Вибір сировини : Харчовий ПВП (такі моделі, як K30, K90, чистота > 99%) має використовуватися обов’язково. Використання технічного ПВП заборонено (може містити полімери з низькою молекулярною вагою та залишкові мономери, які є токсичними для культурних рослин).
• Контроль витрат : Ринкова ціна ПВП становить приблизно 20–30 юанів/кг. При концентрації 0,1 % витрати складають 320–640 юанів на му сільськогосподарських угідь (лише вартість сировини), що значно вище, ніж для органічних добрив (приблизно 50–100 юанів/му). Масове використання економічно невигідне, тому рекомендується лише для невеликих, деталізованих сценаріїв.
• Захист безпеки : Вдягайте рукавички під час приготування розчину ПВП (щоб уникнути тривалого контакту зі шкірою, який може спричинити незначне пересихання). Якщо випадково потрапив у очі, негайно промий водою (сам ПВП нетоксичний, але розчини високої концентрації можуть подразнювати слизові оболонки).

6. Контроль ефективності використання та своєчасна корекція плану

• Моніторинг фізичних показників : Через 7–10 днів після застосування перевірте пористість ґрунту (повинна збільшитися на 5–10 %) та вологість (швидкість утримання води повинна зрости на 15–25 %). Якщо показники знижуються, зменшіть концентрацію або тимчасово припиніть використання;
• Моніторинг росту рослин : Спостерігайте за станом листя рослин (чи жовтіє чи в'яне) та розвитком коренів (чи чорніють чи гниють). У разі виявлення будь-яких аномалій слід негайно поливати рослини, щоб розбавити препарат у ґрунті (знизити концентрацію PVP).
• Моніторинг видалення важких металів : Через місяць після посадки перевірте вміст важких металів у листях/плодах рослин (повинен відповідати стандарту GB 2762 «Національні стандарти безпеки харчових продуктів щодо граничних рівнів забруднювачів у харчових продуктах»). Якщо вміст перевищує норму, збільште концентрацію PVP або змініть план ремедіації.

Підсумувати

Використання PVP у ґрунті має дотримуватися принципу " малий обсяг, низька концентрація, допоміжний ":

• Бажано використовувати в делікатних сценаріях, таких як субстрати для розсади та кімнатні рослини. Концентрацію слід контролювати на рівні 0,1–0,5% і застосовувати шляхом змішування або поливу коренів.
• Уникайте надмірного та тривалого використання; не замінюйте традиційні заходи, такі як органічні добрива та спеціальні зволожувачі.
• Впроваджуйте плани коригування типу ґрунту під час моніторингу продуктивності та екологічних ризиків, щоб забезпечити покращення короткострокової продуктивності ґрунту без погіршення довгострокового стану ґрунту та безпеки врожаю.