Super Absorbent Polymer, auch bekannt als SAP, Hydrogel, saugfähige Polymere, saugfähige Gele, wasserspeicherndes Mittel, Superschlämme, Wassergel, ist eine neue Art von makromolekularen synthetischen wasserabsorbierenden Polymermaterial. Es hat ein Wasseraufnahmepotenzial von bis zu 100.000% seines Gewichts in kurzer Zeit durch Osmose und bilden Granulat im Boden, um die Bodeneigenschaften zu verbessern. SAPs sind in der Regel weiße zuckerähnliche hygroskopische Materialien, die in Wasser anschwellen, um ein klares Gel aus separaten Einzelpartikeln zu bilden und Feuchtigkeit auch unter Druck zurückhalten können, ohne das Risiko von Flammen oder Brechen/Strahlen.
Super absorbierende Polymere, die in der Landwirtschaft verwendet werden, werden meist aus Acrylsäuren und einem Vernetzungsmittel wie Kalium durch Lösung oder Suspensionspolymerisation hergestellt. Das so gebildete Polymer wird polyacrylat genannt, dessen Quellfähigkeit und Gelmodul stark von der Menge und Art des verwendeten Verkreuzers abhängt. Polyacrylate sind ungiftig, nicht reizend und nicht korrosiv und werden mit einer Abbaurate von 10%-15% pro Jahr auf biologisch abbaubar getestet. Sie weisen ein hohes Wasseraufnahmepotenzial auf und können 95% des gleichen unter Saugdruck durch Pflanzenwurzeln frei frei abgeben.
Anwendung und Vorteile
Die drei häufigsten Bodenbedingungen, die das Pflanzenwachstum und den Ernteertrag behindern, sind niedrige Wassereinlagerungsfähigkeit, hohe Evapotranspirationsrate und Bodenfeuchtigkeitsauslaugung. Abgesehen davon wirken sich Faktoren wie unvorhergesehene Trockenheit, Abbau und Versalzung, übermäßiger Einsatz von synthetischen Düngemitteln und Pestiziden sowie unsachgemäße Bewässerungspraktiken stark auf Böden und Pflanzen aus, die oft auch die Bodenbiota dauerhaft schädigen.
Die drei häufigsten Bodenbedingungen, die das Pflanzenwachstum und den Ernteertrag behindern, sind niedrige Wassereinlagerungsfähigkeit, hohe Evapotranspirationsrate und Bodenfeuchtigkeitsauslaugung. Abgesehen davon wirken sich Faktoren wie unvorhergesehene Trockenheit, Abbau und Versalzung, übermäßiger Einsatz von synthetischen Düngemitteln und Pestiziden sowie unsachgemäße Bewässerungspraktiken stark auf Böden und Pflanzen aus, die oft auch die Bodenbiota dauerhaft schädigen.
Wünschenswerte Merkmale für Anwendungen in der Landwirtschaft
-Hohe Absorptionskapazität bei salzigen und harten Wasserbedingungen
-Optimierte Saugfähigkeit unter Last (AUL)
-Niedrigster löslicher Gehalt und Restmonomer
-Niedriger Preis
-Hohe Haltbarkeit und Stabilität in der Quellumgebung und während der Lagerung
-Gravinierbarkeit ohne Bildung toxischer Arten
-pH-Neutralität nach Schwellung im Wasser
-Photostabilität
-Wiederbenetzungsfähigkeit
Hydrogel-Landwirtschaftstechnologie, wie sie im Volksmund genannt wird, hat folgende Vorteile.
-Verbessert die Bodenqualität, konserviert Wasser und widersteht Dürrestress
-Erhöht die Sprossen- und Sämlingsentwicklung, die zu einem besseren Erfolg in den Betrieben führt
-Aus Umweltaspekten ist es nicht verschmutzend und biologisch abbaubar, hilft bei der Verringerung der Bewässerungshäufigkeit und des Wasserverbrauchs und schafft einen einfachen zyklischen Prozess, um Wasser direkt an die Wurzeln zu liefern und Bodenverdichtung zu verhindern.
-In der Landwirtschaft und Agroforstwirtschaft fungieren SAPs als Mikrowasserreservoirs an Pflanzenwurzeln. Sie absorbieren natürliches und lieferte Wasser 400-500 mal ihr eigenes Gewicht und geben es langsam durch Wurzelkapillar-Saugmechanismus frei, wodurch Wasserverlust im Boden durch Auslaugung und Verdunstung verhindert wird.
-SAPs bilden einen konsistenten zyklischen Prozess der Absorption und Freisetzung von Wasser; das freigesetzte Wasser kann optimale Feuchtigkeit für eine schnelle Keimung und Sämlingreifung liefern. So reduziert es die Sämlingssterblichkeit in Baumschulen um mehrere Falten.
-In kalten Regionen ist der Tod während der Keimung und Reifung häufig durch das Einfrieren von Feuchtigkeit im und um Pflanzenwurzelgewebe herum. Absorbierte Feuchtigkeit in Hydrogelen gefriert nicht und erleichtert den Zugang zu Pflanzen. Es reguliert auch sämling Wachstumstemperatur verhindert tod durch Einfrieren.
-SAPs können helfen, Wasser und Arbeit zu sparen, indem sie die Bewässerungshäufigkeit reduzieren, Dürrebedingungen überwinden und als Bodenaufbereiter fungieren, Auslaugung in sandigen Böden, Abläufen in bergigen und abfallenden Feldern verhindern, die Virulenzeffizienz verbessern und Bodenbiota wiederherstellen.
-SAPs können den übermäßigen Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden auf Feldern reduzieren. Die mit Wasser absorbierten Chemikalien werden langsam freigesetzt und verlängern so die Lebensdauer und Aufnahmewirksamkeit durch Wurzelsysteme.
-SAPs fungieren als Bodenstoffflocken. Sie binden lose Böden eng und bilden so Lehm, die eine bessere Wurzelverriegelung unterstützen können. Gleichzeitig verhindert der wiederholte Absorptions-Freisetzungsmechanismus eine Überverdichtung von Bodenmineralien und bietet Raum für die Belüftung und Entwicklung von Bodenedaphon.
-Es hat ein breites Anwendungsgebiet von Land- und Forstwirtschaft, industrielle Bepflanzung, kommunale Gartenarbeit, Dürremanagement, Wasserschutz, Es hilft, Bodenerosion durch Oberflächenabläufe, Dünger und Pestizidauslaugung bis zum Grundwasser zu reduzieren, die Kosten für Wasser und Bewässerung zu reduzieren, und Erfolgsrate bei Wachstum und hohen Erträgen von Kulturen.