化學材料在農業生產中的應用

郭智暉

摘 要：我國農業在從手工化、農耕化邁向現代化的過程中，化學材料發揮著重要作用，但是隨著化學材料在農業生產中應用的逐漸加深，化學材料對農業發展的負面作用也逐漸展現出來。當前階段應當提高對化學材料的應用方法和技術提高認知水平，以滿足我國當前對于綠色生產、可持續發展的需求。因此本文就重點闡述討論了常見幾類化學材料在農業生產中的作用，旨在為農業可持續生產提供一些參考。

關鍵詞：農業生產;化學材料;應用

一、農業生產中應用化學材料的價值

農業從落后的農耕化、手工化發展到現在，化學材料起到了極大推動性作用，并大幅提高了農業生產的效率和產量，如今化學材料仍在農業的不同領域和不同環節發揮著重要作用。總得來說化學材料對于農業生產的價值主要體現在兩方面;一方面，化學材料能夠改善農作物的生長環境，諸如一些土壤改良劑的使用能夠有效改善農業生產的土壤機構，提升農作物的成活率和健康程度。另一方面化學材料的應用能夠優化農業生產的各個環節，例如應用了某些高分子材料的大棚塑料膜從保溫性上更好，應用了某些新材料的農業機械設備耐用性更高。

因此，在農業生產中應用化學材料意義重大。整體來說，農業生產中常見的化學材料有以下幾類：

二、保水劑

1.保水劑的定義

保水劑本質上是一種高吸水樹脂，是通過將強親水性集團和樹脂進行交聯而產生的高分子材料。保水劑的最大優勢在于能夠在極短時間內吸收超過本身質量百倍以上的水分并保持水分在材料內不流失，即使是面對高溫、加熱、高酸、高堿環境下能夠依然保持原有屬性，并且具備能夠通過緩慢釋放儲存物質供植物吸收利用的獨特屬性。由于這樣的獨特屬性，目前保水劑在改良土壤、保持突然水分、增加糧食產量等方面都發揮著重要作用。

2.保水劑在農業生產領域的應用

（1）提高農作物對于降雨的吸收

在種植土壤中加入保水劑能夠顯著提高土壤對降雨的吸收，提高土壤中水分的水分含量，進而加快土壤對水分的吸收速度，減少因為水分蒸發而產生的損耗;但是需要注意的是，在利用保水劑提高土壤對降雨的吸收時，需要根據土壤的PH值、當地的降雨量選擇不同吸水速率的保水劑。否則就會導致土壤蓄水能力和散水能力的失衡，進而起到反作用。

（2）改善土壤結構

此外，在土壤中加入保水劑還可以有效改善土壤結構，因為保水劑能夠幫助土壤形成土壤團粒，大幅提高土壤的通透性。通常實際中，部分農民會在每個灌溉季前將保水劑加入土壤中以用于阻擋土壤結皮，提高灌溉用水的深入速率，并最終達到提高灌溉效率的目的。

（3）增加土壤養分含量

保水劑的使用還能夠提高土壤中肥料的含量，促進農作物對于養分的吸收，起到“保肥”的效果。原因在于，保水劑從結構上遍布微孔，在施肥中，一些氮肥所含離子如NO3-等，會進入保水劑的微孔內并被包裹起來，在后續的時間內緩慢進行釋放。因此從某種程度上講，保水劑起到了對肥料保蓄作用，從而提高了肥料的利用率。

三、稀土肥

1.稀土肥的定義

稀土肥通常是是指含有稀土元素的稀土微肥，而稀土元素一般是指包括鈧、釔、鑭、镥17個元素在內的總稱。從分布上看，稀土元素主要分布在地殼中的巖石圈，尤其在堿性巖漿巖中分布最為密集，并且常常以混合物的形態存在，稀土有輕稀土和重稀土之分，但是無論哪種稀土，都具有一定的放射性，因此在生產稀土肥時要嚴格按照國家生產標準進行操作，避免稀土對農作物、人、畜產生危害。

2.稀土肥的作用機理

（1）促進農作物的光合作用

植物進行光合作用的過程可以描述為植物通過葉綠素，利用二氧化碳將太陽能轉化為生物能，儲存在體內，并最終產生氧氣的過程。通過使用稀土溶液，可以使得農作物能夠直接在葉面上不經過導管直接吸收CO2和水分，進而大幅提高光合作用的效率和質量。

（2）提高植物體內酶的活性

各類農作物的果實如麥子、蘋果、梨、葡萄、玉米等本質上是各類營養成分如維生素、蛋白質、糖分、淀粉的集合體。他們的產生離不開農作物體內各類催化酶的參與。根據統計，目前已發現的各類植物體內不同的酶已經有上千種，作為一種具有高度催化性的蛋白質，酶在植物成長過程中發揮著重要作用。在現實農業生產中，一些稀土肥料如硝酸稀土肥能夠顯著提高植物體內硝酸還原酶的活性，大幅提高硝態氮向氨態氮轉化的速率，使肥料更易被農作物吸收，因此有著廣泛應用。

3.稀土肥在農業生產中的應用

（1）促進作物生長

稀土肥含有大量植物生長所需的必備元素，現實中的施肥效果已經表明，稀土肥的施用能夠明顯提升作物的健康程度，相比之下，傳統的化學肥料成分構成單一，長時間施用還會破壞土壤結構，使其形成結塊，對作物生長造成不利影響。而稀土微肥則主要采取溶液的方式進行施肥，完美的避開了此類問題的產生。

（2）促進作物萌芽

作物在萌芽階段，對于營養成分的吸收相對困難，對于周邊環境的要求也更為嚴格，對于溫度、濕度都有著苛刻的要求。而稀土肥包含了所有農作物在萌芽階段需要的各類元素，在成分含量和吸收便捷性上都與作物萌芽狀態的需求保持高度契合，從而能夠有效避免種子在萌芽階段死亡。

四、聚丙烯酰胺

1.聚丙烯酰胺的定義

聚丙烯酰胺，又被稱為PAM，是一種人工合成的線性高分子聚合材料，由于其優秀的吸附特性，20世紀50年代起，聚丙烯酰胺被廣泛運用與社會生產的多個領域，無論是石油、礦產、醫藥、紡織、污水處理等領域，聚丙烯酰胺都發揮著重要作用。按照離子類型的不同，聚丙烯酰胺可以被分為四種-陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型，其中在農業生產中廣泛應用的一般是陰離子型聚丙烯酰胺。

2.聚丙烯酰胺在農業生產中的應用

（1）調節土壤水分

目前，我國部分地區的水土流失問題極為嚴重，不僅對農業生產造成了負面影響，也對生態環境形成了極大破壞，水土流失不僅帶走了土壤表層，更會造成土壤中P、N等營養物質的大量流失，而聚丙烯酰胺的使用不僅能夠改善土壤的物理結構，更能調節土壤水分，避免水土流失，實際應用中，將土壤中的聚丙稀酰胺保持在一定濃度，就可以通過改善土壤的入滲率、導水率、水分蒸發率來有效調節土壤水分。

（2）增強土壤的抗侵蝕能力

水土流失的另一個原因是土壤抗侵蝕能力的確實，土壤侵蝕不僅能造成土壤表層流失，還能導致生態環境破壞、大幅降低土壤的肥力，現有的研究表明，聚丙烯酰胺能夠對防治土壤侵蝕產生一定的抑制作用，將土壤中聚丙稀銑胺的濃度控制在二十分之一的水平，能夠最大程度發揮聚丙稀酰胺對土壤抗侵蝕能力的提升。

參考文獻：

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