浅谈化学材料在农业生产中的应用

　　摘要:我国一直以来都是作为农业大国，可随着环境的污染与破坏不断加重，我国农业的发展也不容乐观，每个产业的发展绝不能一成不变，农业同样需要更新、变革，采用一种新生产方式来满足人们对美好生活的需求。本篇针对4 种化学材料，着重分析它们对弄农业生产的重要性，化学材料的应用使农业生产更加便利，前景更加开阔。

　　引言

　　我国的第一产业从古至今就是农业，农业也是一直以来重点关注和发展的产业之一，一个国家只有做到农业的良性发展，才可以去谈后面如何让为人民提供良好的生活环境与条件。无论是改善农业种植物土壤结构，还是增加土壤含水量等各个方面，化学材料的身影可谓是无处不在。应用化学材料可以改变传统农业生产模式，进而由高端高效模式替代，同时还会提升农业生产效率和质量。因此，将化学材料应用到农业生产中刻不容缓，这一点需要得农业生产者认识到。

　　1.保水剂

　　为了保证农作物土壤的保水性，保水剂也是常用的化学辅助材料。它的化学作用原理为：保水剂本身由强吸水性树脂材料制成，该材料会在特定环境下产生超强的吸水和保水的高分子聚合物，使土壤水分不流失。统计了市面上常用在农作物土壤上的保水剂有蛋白质系、合成聚合物系、纤维素系、淀粉系等，每个种类的保水剂效果差异不大，区别主要在于作用机理，对于不同土质的农作物种植土壤可选用与之相匹配的保水剂，均能够达到预期的保水效果。对比本身吸水性树脂材料，其吸水量高达十几倍乃至千百倍；最重要的保水性能十分强悍，经实验证明当其吸水后无论被施加多大压力也不会有水被挤出；从本质上说，保水剂是一种高分子化合物，这是它具有普遍高分子化合物共有的特性，同时它也具有自己的特性，其吸水性功能十分好，且在其吸水后可形成具有弹性性能的水凝胶。

　　在实际生活中，以超强吸水树脂为原料制作的保水剂已经被运用到各个方面，例如：促进植物生育生长，在苗木移植时保存，使农药的药效持续时间更长，也会运用到温室及无土栽培等环境中。其作用机理是烯类单体的加聚反应，这也意味着绝大部分反应是连锁聚合反应，聚合反应以自由基聚合为主，少数是离子型聚合或配位络合聚合。并且保水剂不仅只有吸水性强、保水性佳这两个优点，保水剂可以在土壤中形成团粒结构，团粒结构的出现使土壤昼夜温差缩小，且能吸收多余肥料及农药，减少种植物的营养流失，同时减缓农药流出的速度，增强施药效果。该结构可保存土壤中的水分，防止水土流失，减少种植物处于干旱的时间。在此之后，类似的研究越来越多，各国都在努力改善农业产业，研究成果出现了更多的吸水性树脂种类，并且使之广泛应用在农业上。

　　2.稀土

　　稀土元素对植物来说，有着其独特的生物效应机理，通过分析使用过稀土元素的植物，它可以充当反应物，也可以充当催化剂。例如：合成作物体内生长激素；催化植物体内某些酶的反应；或者取代某些金属元素发挥作用。随着越来越多的稀土资源被开发和应用，稀土元素摇身一变，成为农业化学行为中的增产应用，尤其是近年来，外源稀土元素进入环境已成为环境趋势，但是它对人体以及生态环境和人体健康就不是那么友好了。早在1930 年就有科学家发现稀土农用存在剂量-效应关系，类似于植物中的生长素与植物的关系，当其含量不高时，可以促进植物生长发育、提高产量，但加入过量的稀土元素时，就适得其反，作物的生长反而会被抑制。目前关于稀土元素应用在农业生产上的研究已经更加明朗，国内外许多学者研究发现：控制好其他条件，施用适量的稀土元素，种子萌发率得以提高、促进种子发芽、生根以及生长发育，或者适当提高叶绿素a 的含量，叶绿素总量就能因此增加，光合作用被提高，光和效率大大提升。所以，对于植物来说，稀土元素的研究十分重要，但是在使用稀土元素的同时，其进入环境后的行为及其产生的环境效应也不容忽视，同样需要引起重视。

　　3.沸石

　　沸石的应用起源是人类活动的影响，全球范围内的土壤发生化学退化，其中包括土壤肥力贫瘠化、盐碱化、酸化、污染等问题。人们开始研究发现沸石对土壤的重要性，沸石可以改良土壤，将沸石用于退化土壤上，通过其较强的阳离子交换性与吸附选择性，可提高土壤盐基交换量。同时它还具有保肥作用，因其具有较强的吸附性，通过与化肥混施，使肥效得以提高，供肥时间也得以延长，减少N 的流失，使种植物生长更加茂盛。施用沸石可减少土壤中的盐分，减少土地盐碱化，土壤的pH 值也能因此稳定下来。在农业上，天然沸石早早就得到广泛使用，它的用处很多，像是充当土壤改良剂、单质肥料控制剂、复合肥料调理剂、生物／有机肥除臭剂、饲料添加剂、重金属离子的捕集剂等。沸石还可与微量元素、有机肥、腐殖酸等配制沸石复混肥，但市面上类似的混肥并不常见，有关沸石与肥料这方面的研究和应用尚需进一步探索。

　　4.PAM

　　PAM 是一种常用的非离子型合成的有机高分子絮凝剂，其主要成分是聚丙烯酰胺。它能够改良农作物种植土壤结构，经检验使用过PAM 的土壤表层，可以发现颗粒的凝聚力会增强，且增强的性能不是一次性的，它对土壤有持续增强作用，具体表现有：土壤间水分的渗透性增强，这样使得水分不容易被蒸发到大气中，农作物种植土壤其中水分也不易流失，这是它的保土、保肥和保水功能在起作用。其作用机理在于桥连效应，顾名思义，PAM 充当了桥的角色，它将土壤中的各种微粒物连接起来，使之发生相应作用，土壤中的水分被“桥”保护起来，土壤种植效果得以改善。同时相关研究发现：使用过PAM 的土壤，其种植活力依然被保持，整片土地的农产品产量也被提高了不少，种植区的生态环境也会因此得到改善，对农业生产具有综合优化效果。但并非所有的种植物土壤都适用PAM 进行改良，还有待研究。

　　5.结语

　　通过研究，这4 种化学材料使农业生产持续进步，前景更加开阔。但是对这几种材料的运用还比较初级，化学材料的潜力还有待开发，它们不仅影响着农业，还可以运用到更多的产业当中。这需要科学家们加强研究，才能够知晓化学材料的更多用途。化学材料的作用不容小觑，随着化学材料研发技术的不断成熟，越来越多的新型化学材料涌现出来，农业产业也将被它们带动起来。各级农业科研部门应该重视对涉农化学材料的研发和应用工作，着力推动新型化学材料在农业生产领域中的应用。

　　参考文献

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