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研究发现沙子加涂一层豆油可成为农业塑料覆盖物的绿色替代品

2020-10-03 08:48:09 整理发布   转载来源:cnBeta.COM  

为了防止土壤中的水分蒸发,农民们通常会在作物植株周围的地面上覆盖一层聚乙烯塑料。不过很快就会有一种更环保的替代物,即大豆油包覆沙子的形式...《研究发现沙子加涂一层豆油可成为农业塑料覆盖物的绿色替代品

为了防止土壤中的水分蒸发,农民们通常会在作物植株周围的地面上覆盖一层聚乙烯塑料。不过很快就会有一种更环保的替代物,即大豆油包覆沙子的形式。 当大多数人听到 "覆盖物"这个词时,他们想到的是树皮屑或枯叶等有机材料。然而,经常使用的农用塑料布也是覆盖物的一种形式,除了帮助保持土壤湿润外,它还可以减少杂草的生长,防止水土流失,并通过创造一种地面温室效应来提高土壤温度。

不过和其他塑料制品一样,板材的生产过程并不是一个很环保的过程。此外,一旦塑料覆盖物出现裂缝和破损,通常只会被清除并倾倒在垃圾场。更重要的是,它的微小颗粒可能会残留在土壤中,甚至有可能进入收获的作物中。

在副教授Michael Nicholl的带领下,拉斯维加斯内华达大学的科学家们开始开发一种更环保的替代方案,提供类似的保水性能。

他们首先将等量的沙子和大豆油结合起来,将混合物加热约一小时,然后让其冷却。这个过程使油部分聚合,在每一粒沙子周围形成一层涂层。最后将涂覆的沙子在水中清洗,然后让其干燥,从而去除多余的油。

在实验室测试中,将一层涂油砂放在PVC管垂直部分所包含的各种类型的土壤上,之后将土壤用水浸透。据观察,水很容易通过沙子流到土壤中。然而,挑战在于如何将液体保持在那里。

"当水被施加到土壤表面时(雨水、灌溉),一些水会在毛细作用和重力的作用下向下渗透,"Nicholl解释说。"施水结束后,土壤开始从顶部向下干燥。随着顶层表面变得更加干燥,毛细管作用将导致更深层和更湿润的土壤中的水向上上升,在那里它在表面蒸发并直接进入大气。"

由于其疏水性(防水性)的特性,油涂层有助于防止这种情况发生--即使水仍然通过土壤向上游走,但基本上被沙子 "反过来",使其无法蒸发。总而言之,研究发现,与裸土的对照样品相比,沙子覆盖的土壤的蒸发水分损失高达96%。

"这些研究结果表明,油包砂有可能被开发成塑料薄膜覆盖物的可持续替代品,"Nicholl说。

有关该研究的论文最近发表在《Vadose Zone Journal》上。


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