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 。
【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】"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 。

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
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