化学材料在农业生产中的应用

郭智晖

摘 要：我国农业在从手工化、农耕化迈向现代化的过程中，化学材料发挥着重要作用，但是随着化学材料在农业生产中应用的逐渐加深，化学材料对农业发展的负面作用也逐渐展现出来。当前阶段应当提高对化学材料的应用方法和技术提高认知水平，以满足我国当前对于绿色生产、可持续发展的需求。因此本文就重点阐述讨论了常见几类化学材料在农业生产中的作用，旨在为农业可持续生产提供一些参考。

关键词：农业生产;化学材料;应用

一、农业生产中应用化学材料的价值

农业从落后的农耕化、手工化发展到现在，化学材料起到了极大推动性作用，并大幅提高了农业生产的效率和产量，如今化学材料仍在农业的不同领域和不同环节发挥着重要作用。总得来说化学材料对于农业生产的价值主要体现在两方面;一方面，化学材料能够改善农作物的生长环境，诸如一些土壤改良剂的使用能够有效改善农业生产的土壤机构，提升农作物的成活率和健康程度。另一方面化学材料的应用能够优化农业生产的各个环节，例如应用了某些高分子材料的大棚塑料膜从保温性上更好，应用了某些新材料的农业机械设备耐用性更高。

因此，在农业生产中应用化学材料意义重大。整体来说，农业生产中常见的化学材料有以下几类：

二、保水剂

1.保水剂的定义

保水剂本质上是一种高吸水树脂，是通过将强亲水性集团和树脂进行交联而产生的高分子材料。保水剂的最大优势在于能够在极短时间内吸收超过本身质量百倍以上的水分并保持水分在材料内不流失，即使是面对高温、加热、高酸、高碱环境下能够依然保持原有属性，并且具备能够通过缓慢释放储存物质供植物吸收利用的独特属性。由于这样的独特属性，目前保水剂在改良土壤、保持突然水分、增加粮食产量等方面都发挥着重要作用。

2.保水剂在农业生产领域的应用

（1）提高农作物对于降雨的吸收

在种植土壤中加入保水剂能够显著提高土壤对降雨的吸收，提高土壤中水分的水分含量，进而加快土壤对水分的吸收速度，减少因为水分蒸发而产生的損耗;但是需要注意的是，在利用保水剂提高土壤对降雨的吸收时，需要根据土壤的PH值、当地的降雨量选择不同吸水速率的保水剂。否则就会导致土壤蓄水能力和散水能力的失衡，进而起到反作用。

（2）改善土壤结构

此外，在土壤中加入保水剂还可以有效改善土壤结构，因为保水剂能够帮助土壤形成土壤团粒，大幅提高土壤的通透性。通常实际中，部分农民会在每个灌溉季前将保水剂加入土壤中以用于阻挡土壤结皮，提高灌溉用水的深入速率，并最终达到提高灌溉效率的目的。

（3）增加土壤养分含量

保水剂的使用还能够提高土壤中肥料的含量，促进农作物对于养分的吸收，起到“保肥”的效果。原因在于，保水剂从结构上遍布微孔，在施肥中，一些氮肥所含离子如NO3-等，会进入保水剂的微孔内并被包裹起来，在后续的时间内缓慢进行释放。因此从某种程度上讲，保水剂起到了对肥料保蓄作用，从而提高了肥料的利用率。

三、稀土肥

1.稀土肥的定义

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钪、钇、镧、镥17个元素在内的总称。从分布上看，稀土元素主要分布在地壳中的岩石圈，尤其在碱性岩浆岩中分布最为密集，并且常常以混合物的形态存在，稀土有轻稀土和重稀土之分，但是无论哪种稀土，都具有一定的放射性，因此在生产稀土肥时要严格按照国家生产标准进行操作，避免稀土对农作物、人、畜产生危害。

2.稀土肥的作用机理

（1）促进农作物的光合作用

植物进行光合作用的过程可以描述为植物通过叶绿素，利用二氧化碳将太阳能转化为生物能，储存在体内，并最终产生氧气的过程。通过使用稀土溶液，可以使得农作物能够直接在叶面上不经过导管直接吸收CO2和水分，进而大幅提高光合作用的效率和质量。

（2）提高植物体内酶的活性

各类农作物的果实如麦子、苹果、梨、葡萄、玉米等本质上是各类营养成分如维生素、蛋白质、糖分、淀粉的集合体。他们的产生离不开农作物体内各类催化酶的参与。根据统计，目前已发现的各类植物体内不同的酶已经有上千种，作为一种具有高度催化性的蛋白质，酶在植物成长过程中发挥着重要作用。在现实农业生产中，一些稀土肥料如硝酸稀土肥能够显著提高植物体内硝酸还原酶的活性，大幅提高硝态氮向氨态氮转化的速率，使肥料更易被农作物吸收，因此有着广泛应用。

3.稀土肥在农业生产中的应用

（1）促进作物生长

稀土肥含有大量植物生长所需的必备元素，现实中的施肥效果已经表明，稀土肥的施用能够明显提升作物的健康程度，相比之下，传统的化学肥料成分构成单一，长时间施用还会破坏土壤结构，使其形成结块，对作物生长造成不利影响。而稀土微肥则主要采取溶液的方式进行施肥，完美的避开了此类问题的产生。

（2）促进作物萌芽

作物在萌芽阶段，对于营养成分的吸收相对困难，对于周边环境的要求也更为严格，对于温度、湿度都有着苛刻的要求。而稀土肥包含了所有农作物在萌芽阶段需要的各类元素，在成分含量和吸收便捷性上都与作物萌芽状态的需求保持高度契合，从而能够有效避免种子在萌芽阶段死亡。

四、聚丙烯酰胺

1.聚丙烯酰胺的定义

聚丙烯酰胺，又被称为PAM，是一种人工合成的线性高分子聚合材料，由于其优秀的吸附特性，20世纪50年代起，聚丙烯酰胺被广泛运用与社会生产的多个领域，无论是石油、矿产、医药、纺织、污水处理等领域，聚丙烯酰胺都发挥着重要作用。按照离子类型的不同，聚丙烯酰胺可以被分为四种-阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型，其中在农业生产中广泛应用的一般是阴离子型聚丙烯酰胺。

2.聚丙烯酰胺在农业生产中的应用

（1）调节土壤水分

目前，我国部分地区的水土流失问题极为严重，不仅对农业生产造成了负面影响，也对生态环境形成了极大破坏，水土流失不仅带走了土壤表层，更会造成土壤中P、N等营养物质的大量流失，而聚丙烯酰胺的使用不仅能够改善土壤的物理结构，更能调节土壤水分，避免水土流失，实际应用中，将土壤中的聚丙稀酰胺保持在一定浓度，就可以通过改善土壤的入渗率、导水率、水分蒸发率来有效调节土壤水分。

（2）增强土壤的抗侵蚀能力

水土流失的另一个原因是土壤抗侵蚀能力的确实，土壤侵蚀不仅能造成土壤表层流失，还能导致生态环境破坏、大幅降低土壤的肥力，现有的研究表明，聚丙烯酰胺能够对防治土壤侵蚀产生一定的抑制作用，将土壤中聚丙稀铣胺的浓度控制在二十分之一的水平，能够最大程度发挥聚丙稀酰胺对土壤抗侵蚀能力的提升。

参考文献：

[1]周依雪.几种化学材料在农业生产中的应用[J].农业与技术2017，37（20）：3-4.

[2]魏敏，杨平华，严庆海等.核技术合成的新型保水剂对攀枝花芒果增产效果研究[J].西南农业学报，2019，32（12）：2939-2941.