Superabsorberende polymerer (SAP)

Superabsorberende polymerer (SAP), også kendt som absorberende polymerer, absorberende geler, vandgeler eller hydrogeler, er syntetiske makromolekylære materialer, der er i stand til at absorbere vand op til 100% af deres egen vægt gennem osmose. SAP'er bruges primært til at forbedre jordens egenskaber og består typisk af hygroskopiske materialer, der danner en gennemsigtig gel, når de blandes med vand.

Jordforbedringsmidler Anvendelse af egnede jordforbedringsmidler til at forbedre jordens egenskaber er blevet mere og mere almindeligt. SAP'er er kendetegnet ved deres hydrofile, tredimensionelle, tværbundne funktionelle polymerer, der gør det muligt for dem at absorbere overskydende vand i jorden, op til hundrede gange deres vægt. Det er vigtigt at indarbejde absorberende polymerer i landbruget, da de absorberer og gradvist frigiver vand til planterne og dermed mindsker dehydrering og fugtstress i afgrøderne.

Fordelene ved at bruge SAP i jord er bl.a:

1. Absorberer og fastholder vand betydeligt mere end deres vægt og fungerer som langtidsholdbare geler.
2. Forebyggelse af jordafstrømning og forbedring af jordens vandtilbageholdelse.
3. Forbedring af effektiviteten af jordgødning.
4. Øget mikrobiel aktivitet i jorden.

Undersøgelser har vist, at SAP'er kan løse problemer i forbindelse med konventionelle vandingsteknikker ved at reducere vandgennemtrængning og fungere som et vandreservoir i rodzonen. De forbedrer også jordens fysisk-kemiske egenskaber, tilbageholdelse af gødning, vandbeskyttelse og mikrobielle samfund.

En nylig undersøgelse af Yin et al. viste de biologiske fordele ved en innovativ SAP, poly-γ-glutaminsyre, i majsvækst og forbedring af jordens mikrobielle sammensætning. Denne biologiske polymer forbedrede jordens evne til at holde på vandet, majsplanters vækst og mængden af gavnlige bakterier som Bacillus, Pseudomonas og Burkholderia.

Plantevækst Anvendelsen af visse absorberende polymerer har ført til øget udbytte i planter som Citrus limon ved at forbedre jordens evne til at holde på vandet og øge den mikrobielle aktivitet. Undersøgelser har også vist, at brug af stærkt absorberende polymerer under nyplantning kan reducere plantedødeligheden, forbedre vandtilgængeligheden for frøspiring og forhindre forsinkelser i afgrødens fremkomst.

Udfordringer med absorberende polymerer Selvom SAP'er giver betydelige fordele, ændrer de også jordens fysiske egenskaber som porøsitet, massefylde og struktur. Deres ydeevne kan påvirkes af vandmængden, og syntetiske SAP'er er ikke biologisk nedbrydelige og potentielt giftige. Overdreven brug af disse polymerer kan udgøre en risiko for plantesundheden, jordens frugtbarhed og miljøforurening, hvilket understreger behovet for ansvarlig og reguleret brug i landbruget.