超吸水性聚合物（SAP）

超吸水性聚合物 (SAP），又称吸水聚合物、吸水凝胶、水凝胶或水凝胶，是一种合成高分子材料，能够通过渗透作用吸收高达自身重量 100% 的水。SAP 主要用于增强土壤性能，通常由吸湿材料组成，与水混合后会形成透明凝胶。

土壤改良剂 应用合适的土壤改良剂来改善土壤性质已变得越来越普遍。SAP 具有亲水性、三维交联功能聚合物的特点，能够吸收土壤中多余的水分，吸收量可达其重量的 100 倍。在农业中加入吸水聚合物至关重要，因为它们可以吸收水分并逐渐释放给植物，从而减轻作物的脱水和水分胁迫。

在土壤中使用 SAP 的优点包括

1. 吸水性和保水性大大超过其重量，是一种持久的凝胶。
2. 防止土壤径流，提高土壤保水性。
3. 提高土壤肥料的有效性。
4. 提高土壤微生物活性。

研究表明，SAP 可减少水分渗漏，在根区起到蓄水作用，从而解决与传统灌溉技术相关的问题。它们还能改善土壤理化性质、保肥能力、节水能力和微生物群落。

Yin 等人最近的一项研究证明了一种创新型 SAP--聚γ-谷氨酸在玉米生长和土壤微生物增强方面的生物益处。这种生物聚合物提高了土壤保水性、玉米幼苗生长以及芽孢杆菌、假单胞菌和伯克霍尔德氏菌等有益细菌的数量。

植物生长 应用某些吸水性聚合物可提高土壤持水量和微生物活性，从而提高柠檬等植物的产量。研究还表明，在新的种植过程中使用高吸收性聚合物可以降低植物死亡率，提高种子发芽的水分供应，防止作物延迟出苗。

吸水聚合物面临的挑战 虽然 SAP 具有显著的优点，但它们也会改变土壤的物理特性，如孔隙度、体积密度和结构。它们的性能可能会受到施水量的影响，而且合成 SAP 不可生物降解，可能有毒。过量使用这些聚合物可能会对植物健康、土壤肥力和环境污染造成危害，因此需要在农业中负责任地规范使用。