El suelo es la base del crecimiento vegetal y la producción agrícola. Ante la sequía climática anormal y la escasez de lluvias en 2024, la implementación de la resistencia a la sequía agrícola y la conservación del agua, así como el uso eficiente de los recursos hídricos, se ha convertido en una dirección crucial para el desarrollo agrícola mundial.
En cuanto a la resistencia a la sequía del suelo y la conservación del agua, la aplicación de agentes retenedores de agua representa una tecnología química de ahorro de agua que mejora la interfaz raíz-suelo para las plantas y les proporciona agua. El uso de agentes retenedores de agua resistentes a la sequía es una medida importante para promover la mejora de la estructura del suelo, aumentar la capacidad de retención de agua y fertilizantes, e impulsar la producción vegetal.
Los agentes de retención de agua resistentes a la sequía son un tipo de compuesto polimérico con una altísima capacidad de absorción y retención de agua. Su nombre científico es Polímero Superabsorbente (SAP), y pueden absorber rápidamente cientos o miles de veces su peso en agua pura, lo que les permite una absorción repetida. Tras absorber agua, la liberan lentamente para su aprovechamiento por los cultivos. Asimismo, pueden mejorar la estructura del suelo, aumentar su capacidad de retención de agua y fertilizantes, promover el crecimiento vegetal y el aumento de la biomasa. Se caracterizan por su amplia aplicación, baja inversión y resultados rápidos, con una amplia gama de aplicaciones y excelentes perspectivas de desarrollo en la producción agrícola y la gestión ambiental ecológica.
El principio de absorción de agua, retención de agua y liberación de agua de los retenedores de agua
Los retenedores de agua pueden absorber de 200 a 1000 veces más agua pura. Generalmente, los poliacrilatos absorben más, mientras que los compuestos orgánico-inorgánicos y los retenedores de agua de almidón absorben menos. La mayor parte del agua absorbida es agua efectiva que las plantas pueden utilizar. Algunos se refieren a los retenedores de agua como "pequeños depósitos" para las raíces de las plantas en el suelo.
El principio de los retenedores de agua para mejorar el suelo y retener el agua
En la solución del suelo, la absorción de agua de los retenedores de agua es solo de 1/3 a 1/4 de la del agua pura. La principal razón de esta reducida capacidad de absorción de agua es que cationes como el calcio y el magnesio del suelo se intercambian con los iones de sodio y potasio presentes en los retenedores de agua, destruyendo su estructura reticular. Al mismo tiempo, los iones de calcio y magnesio del suelo se combinan con la superficie del mismo. Cuando se aplican retenedores de agua, estos forman una estructura granular en el suelo, aumentando los agregados y mejorando su estructura, lo que mejora considerablemente su capacidad de retención de agua. Nuestros experimentos han demostrado que los retenedores de agua tienen el efecto más evidente en la formación de la estructura granular del suelo, con un tamaño de partícula de 0.5 a 5 mm. El experimento con frijol en maceta demostró que cuando la dosis de agente retenedor de agua en el medio de cultivo fue del 0.27%, 0.54% y 0.81%, la capacidad de retención de agua del campo aumentó en un 9%, 18% y 36% respectivamente en comparación con el control, y la cantidad de riego disminuyó en un 37%, 45% y 55% respectivamente. Además, el aumento en la estructura granular también aumenta la capacidad del suelo para retener agua y reduce la evaporación del agua del suelo. Nuestro experimento encontró que el período de plántula del tabaco trasplantado en el suelo con 0.05% - 0.5% de agente retenedor de agua se acortó en 2 días, y el número de días de supervivencia bajo escasez de agua fue de 5 a 20 días más largo que el control.
El principio del efecto del agente retenedor de agua sobre materiales agrícolas como fertilizantes y pesticidas
El principio del efecto de los agentes de retención de agua en productos agrícolas como fertilizantes y pesticidas radica principalmente en los efectos de adsorción e intercambio iónico de las moléculas superficiales de los agentes de retención de agua. Los grupos funcionales como los iones de amonio en fertilizantes y pesticidas pueden ser intercambiados iónicamente o complejados por agentes de retención de agua, reduciendo la lixiviación de fertilizantes y efectos de fármacos. Las pruebas de campo han demostrado que el uso de retenedores de agua en combinación con fertilizantes nitrogenados o fertilizantes nitrogenados y fosfóricos puede aumentar la absorción de nitrógeno y la utilización de fertilizantes nitrogenados en un 18.72% y un 27.06% respectivamente. Cuando los retenedores de agua se mezclan con fertilizantes nitrogenados y fosfóricos, la tasa de utilización de fertilizantes fosfóricos aumenta del 16.49% al 20.91%. El experimento de papa en las terrazas secas de Yan'an encontró que el rendimiento de la papa aumentó en un 40.67% y un 33.33% respectivamente cuando los retenedores de agua se aplicaron solos y el fertilizante N se usó solo con un surco de 10 a 15 cm. Los retenedores de agua más fertilizantes nitrogenados aumentaron el rendimiento de la papa en más del 75%.
Crecimiento de las plantas y retenedores de agua
El efecto en el crecimiento de las plantas se relaciona principalmente con el método de aplicación de los retenedores de agua. El tratamiento de semillas consiste principalmente en la aplicación de retenedores de agua que proporcionan un microambiente relativamente húmedo para las semillas. La aplicación al suelo incluye la aplicación en hoyos o surcos, lo cual se relaciona principalmente con la modificación del ambiente hídrico del suelo radicular por parte del retenedor de agua, provocando que parte del sistema radicular se encuentre en estado de sequía, generando señales de ABA y regulando la conservación fisiológica del agua de la planta. Nuestros experimentos de simulación han demostrado que los cultivos tienen la capacidad de adaptarse a la alternancia de suelo seco y húmedo durante su crecimiento. Es decir, cuando los cultivos se someten a cierto grado de estrés hídrico, pueden compensar la reducción en el rendimiento o reducir los daños mediante el efecto de compensación. Cuando la mitad del sistema radicular del maíz está en agua y la otra mitad en sequía, el contenido de ABA (ácido abscísico) de las raíces en estado de sequía aumenta, y el ABA se transmite a la parte aérea del cultivo a través de los vasos del xilema, regulando la apertura estomática y reduciendo la transpiración de la planta. Al mismo tiempo, las raíces se someten a cierto grado de entrenamiento de sequía bajo estrés hídrico, y la conducción hídrica después de la rehidratación es mayor que sin entrenamiento de estrés hídrico. Estos dos aspectos hacen que el sistema radicular del cultivo presente un efecto compensatorio.
Actualmente, los sistemas de retención de agua se promueven y aplican rápidamente en la producción agrícola y la gestión ambiental ecológica. Están incluidos en las normas pertinentes para la plantación de bosques y pastizales en laderas, así como para la pulverización, y su área de aplicación también está aumentando. Aquí puede obtener más información sobre... Dora γ-PGA y conocer lo nuevo orgánico, verde y libre de contaminación agente de retención de agua.