農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)材料的應(yīng)用

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摘要：化學(xué)材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了重要作用。本文闡述了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用化學(xué)材料的意義，分析了PAM在農(nóng)作物土壤結(jié)構(gòu)改良等方面的應(yīng)用，探討了化學(xué)材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：化學(xué)材料；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；PAM

1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用化學(xué)材料的意義

化學(xué)材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可謂無處不在，無論是農(nóng)業(yè)種植物土壤結(jié)構(gòu)的改善，還是農(nóng)作物生長所需土壤水分含量的增加，亦或是農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的制造材料構(gòu)成等方面，都滲透了各種各樣的化學(xué)材料?；瘜W(xué)材料的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低端低效的模式，對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。一方面，應(yīng)用化學(xué)材料能夠改善農(nóng)作物種植生長的環(huán)境，例如，土壤結(jié)構(gòu)改良劑和保水劑的應(yīng)用，能夠給予干旱地帶農(nóng)作物更好的生長環(huán)境，對提升農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量意義非凡；另一方面，應(yīng)用化學(xué)材料能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的效率，例如，應(yīng)用高分子化學(xué)材料制造的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，相較于傳統(tǒng)材料制造的農(nóng)機(jī)設(shè)備而言，耐用性更強(qiáng)，生產(chǎn)作業(yè)效率也更高[1]。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用化學(xué)材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見化學(xué)材料應(yīng)用分析

2.1PAM在農(nóng)作物土壤結(jié)構(gòu)改良中的應(yīng)用

PAM是聚丙烯酰胺的簡稱，是一種有機(jī)高分子絮凝劑，常用于對農(nóng)作物種植土壤結(jié)構(gòu)的改良，應(yīng)用PAM后土壤表層顆粒的凝聚力會(huì)增強(qiáng)，并會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)性的改良效果，表現(xiàn)為：土壤間水分的滲透性增強(qiáng)，水分蒸發(fā)被有效抑制，防止農(nóng)作物種植土壤水分大量流失，具有保土、保肥和保水等綜合功效。PAM對農(nóng)作物土壤結(jié)構(gòu)改良的原因在于橋連效應(yīng)，基于這種化學(xué)效應(yīng)PAM能夠?qū)⑼寥乐械母鞣N微粒物連接起來，并產(chǎn)生相應(yīng)的作用，阻止土壤中的水分流失，起到改善土壤種植效果的作用。近年來，PAM被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，周依雪[2]（2017）探討了PAM在農(nóng)業(yè)種植物土壤結(jié)構(gòu)改良中的作用和效果，通過研究發(fā)現(xiàn)：應(yīng)用PAM的土壤能夠保持更強(qiáng)的種植活力，不僅能夠提升農(nóng)業(yè)肥料的利用率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，還能起到改善種植區(qū)生態(tài)環(huán)境的效果，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合優(yōu)化效益十分顯著。盡管PAM對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所起到的效果十分明顯，但并非所有的種植物土壤都適用PAM進(jìn)行改良，還需進(jìn)行科學(xué)研判，因地制宜。

2.2保水劑在農(nóng)作物土壤保水中的應(yīng)用

保水劑也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的化學(xué)輔助材料，也稱為高吸水劑，它的化學(xué)作用原理為：本身由強(qiáng)吸水性樹脂材料制成，在特定的化學(xué)環(huán)境下能夠產(chǎn)生超強(qiáng)的吸水和保水的高分子聚合物，從而起到保持土壤水分的效果。通常應(yīng)用在農(nóng)作物土壤保水作用中的保水劑有蛋白質(zhì)系、合成聚合物系、纖維素系、淀粉系等，不同類型的保水劑被應(yīng)用在不同土質(zhì)的農(nóng)作物種植土壤中，均能夠產(chǎn)生良好的保水效果。例如，21世紀(jì)初期美國農(nóng)業(yè)部曾經(jīng)研發(fā)了一種吸水性樹脂保水劑，具有良好的土壤保水作用，在促進(jìn)農(nóng)作物種植萌芽，提升發(fā)芽率方面產(chǎn)生了顯著的效果。我國學(xué)者魏敏等人[3]（2019）研制了一種保水劑+緩釋肥新型合成保水劑，并應(yīng)用在芒果種植中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：新型合成保水劑相較于傳統(tǒng)保水劑而言，使芒果種植土壤水分含量增加8.3%，葉片SPAD值增加11.0%，株產(chǎn)量增加28.5%達(dá)到顯著水平，對提升芒果種植質(zhì)量產(chǎn)生了積極的促進(jìn)效果。

2.3低合金鋼在農(nóng)業(yè)機(jī)械手研發(fā)中的應(yīng)用

近年來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度不斷提升，機(jī)械手被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)產(chǎn)生中，對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植自動(dòng)化水平起到了積極作用。具體來說，機(jī)械手在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如農(nóng)產(chǎn)品收割、農(nóng)業(yè)肥料搬運(yùn)、農(nóng)作物果實(shí)采摘等。撐桿材料是農(nóng)業(yè)機(jī)械手設(shè)備中的重要組成機(jī)構(gòu)，其主要作用為確保機(jī)械手伸展作業(yè)時(shí)的力學(xué)性能，常規(guī)研發(fā)理念下通常采用普通碳鋼作為農(nóng)業(yè)機(jī)械手撐桿的主要制作材料，但實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)普通碳鋼的強(qiáng)度不足，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性也不夠好，趙東輝[4]（2010）研究了一種基于低合金鋼的農(nóng)業(yè)機(jī)械手撐桿系統(tǒng)，將低合金鋼作為主要材料應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械手中，能夠大大提升機(jī)械手作業(yè)的強(qiáng)度，且產(chǎn)品具有更好的抗腐蝕性能。進(jìn)一步使用Solidworks軟件對低合金鋼機(jī)械撐桿進(jìn)行盈利分析，結(jié)果顯示：最小應(yīng)力為35581.7N.m-2，最大應(yīng)力達(dá)到140094.1N.m-2，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)越，完全能夠滿足在惡劣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中作業(yè)的要求。

3結(jié)語

化學(xué)材料對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到的作用不可小覷，相信隨著我國化學(xué)材料研發(fā)技術(shù)不斷成熟，會(huì)有越來越多的新型化學(xué)材料涌現(xiàn)出來，并推廣至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的改良起到促進(jìn)作用。各級農(nóng)業(yè)科研部門應(yīng)該重視對涉農(nóng)化學(xué)材料的研發(fā)和應(yīng)用工作，著力推動(dòng)新型化學(xué)材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張濤.化學(xué)肥料應(yīng)用的土壤生態(tài)研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48(19)：61-62.

[2]周依雪.幾種化學(xué)材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017，37(20)：3-4.

[3]魏敏，楊平華，嚴(yán)慶海，等.核技術(shù)合成的新型保水劑對攀枝花芒果增產(chǎn)效果研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，32(12)：2939-2941.

[4]趙東輝.農(nóng)業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)與分析[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，32(10)：75-77+82.

作者：翁羽商 單位：南昌航空大學(xué)