農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學材料的應用

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摘要：化學材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用十分廣泛，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)中應用化學材料的意義，分析了PAM在農(nóng)作物土壤結構改良等方面的應用，探討了化學材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：化學材料；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；PAM

1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用化學材料的意義

化學材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用可謂無處不在，無論是農(nóng)業(yè)種植物土壤結構的改善，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)機械裝備的制造材料構成等方面，都滲透了各種各樣的化學材料?；瘜W材料的應用改變了傳統(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)效率和質量起到了至關重要的作用。一方面，應用化學材料能夠改善農(nóng)作物種植生長的環(huán)境，例如，土壤結構改良劑和保水劑的應用，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，應用化學材料能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的效率，例如，應用高分子化學材料制造的農(nóng)業(yè)機械設備，相較于傳統(tǒng)材料制造的農(nóng)機設備而言，耐用性更強，生產(chǎn)作業(yè)效率也更高[1]。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用化學材料具有重要的現(xiàn)實意義。

2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見化學材料應用分析

2.1PAM在農(nóng)作物土壤結構改良中的應用

PAM是聚丙烯酰胺的簡稱，是一種有機高分子絮凝劑，常用于對農(nóng)作物種植土壤結構的改良，應用PAM后土壤表層顆粒的凝聚力會增強，并會呈現(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，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)作物土壤結構改良的原因在于橋連效應，基于這種化學效應PAM能夠將土壤中的各種微粒物連接起來，并產(chǎn)生相應的作用，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被廣泛應用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域，周依雪[2]（2017）探討了PAM在農(nóng)業(yè)種植物土壤結構改良中的作用和效果，通過研究發(fā)現(xiàn)：應用PAM的土壤能夠保持更強的種植活力，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進行改良，還需進行科學研判，因地制宜。

2.2保水劑在農(nóng)作物土壤保水中的應用

保水劑也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的化學輔助材料，也稱為高吸水劑，它的化學作用原理為：本身由強吸水性樹脂材料制成，在特定的化學環(huán)境下能夠產(chǎn)生超強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。通常應用在農(nóng)作物土壤保水作用中的保水劑有蛋白質系、合成聚合物系、纖維素系、淀粉系等，不同類型的保水劑被應用在不同土質的農(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，并應用在芒果種植中，結果發(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%達到顯著水平，對提升芒果種植質量產(chǎn)生了積極的促進效果。

2.3低合金鋼在農(nóng)業(yè)機械手研發(fā)中的應用

近年來，隨著農(nóng)業(yè)機械自動化程度不斷提升，機械手被廣泛應用在農(nóng)業(yè)產(chǎn)生中，對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植自動化水平起到了積極作用。具體來說，機械手在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中的應用領域十分廣泛，如農(nóng)產(chǎn)品收割、農(nóng)業(yè)肥料搬運、農(nóng)作物果實采摘等。撐桿材料是農(nóng)業(yè)機械手設備中的重要組成機構，其主要作用為確保機械手伸展作業(yè)時的力學性能，常規(guī)研發(fā)理念下通常采用普通碳鋼作為農(nóng)業(yè)機械手撐桿的主要制作材料，但實際應用中發(fā)現(xiàn)普通碳鋼的強度不足，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的適應性也不夠好，趙東輝[4]（2010）研究了一種基于低合金鋼的農(nóng)業(yè)機械手撐桿系統(tǒng)，將低合金鋼作為主要材料應用在農(nóng)業(yè)機械手中，能夠大大提升機械手作業(yè)的強度，且產(chǎn)品具有更好的抗腐蝕性能。進一步使用Solidworks軟件對低合金鋼機械撐桿進行盈利分析，結果顯示：最小應力為35581.7N.m-2，最大應力達到140094.1N.m-2，結構強度優(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結語

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

參考文獻：

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

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

[3]魏敏，楊平華，嚴慶海，等.核技術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)學報，2019，32(12)：2939-2941.

[4]趙東輝.農(nóng)業(yè)機械手的設計與分析[J].農(nóng)機化研究，2010，32(10)：75-77+82.

作者：翁羽商 單位：南昌航空大學