Wie wirkt sich der Salzgehalt des Bodens auf das Pflanzenwachstum aus？

Wenn es um "salzhaltige Böden" geht, werden wohl die meisten von Ihnen reflexartig an eine Frage wie diese denken: Ist salzhaltiger Boden sauer?

Wenn es um "salzhaltige Böden" geht, werden wohl die meisten von Ihnen reflexartig an eine Frage wie diese denken:

Ist salzhaltiger Boden sauer?

Was wächst auf salzhaltigem Boden?

Und wie kann man ihn danach verbessern?

"Wie leben Pflanzen in salzhaltigen Böden?"

Sind alkalische Böden salzig?

Ist salzhaltiger Boden sauer?

Was wächst auf salzhaltigen Böden?

Und wie kann man ihn nach diesen beiden Punkten verbessern?

Sind alkalische Böden salzig?

Was sind salzige und alkalische Böden?

Um das zu verstehen, können wir es einfach ausdrücken: Salz-Alkali-Böden sind Böden mit einem übermäßigen Salz-Alkali-Gehalt, der das Pflanzenwachstum direkt hemmt oder schädigt Zur Erklärung möchte ich Cheng Weixin zitieren, einen Experten, der sich am Institut für geografische Wissenschaften und Naturressourcenforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften mit der Behandlung von salzhaltigen Böden beschäftigt. Seine Beschreibung war prägnant und klar, sie lässt sich in drei Worten zusammenfassen, nämlich: "Hoch", "groß" und "Anhäufung". "Hoch" bedeutet, dass bei steigendem Grundwasserspiegel das Salz im Grundwasser mit dem Wasserspiegel ansteigt und sich im Boden ansammelt; "groß" bedeutet, dass das Wasser im Boden stark verdunstet, was die Aufwärtsbewegung und die Ansammlung von Salz im Grundwasser fördert; "Anhäufung" bezieht sich auf die Anhäufung von Salz (Alkali), die schließlich eine bestimmte Konzentration erreicht (z. B. unangemessener Einsatz von Düngemitteln, was zu einem Anstieg der Salz-/Alkalimenge im Boden führt), wodurch salzhaltiges Alkaliland entsteht.

Warum müssen Salz-Alkali-Böden verbessert werden?

Der Salzgehalt des Bodens wirkt sich auf das Pflanzenwachstum aus, was bedeutet, dass einige der nicht kultivierten Bodenressourcen durch spezielle Technologien in kultivierte Bodenressourcen umgewandelt werden können.Wie wir alle wissen, ist der Mensch die Grundlage einer Nation, und Nahrung ist die Grundlage des Menschen. Daher ist die ausreichende Versorgung mit Nahrungsmitteln der wichtigste Faktor für das Leben der Menschen sowie für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung. Das bewirtschaftete Land ist also die grundlegende Garantie für die Ernährungssicherheit. Mit dem Anstieg der Weltbevölkerung sowie dem Missbrauch und der Zerstörung der Kulturlandressourcen durch menschliche Aktivitäten ist die Verknappung der Kulturlandressourcen jedoch zu einem der schwerwiegendsten Ressourcenprobleme geworden, mit denen die Welt konfrontiert ist. China hat eine große Bevölkerung und eine beträchtliche Ackerfläche, aber weniger Ackerlandressourcen pro Kopf der Bevölkerung. Offiziellen Statistiken aus dem Jahr 2021 zufolge beläuft sich die gesamte Anbaufläche Chinas auf 1,3146 Milliarden Hektar, was weltweit den vierten Platz einnimmt. Die Pro-Kopf-Anbaufläche in China beträgt jedoch nur 0,7 Hektar und liegt damit weit unter dem Weltdurchschnitt.

Um die Situation zu verbessern und einen Durchbruch zu erzielen, ist es notwendig, "Ausgaben zu senken und neue Ressourcen zu erschließen". Das bedeutet, dass bei gleichzeitigem Schutz der vorhandenen Kulturlandressourcen die Verbesserung verstärkt werden muss, während es gleichzeitig wichtig ist, "neues Kulturland" zu entwickeln und rationell zu nutzen. Die Kulturlandreserve ist eine wichtige Grundlage für die Durchführung der Landgewinnung, die eng mit dem strikten Schutz der roten Linie des Kulturlandes, der effizienten Nutzung der Landressourcen und der Gewährleistung der Ernährungssicherheit usw. verbunden ist.Nach den unvollständigen Statistiken der UNESCO und der FAO beläuft sich die Fläche der Salzalkaliländer in der Welt auf fast 1 Milliarde Hektar, von denen China etwa 100 Millionen Hektar besitzt und damit an dritter Stelle der zehn größten Länder steht. Die wirksame Verbesserung und rationelle Nutzung der Ackerlandressourcen wird den Mangel an Ackerlandressourcen in China wie auch in der ganzen Welt umkehren. In der Zwischenzeit wird sie dazu beitragen, die Erträge zu steigern, die Ernährungssicherheit zu gewährleisten und eine effiziente Landwirtschaft aufzubauen.

Vor allem wird deutlich, wie wichtig es ist, salzhaltiges Land zu verbessern.

Wie kann man salzhaltige Böden sanieren?

Das Verständnis der Definition und der Ursachen von Salzalkaliland ist der Ausgangspunkt für die Verbesserung von Salzalkaliland. Nun wollen wir sehen, wie man salzhaltige Böden verbessern kann: "Wasser" ist der wichtigste Faktor. Es ist nicht nur das Medium der Salzakkumulation oder der Alkalisierung des Bodens, sondern auch die treibende Kraft der Bodenentsalzung oder Entkalkung. Daher sind die Verringerung des Verdunstungsverlustes von salzhaltigen Böden und die Erhöhung der Feuchtigkeit von salzhaltigen Böden eine der wirksamsten Methoden zur Verbesserung von salzhaltigen Böden, und gleichzeitig ist die Verbesserung der Fruchtbarkeit von salzhaltigen Böden eine gute Möglichkeit, ihren Zustand wirksam zu verbessern. Das letztendliche Ziel der Verbesserung von Salzalkaliflächen ist die Umwandlung von Salzalkaliflächen in gute Ackerböden, um höhere und stabile Erträge zu erzielen. Zu diesem Zweck müssen wir von zwei Aspekten ausgehen - zum einen von der Entsalzung und Entkalkung und zum anderen von der Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit. Ohne Entsalzung und Entkalkung kann der Boden nicht gedüngt werden, und die potenzielle Fruchtbarkeit des Bodens kann nicht zum Tragen kommen. Ohne Düngung des Bodens können die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens nicht weiter verbessert werden, der Entsalzungs- und Entkalkungseffekt kann nicht gefestigt werden, und der höhere Ertrag kann nicht erzielt werden. Wie man sieht, sind diese beiden Faktoren eng miteinander verknüpft, und sie sind der Weg zum Aufbau ertragreicher und stabiler Felder.

Es ist eine langfristige Aufgabe, wirksame Methoden zur Verbesserung salzhaltiger Böden zu entwickeln. Heute sind verschiedene wirksame Methoden erforscht worden, wie z. B. das Waschen von Salz, die Räumung von Flächen und der verstärkte Einsatz von organischen Düngemitteln. Unter anderem werden in der Landwirtschaft häufig wasserrückhaltende Mittel eingesetzt, wie zum Beispiel superabsorbierende Polymere (SAP) mit guter Wasseraufnahme- und Wasserrückhaltekapazität. SAP können eine große Menge Wasser aufnehmen, langsam wieder abgeben und wiederholt Wasser aufnehmen, wenn sich die Umweltfaktoren ändern (z. B. der Grad der Trockenheit im Boden). Viele Wissenschaftler führen Bodenverbesserungsmaßnahmen durch, indem sie dem Boden wasserbindende Mittel zusetzen, um den Wassergehalt zu erhöhen, das Wasser- und Düngerrückhaltevermögen des Bodens zu steigern und die Bodenstruktur zu verbessern. Daher können die Menschen das Potenzial von Wasserbindemitteln für die Verbesserung salzhaltiger Böden erkennen, und sie bieten eine Möglichkeit für die Entwicklung und Nutzung neuer Bodenressourcen.

Welche Pflanzen wachsen am besten in alkalischen Böden? Mögen Tomatenpflanzen saure oder alkalische Böden? Pflanzen für trockene, schattige alkalische Böden?

Qingdao SOCO New Materials Co., Ltd. (nachstehend "SOCO" genannt) ist ein Hightech-Unternehmen, das sich auf die Forschung, Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von superabsorbierenden Polymeren (SAP) spezialisiert hat. SOCO hat sich schon immer stark auf die Entwicklung der Technologie von wasserrückhaltenden Hydrogelen konzentriert. Bisher hat das Unternehmen eine Reihe von wasserrückhaltenden Bodenkristallen mit dem Namen "SOCO® Polymer" entwickelt, die viele landwirtschaftliche Probleme auf der ganzen Welt gelöst haben, wie z. B. Ertragssteigerung, Einsparung von Bewässerungswasser, Verbesserung der Bodenbeschaffenheit, Einsparung von Arbeitskosten, usw. Neben der Erzielung eines besseren Effekts bei der Wassereinsparung und Ertragssteigerung hat sich das Unternehmen durch die Entwicklung eines neuen Modells von SOCO® Polymer auch der Verbesserung von salzhaltigem Land gewidmet.

Im September 2020 startete das Forschungs- und Entwicklungslabor von SOCO offiziell das Entwicklungsprojekt des salzalkaliresistenten SOCO® Polymers. Zu Beginn des Projekts erörterte das F&E-Team von SOCO die Schwierigkeiten bei der Erforschung und Entwicklung von salz- und alkaliresistenten, superabsorbierenden Bodenpolymeren in dieser Phase: Die Wasseraufnahmekapazität von landwirtschaftlichen Hydrogelen, die mit der bestehenden Technologie hergestellt werden, kann auf salzhaltigen Böden (mit hohem Salzgehalt) stark beeinträchtigt werden, so dass es leicht zu dem Dilemma "hoher Einsatz, aber geringer Ertrag" kommen kann.Ca2+, Mg2+ und andere Ionen in salzhaltigen Böden haben einen großen Einfluss auf die Wasserabsorptionsleistung von superabsorbierenden Polymeren. Dies liegt daran, dass der osmotische Druck innerhalb und außerhalb des Netzwerks des wasserrückhaltenden Gelharzes die Absorptionsleistung des Harzes stark beeinflusst. Mit zunehmender Ionenstärke in der Lösung nimmt der osmotische Druck innerhalb und außerhalb des Netzwerks ab, und die abschirmende Wirkung von Mg2+ und Ca2+ auf anionische Gruppen (Carboxylat und Sulfonat) wird deutlicher, was zu einer Abnahme der Absorptionsleistung führt.

Gleichzeitig verringerte sich die Absorptionseffizienz von superabsorbierendem Polymersaft in verschiedenen kationischen Salzlösungen mit der gleichen Konzentration deutlich, je mehr Ladungen die Kationen trugen. Das lag daran, dass die Komplexierungsfähigkeit der Carbonsäuregruppen auf dem superabsorbierenden Verbundnetz dazu führen könnte, dass zweiwertige Ionen intramolekulare und intermolekulare Komplexe bilden, wodurch die Wasserabsorptionseigenschaften des superabsorbierenden Polymers beeinträchtigt werden. Um die Salzbeständigkeit des neuen SOCO® Polymermodells zu verbessern, hat das Forschungs- und Entwicklungsteam von SOCO die fortschrittlichere Methode der wässrigen Lösungspolymerisation angewandt, um das salz- und alkalibeständige SOCO® Polymer durch eine Vielzahl von Experimenten herzustellen.Die wässrige Lösungspolymerisationsmethode polymerisiert hauptsächlich die Monomere, Vernetzungsmittel und Initiatoren in der wässrigen Phase. Ihre Vorteile liegen in der niedrigen Viskosität des gesamten Polymerisationssystems, dem gleichmäßigen Massen- und Wärmetransfer zwischen den Komponenten, der einfachen Temperaturkontrolle während des Reaktionsprozesses, der hohen Effizienz bei der Verwendung des Initiators, dem relativ gleichmäßigen Molekulargewicht des Produkts, der Sicherheit und Umweltfreundlichkeit sowie der einfachen Nachbearbeitung.

Das in diesem Projekt entwickelte salz- und alkaliresistente SOCO®-Polymer hat heute eine 700-fache Wasserabsorptionsrate in deionisiertem Wasser und eine mehr als 100-fache Wasserabsorptionsrate in 0,9 %igem Salzwasser erreicht.

Darüber hinaus sind die Kosten für das von SOCO entwickelte salzalkaliresistente SOCO® Polymer vergleichbar mit den Kosten der auf dem Markt befindlichen Produkte, wie die Analyse der Rohstoffaufbereitung zeigt. Unter Berücksichtigung des Produkteffekts kann das salz- und alkaliresistente SOCO® Polymer dieses Projekts zu einem Preis angeboten werden, der mindestens 2 Mal so hoch ist wie der des üblichen natürlichen superabsorbierenden Polymers auf dem derzeitigen Markt.

Gegenwärtig ist das Entwicklungsprojekt für salz- und alkaliresistentes SOCO® Polymer noch im Gange und bewegt sich auf ein höheres Ziel zu. In diesem Fall nehmen wir weitere Verbesserungen im Produktionsprozess vor, um den Salzgehalt und die Alkalibeständigkeit des Produkts weiter zu verbessern. Gleichzeitig wurde ein Versuch durchgeführt, um die Leistung des Produkts auf dem Acker zu testen.

Es ist absehbar, dass eine neue, sichere und umweltfreundliche landwirtschaftliche Technologie mit einfacher Gebrauchsanweisung den Ertrag steigern und Wasser sparen wird. Superabsorbierende Polymere für die Landwirtschaft werden in der Zukunft eine der wichtigsten Methoden zur Lösung der Kernprobleme der Landwirtschaft sein. Die Entwicklung von salz- und alkalitoleranten superabsorbierenden Polymeren mit besserer umfassender Leistung ist von großer Bedeutung für die Lösung der durch unzureichende Anbauflächen verursachten Nahrungsmittelkrise. Sie kann auch die Anwendung von superabsorbierenden Polymeren in der Zukunft erweitern und die Marktlücke von salz- und alkaliresistenten superabsorbierenden Polymeren füllen. Als führende Marke in der weltweiten Kaliumpolyacrylat-Branche bündelt SOCO seine wissenschaftlichen Forschungskapazitäten, hält stets an der F & E der Kaliumpolyacrylat-Technologie fest und erforscht aktiv weitere Einsatzmöglichkeiten im landwirtschaftlichen Bereich. In Zukunft wird SOCO nicht nur salzalkaliresistente SOCO® Polymere, sondern auch weitere Lösungen für Probleme und Schwierigkeiten in der modernen Landwirtschaft anbieten, um die Entwicklung der grünen Landwirtschaft zu fördern und einen Beitrag zum Schutz der globalen Ernährungssicherheit zu leisten.