Impact of Hydrogel Polymer in Agricultural Sector

Auswirkungen von Hydrogel-Polymeren im Agrarsektor

The possibility of the preparation of slow-release fertilizers of controlled activity of a new generation in such system will also be discussed.

Die Möglichkeit der Herstellung von Langzeitdüngern mit kontrollierter Aktivität einer neuen Generation in einem solchen System wird ebenfalls erörtert.

The use of water holding amendments like hydrogel polymers material for enhancing water and nutrient use efficiency will become more important over time, especially in arid and semiarid regions with limiting water availability, the hydrogel able to retain water and plant nutrients and release it to the plants when surrounding soil near the root zone of plants start to dry up.

Polymer superabsorbents commonly known as hydrogels are cross-linked highly molecular compounds able to absorb water from physicochemical fluids in the amounts from 10-fold to 100-fold larger than their dry mass. Numerous investigations have shown that they can help reduce irrigation water consumption, lower the death rate of plants, improve fertilizer retention in soil and increase plant growth rate. Besides water absorption and retention, the superabsorbent polymers have many advantages over conventional ones, such as a sustained supply of nutrition to plants for a longer time, thus increasing the phosphate fertilizer use efficiency and decreasing application frequency. The aim of this study is to investigate the influence of chemical conditions on hydrogels, kinetic and absorption behaviour towards metal ions in the presence of the chelating agent of a new generation. In this group, there are IDS, EDDS, GLDA, MGDA, etc. In the chapter, the research on the applicability of the effective absorption of metal complexes with a biodegradable complexing agent will be presented. The possibility of the preparation of slow-release fertilizers of controlled activity of a new generation in such system will also be discussed.

Der Einsatz von wasserspeichernden Zusatzstoffen wie Hydrogelpolymeren zur Verbesserung der Wasser- und Nährstoffnutzung wird im Laufe der Zeit immer wichtiger werden, vor allem in trockenen und halbtrockenen Regionen mit begrenzter Wasserverfügbarkeit. Das Hydrogel ist in der Lage, Wasser und Pflanzennährstoffe zu speichern und an die Pflanzen abzugeben, wenn der umgebende Boden in der Nähe der Wurzelzone der Pflanzen auszutrocknen beginnt.

Polymere Superabsorber, die allgemein als Hydrogele bekannt sind, sind vernetzte hochmolekulare Verbindungen, die in der Lage sind, Wasser aus physikalisch-chemischen Flüssigkeiten in Mengen aufzunehmen, die 10- bis 100-mal größer sind als ihre Trockenmasse. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass sie dazu beitragen können, den Verbrauch von Bewässerungswasser zu verringern, die Sterberate von Pflanzen zu senken, die Rückhaltung von Düngemitteln im Boden zu verbessern und das Pflanzenwachstum zu steigern. Neben der Wasseraufnahme und -rückhaltung haben die superabsorbierenden Polymere viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Polymeren, wie z. B. eine anhaltende Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen über einen längeren Zeitraum, wodurch die Effizienz des Phosphatdüngereinsatzes erhöht und die Häufigkeit der Ausbringung verringert wird. Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss der chemischen Bedingungen auf die Hydrogele, die Kinetik und das Absorptionsverhalten gegenüber Metallionen in Gegenwart eines Chelatbildners der neuen Generation zu untersuchen. Zu dieser Gruppe gehören IDS, EDDS, GLDA, MGDA, usw. In diesem Kapitel wird die Forschung über die Anwendbarkeit der effektiven Absorption von Metallkomplexen mit einem biologisch abbaubaren Komplexbildner vorgestellt. Auch die Möglichkeit der Herstellung von Langzeitdüngern mit kontrollierter Aktivität einer neuen Generation in einem solchen System wird erörtert.