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Come la salinità del suolo influisce sulla crescita delle piante？

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Quando si parla di "terreni salino-alcalini", credo che la maggior parte di voi penserà di riflesso a una domanda come questa: I terreni salini sono acidi?

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Quando si parla di "terreni salino-alcalini", credo che la maggior parte di voi penserà di riflesso a una domanda come questa:

I terreni salini sono acidi?

Cosa cresce in un terreno salino?

E dopo queste due domande, come migliorarlo?

"Come vivono le piante in un terreno salino?"

I terreni alcalini sono salati?

I terreni salini sono acidi?

Cosa cresce nei terreni salini?

E dopo questo due, come migliorarlo?

I terreni alcalini sono salati?

Cosa sono i terreni salini e alcalini?

Per comprenderlo facilmente, possiamo spiegarlo in modo semplice: I terreni salino-alcalini sono terreni con un eccessivo contenuto di sale-alcalino, che inibisce o danneggia direttamente la crescita delle piante. E come si verifica questa situazione? Per spiegarlo, voglio citare le parole di Cheng Weixin, esperto nel trattamento dei terreni salino-alcalini presso l'Istituto di Scienze Geografiche e Ricerca sulle Risorse Naturali dell'Accademia delle Scienze cinese. La sua descrizione, concisa e chiara, si può riassumere in tre parole: "Alto", "Grande" e "Accumulo". "Alto" significa che con l'innalzamento del livello delle acque sotterranee, il sale in esse contenuto sale con il livello dell'acqua e si accumula nel terreno; "Grande" significa che l'acqua nel terreno evapora notevolmente, favorendo il movimento verso l'alto e l'accumulo di sale nelle acque sotterranee; "Accumulo" si riferisce all'accumulo di sale (alcali), che alla fine raggiunge una certa concentrazione (come ad esempio l'applicazione irragionevole di fertilizzanti, con conseguente aumento della quantità di sale/alcali nel terreno), formando terreni salino-alcalini.

Perché è necessario migliorare i terreni salino-alcalini?

Per prima cosa vi presento un concetto: le riserve di terra coltivata. La salinità del suolo ha effetti sulla crescita delle piante. Significa che alcune risorse di terra non coltivata possono essere migliorate e trasformate in risorse di terra coltivata attraverso tecnologie specifiche. La sufficienza alimentare è quindi il fattore più vitale per la vita delle persone e per lo sviluppo economico e sociale. La terra coltivata è quindi la garanzia fondamentale della sicurezza alimentare. Tuttavia, con l'aumento della popolazione mondiale e l'abuso e la distruzione delle risorse di terra coltivata da parte delle attività umane, la carenza di risorse di terra coltivata è diventata uno dei più gravi problemi di risorse che il mondo si trova ad affrontare. La Cina ha una grande popolazione e una considerevole terra coltivabile, ma ha meno risorse di terra coltivabile pro capite. In base alle statistiche ufficiali del 2021, la Cina ha una superficie coltivata totale di 1,3146 miliardi di ettari, al quarto posto a livello mondiale. Tuttavia, la superficie coltivata pro capite della Cina è di soli 0,7 ettari, molto al di sotto della media mondiale.

Per migliorare la situazione e ottenere una svolta, è necessario "ridurre le spese e individuare nuove risorse". Ciò significa che mentre si proteggono le risorse di terra coltivata esistenti, si rafforza il miglioramento, nel frattempo è anche importante sviluppare e utilizzare razionalmente la "nuova terra coltivata". La riserva di terra coltivata è una base importante per l'attuazione della bonifica, che è strettamente legata alla rigorosa protezione della linea rossa della terra coltivata, all'uso efficiente delle risorse della terra e alla garanzia della sicurezza alimentare, ecc.Secondo le statistiche incomplete dell'UNESCO e della FAO, la superficie dei terreni salino-alcalini nel mondo è di quasi 1 miliardo di ettari, di cui la Cina possiede circa cento milioni di ettari, al terzo posto tra i primi dieci Paesi. Il miglioramento effettivo e l'utilizzo razionale delle risorse di terra coltivabile invertiranno la carenza di risorse di terra coltivabile in Cina e nel mondo intero. Nel frattempo, contribuirà ad aumentare la resa, a garantire la sicurezza alimentare e a costruire un'agricoltura efficace.

Soprattutto, è evidente l'importanza di migliorare i terreni salino-alcalini.

Come rimediare ai terreni salino-alcalini?

Comprendere la definizione e le cause dei terreni salino-alcalini è il punto di partenza per migliorare i terreni salino-alcalini. Vediamo ora come migliorare i terreni salino-alcalini: "L'acqua" è il fattore più critico. Non è solo il mezzo dell'accumulo di sale o dell'alcalinizzazione del suolo, ma anche la forza motrice della desalinizzazione o della disalinizzazione del suolo. Pertanto, ridurre la perdita di evaporazione dei terreni salino-alcalini e aumentare l'umidità dei terreni salino-alcalini è uno dei modi efficaci per migliorare i terreni salino-alcalini; allo stesso tempo, anche migliorare la ritenzione di fertilità dei terreni salino-alcalini è un buon modo per migliorarne efficacemente le condizioni. L'obiettivo finale del miglioramento dei terreni salino-alcalini è quello di trasformare i terreni salino-alcalini in buoni terreni coltivabili, in modo da ottenere rese più elevate e stabili. A tal fine, dobbiamo partire da due aspetti: uno è la desalinizzazione e la balcanizzazione, l'altro è il miglioramento della fertilità del suolo. Senza desalinizzazione e decalcificazione, il suolo non può essere fertilizzato e la sua fertilità potenziale non può essere sfruttata. Il risultato è che la resa non può essere garantita; senza fertilizzazione del suolo, le proprietà fisiche e chimiche del terreno non possono essere ulteriormente migliorate, l'effetto della desalinizzazione e della decalcificazione non può essere consolidato e non si può ottenere una resa maggiore. Si può notare che questi due fattori sono strettamente correlati e rappresentano la via per costruire campi ad alta e stabile resa.

Lo sviluppo di metodi efficaci per migliorare i terreni salino-alcalini è un compito a lungo termine. Oggi sono stati esplorati diversi metodi efficaci, come il lavaggio del sale, la bonifica dei terreni e l'aumento dell'applicazione di fertilizzanti organici. Tra questi, gli agenti di ritenzione idrica del suolo, come un tipo di polimero superassorbente (SAP) con una buona capacità di assorbire e trattenere l'acqua, sono ampiamente utilizzati nel campo dell'agricoltura. Il SAP è in grado di assorbire una grande quantità d'acqua, di rilasciarla lentamente e di assorbirla ripetutamente al variare dei fattori ambientali (grado di siccità del suolo, ecc.). Molti ricercatori scientifici migliorano il suolo aggiungendovi agenti di ritenzione idrica per aumentarne il contenuto d'acqua, aumentare la capacità di ritenzione dell'acqua e dei fertilizzanti e migliorare la struttura del suolo. Pertanto, l'agente di ritenzione idrica del suolo permette di vedere il suo potenziale nel miglioramento dei terreni salino-alcalini e fornisce una possibilità per lo sviluppo e l'utilizzo di nuove risorse del suolo.

Quali piante crescono meglio nei terreni alcalini？Le piante di pomodoro amano i terreni acidi o alcalini？Piante per terreni alcalini all'ombra secca？Esploriamo insieme la risposta.

Qingdao SOCO New Materials Co. ltd. (di seguito denominata "SOCO") è un'impresa high-tech specializzata nella ricerca, nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di polimeri superassorbenti (SAP). SOCO si è sempre concentrata sullo sviluppo della tecnologia dell'idrogel che trattiene l'acqua dal suolo. Finora ha sviluppato una serie di prodotti in cristalli per il contenimento dell'acqua nel suolo, chiamati "SOCO® Polymer", che hanno risolto molti problemi agricoli in tutto il mondo, come l'aumento della resa, il risparmio dell'acqua di irrigazione, il miglioramento delle condizioni del suolo, il risparmio del costo del lavoro, ecc. Oltre a ottenere un migliore effetto di risparmio idrico e di aumento della resa, l'azienda si è dedicata anche al miglioramento dei terreni salino-alcalini grazie allo sviluppo di un nuovo modello di SOCO® Polymer.

Nel settembre 2020, il Laboratorio di Ricerca e Sviluppo di SOCO ha lanciato ufficialmente il progetto di sviluppo del Polimero SOCO® resistente agli alcali salini. All'inizio del progetto, il team di ricerca e sviluppo di SOCO ha discusso e riassunto le difficoltà della ricerca e dello sviluppo del polimero superassorbente per terreni resistenti agli alcali e ai sali in questa fase: la capacità di assorbimento dell'acqua dell'idrogel agricolo preparato con la tecnologia esistente può essere altamente danneggiata nei terreni salino-alcalini (con un elevato contenuto di sale), quindi può facilmente causare il dilemma "alto input ma bassa resa".Tra questi, Ca2+, Mg2+ e altri ioni presenti nei terreni salino-alcalini hanno una grande influenza sulle prestazioni di assorbimento dell'acqua da parte dei polimeri superassorbenti. Con l'aumento della forza ionica nella soluzione, la pressione osmotica all'interno e all'esterno della rete diminuisce e l'effetto di schermatura di Mg2+ e Ca2+ sui gruppi anionici (carbossilato e solfonato) è più evidente, con conseguente diminuzione dell'efficienza di assorbimento.

Allo stesso tempo, in diverse soluzioni di sali cationici con la stessa concentrazione, l'efficienza di assorbimento della linfa polimerica superassorbente è diminuita significativamente con l'aumento del numero di cariche trasportate dai cationi. Questo perché la capacità di complessazione dei gruppi di acido carbossilico sulla rete composita superassorbente potrebbe indurre gli ioni divalenti a formare complessi intramolecolari e intermolecolari, influenzando così le proprietà di assorbimento dell'acqua del polimero superassorbente Dopo aver individuato le difficoltà, il passo successivo è "colpire con precisione". Per migliorare la resistenza ai sali del nuovo modello di polimero SOCO® , il team di ricerca e sviluppo di SOCO ha adottato il più avanzato metodo di polimerizzazione in soluzione acquosa per preparare il polimero SOCO® resistente ai sali attraverso numerosi esperimenti. Il metodo di polimerizzazione in soluzione acquosa polimerizza principalmente i monomeri, gli agenti reticolanti e gli iniziatori in fase acquosa. I suoi vantaggi risiedono nella bassa viscosità dell'intero sistema di polimerizzazione, nel trasferimento uniforme di massa e calore tra i componenti, nel facile controllo della temperatura durante il processo di reazione, nell'elevata efficienza di utilizzo dell'iniziatore, nel peso molecolare relativamente uniforme del prodotto, nella sicurezza e nell'assenza di inquinamento e nella semplicità del post-processing.

Attualmente il polimero SOCO® resistente agli alcali salini sviluppato in questo progetto ha raggiunto un tasso di assorbimento dell'acqua di 700 volte in acqua deionizzata e un tasso di assorbimento dell'acqua di oltre 100 volte in acqua salata allo 0,9%.

Inoltre, dall'analisi della preparazione delle materie prime, il costo del Polimero SOCO® resistente agli alcali salini sviluppato da SOCO è paragonabile a quello dei prodotti esistenti sul mercato. Considerando l'effetto del prodotto, il polimero SOCO® resistente ai sali di questo progetto può avere un prezzo pari ad almeno 2 volte quello del comune polimero superassorbente naturale presente sul mercato.

Attualmente, il progetto di sviluppo del polimero SOCO® resistente agli alcali è ancora in corso e si sta muovendo verso un obiettivo più elevato. In questo caso, stiamo apportando ulteriori miglioramenti al processo produttivo per migliorare ulteriormente la resistenza alla salinità e agli alcali del prodotto. Allo stesso tempo, è stata condotta anche una sperimentazione per testare le prestazioni del prodotto sui terreni agricoli.

È prevedibile che una nuova tecnologia agricola sicura ed ecologica, con semplici istruzioni d'uso, aumenterà la resa e farà risparmiare acqua. Il polimero superassorbente per l'agricoltura diventerà uno dei metodi chiave per risolvere i problemi principali dell'agricoltura per molto tempo in futuro. Lo sviluppo di polimeri superassorbenti tolleranti ai sali e agli alcali, con migliori prestazioni globali, ha una grande importanza per risolvere la crisi alimentare causata dall'insufficienza di terreni coltivabili. Può anche espandere l'applicazione dei polimeri superassorbenti in futuro e colmare il vuoto di mercato dei polimeri superassorbenti resistenti ai sali e agli alcali. In qualità di marchio leader nell'industria globale del poliacrilato di potassio per il suolo, SOCO raccoglie le forze della ricerca scientifica, si attiene sempre alla ricerca e allo sviluppo della tecnologia del poliacrilato di potassio per il suolo e ne esplora attivamente le possibilità in campo agricolo. In futuro, oltre al polimero SOCO® resistente agli alcali salini, SOCO proporrà altre soluzioni per i problemi e le difficoltà dell'agricoltura moderna, in modo da promuovere lo sviluppo di un'agricoltura verde e contribuire a proteggere la sicurezza alimentare globale.