สารลดแรงตึงผิวมีประโยชน์อย่างไรในด้านการเกษตร?

การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในปุ๋ย

การป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของปุ๋ย: ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมปุ๋ย ระดับการใช้ปุ๋ยที่เพิ่มขึ้น และความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้น สังคมจึงมีความต้องการที่สูงขึ้นต่อกระบวนการผลิตปุ๋ยและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การประยุกต์ใช้...สารลดแรงตึงผิวสามารถช่วยเพิ่มคุณภาพของปุ๋ยได้ การจับตัวเป็นก้อนเป็นปัญหาที่ท้าทายมานานในอุตสาหกรรมปุ๋ย โดยเฉพาะอย่างยิ่งปุ๋ยแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต แอมโมเนียมซัลเฟต แอมโมเนียมไนเตรต แอมโมเนียมฟอสเฟต ยูเรีย และปุ๋ยผสม เพื่อป้องกันการจับตัวเป็นก้อน นอกเหนือจากมาตรการป้องกันในระหว่างการผลิต การบรรจุ และการจัดเก็บแล้ว ยังสามารถเติมสารลดแรงตึงผิวลงในปุ๋ยได้

ยูเรียมักจับตัวเป็นก้อนระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อยอดขายและการใช้งาน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการตกผลึกใหม่บนพื้นผิวของเม็ดยูเรีย ความชื้นภายในเม็ดจะเคลื่อนตัวไปยังพื้นผิว (หรือดูดซับความชื้นจากบรรยากาศ) ก่อตัวเป็นชั้นน้ำบางๆ เมื่ออุณหภูมิผันผวน ความชื้นนี้จะระเหยไป ทำให้สารละลายอิ่มตัวบนพื้นผิวตกผลึกและนำไปสู่การจับตัวเป็นก้อน

ในประเทศจีน ปุ๋ยไนโตรเจนส่วนใหญ่มีอยู่ 3 รูปแบบ ได้แก่ แอมโมเนียมไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน และอะไมด์ไนโตรเจน ปุ๋ยไนโตรเป็นปุ๋ยผสมที่มีความเข้มข้นสูง ประกอบด้วยทั้งแอมโมเนียมและไนเตรตไนโตรเจน แตกต่างจากยูเรีย ไนเตรตไนโตรเจนในปุ๋ยไนโตรสามารถดูดซึมโดยพืชได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลง ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า ปุ๋ยผสมไนโตรเหมาะสำหรับพืชเศรษฐกิจ เช่น ยาสูบ ข้าวโพด แตงโม ผลไม้ ผัก และไม้ผล โดยมีประสิทธิภาพดีกว่ายูเรียในดินด่างและพื้นที่หินปูน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปุ๋ยผสมไนโตรส่วนใหญ่ประกอบด้วยแอมโมเนียมไนเตรต ซึ่งดูดความชื้นได้สูงและเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสผลึกเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง จึงมีแนวโน้มที่จะจับตัวเป็นก้อน

การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในการฟื้นฟูสภาพดินปนเปื้อน

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ปิโตรเคมีภัณฑ์ ยา และพลาสติก สารมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำหลายชนิด (เช่น ไฮโดรคาร์บอนจากปิโตรเลียม สารประกอบอินทรีย์ที่มีฮาโลเจน สารประกอบอะโรมาติกโพลีไซคลิก สารกำจัดศัตรูพืช) และไอออนโลหะหนักจึงเข้าสู่ดินผ่านการหก การรั่วไหล การปล่อยของเสียจากอุตสาหกรรม และการกำจัดของเสีย ทำให้เกิดการปนเปื้อนอย่างรุนแรง สารมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำจะจับกับอินทรียวัตถุในดินได้ง่าย ลดการดูดซึมและขัดขวางการใช้ประโยชน์จากดิน

สารลดแรงตึงผิวเป็นโมเลกุลที่มีคุณสมบัติทั้งชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ จึงมีแรงดึงดูดสูงต่อน้ำมัน ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก และสารอินทรีย์ที่มีฮาโลเจน ทำให้มีประสิทธิภาพในการฟื้นฟูสภาพดิน

การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในการอนุรักษ์น้ำทางการเกษตร

ภัยแล้งเป็นปัญหาทั่วโลก โดยความเสียหายต่อผลผลิตทางการเกษตรเนื่องจากภัยแล้งมีมูลค่าเท่ากับความเสียหายรวมจากภัยพิบัติทางอุตุนิยมวิทยาอื่นๆ กระบวนการลดการระเหยเกี่ยวข้องกับการเติมสารลดแรงตึงผิวลงในระบบที่ต้องการการกักเก็บความชื้น (เช่น น้ำที่ใช้ในการเกษตร พื้นผิวพืช) เพื่อสร้างฟิล์มโมโนโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำบนพื้นผิว ฟิล์มนี้จะครอบครองพื้นที่การระเหยที่จำกัด ลดพื้นที่การระเหยที่มีประสิทธิภาพ และช่วยอนุรักษ์น้ำ

เมื่อฉีดพ่นสารลดแรงตึงผิวลงบนพื้นผิวของพืช สารเหล่านี้จะก่อตัวเป็นโครงสร้างที่มีทิศทาง: ปลายที่ชอบน้ำ (หันเข้าหาพืช) จะขับไล่และป้องกันการระเหยของความชื้นภายใน ในขณะที่ปลายที่ชอบน้ำ (หันเข้าหาอากาศ) จะช่วยให้ความชื้นในอากาศควบแน่นได้ง่ายขึ้น ผลรวมของผลลัพธ์นี้ช่วยยับยั้งการสูญเสียน้ำ เพิ่มความต้านทานต่อภัยแล้งของพืช และเพิ่มผลผลิต

บทสรุป

โดยสรุปแล้ว สารลดแรงตึงผิวมีประโยชน์อย่างกว้างขวางในเทคโนโลยีการเกษตรสมัยใหม่ เมื่อเทคนิคการเกษตรใหม่ๆ เกิดขึ้นและความท้าทายด้านมลพิษใหม่ๆ ก็ทวีความรุนแรงขึ้น ความต้องการการวิจัยและพัฒนาสารลดแรงตึงผิวขั้นสูงก็จะเพิ่มสูงขึ้น เราจะเร่งการพัฒนาการเกษตรให้ทันสมัยในประเทศจีนได้ก็ต่อเมื่อเราสร้างสารลดแรงตึงผิวประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสมกับสาขานี้เท่านั้น