Aqua Sorb - Soil Moist Polymer untuk Hidrasi dan Retensi Tanah

Apa rahasia mereka? Sebelum keluarga Pippin meletakkan...

Apa rahasia mereka? Sebelum keluarga Pippin meletakkan tanah mereka, mereka rototiled ke dalam tanah 20 pon poliakrilamida cross-linked, polimer sintetis yang mampu menyerap hingga 400 kali beratnya dalam air deionisasi (murni). Pemilik rumah lain di sepanjang barisan depan Colorado telah melaporkan kesuksesan yang sama, menggunakan tarif polimer dalam kisaran 15 hingga 30 pon per 1, 000 kaki persegi tanah.

Sementara bukti yang lebih ilmiah dan definitif sedang dikejar dalam studi di Colorado State University, kepuasan pemilik rumah yang melihat rumput hijau dan penghematan air tidak dapat disangkal.

Polyacrylamide cross-linked adalah bahan granular seukuran garam batu yang menyerap air bebas di dalam tanah, membengkak dengan diameter 1/4 hingga 1/2 inci dan menyimpan air untuk penggunaan tanaman. Akar tumbuh melalui partikel seperti gel dan mengeluarkan air sesuai kebutuhan. Penggilingan tepung yang lebih halus digunakan terutama sebagai saus bareroot dan kristal standar adalah dua ukuran penggilingan yang muncul sebagai yang paling berguna. Kira-kira 95% atau lebih dari air yang diserap tersedia.

Polyacrylamide cross-linked dikembangkan pada 1950-an oleh sebuah perusahaan Amerika, tetapi hanya akan menyerap 20 kali beratnya dalam air deionisasi. Paten berakhir pada 1970-an, dan sebuah perusahaan Inggris menaikkan tingkat penyerapan menjadi 40 pada tahun 1978, kemudian menjadi 400 kali beratnya pada tahun 1982. Namun, produk tidak lepas landas di pasar seperti yang diharapkan, karena kombinasi dari kurangnya sistem distribusi yang memadai, harga yang tinggi secara artifisial dan tidak adanya upaya penelitian yang terkonsentrasi. Pada dasarnya, tidak ada produsen yang akan mencurahkan uang pengembangan yang cukup untuk produk yang patennya telah kedaluwarsa.

Beberapa perusahaan memasarkan poliakrilamida cross-linked 400X modern dengan nama merek seperti Hydrosource, Terra-Sorb, Pengambil Air, dan Daun Lebar P4. Persaingan telah menurunkan harga ke tingkat yang terjangkau untuk berbagai penggunaan lansekap.

Karena kinerjanya yang tinggi secara umum, umur panjang dan keamanan yang tidak biasa, poliakrilamida ikatan silang muncul sebagai Rolls Royce dari polimer penyerap air. Umur panjang membuatnya sangat menarik untuk penggunaan lansekap, dan uji plot 1982 asli di Inggris mengungkapkan bahwa polimer tampaknya masih lebih dari 90% efektif setelah delapan tahun.

Untuk penata taman Colorado, penggunaan yang paling menjanjikan untuk poliakrilamida ikatan silang termasuk pengurangan biaya penyiraman rumput, meningkatkan tingkat kelangsungan hidup yang murah untuk pohon dan semak yang ditransplantasikan, meningkatkan tingkat pertumbuhan tanaman lanskap untuk kematangan lebih awal, mengurangi kerugian tanaman bedding, dan meningkatkan pendirian tegakan rumput asli.

Mengurangi biaya penyiraman pada sod
Diperkirakan bahwa 15 pon poliakrilamida ikatan silang per 1, 000 kaki persegi secara teknis akan menyimpan satu setengah inci irigasi Front Range yang khas, dan 30 pon akan menyimpan satu inci air. Jika angka penyimpanan teknis ini benar dalam kondisi tanah yang sebenarnya, kita harus bisa memperpanjang interval penyiraman dua dan empat hari, masing-masing, dengan 15 dan 30 pound per 1, 000 tingkat di bawah tingkat evapotranspirasi khas Agustus seperempat inci.

Ini terlihat di banyak dari 70 hingga 75 halaman rumput polimer yang dipantau pemilik rumah dengan Poliakrilamida Barat, Inc., (WPI), sebuah perusahaan polimer yang berbasis di Colorado, telah membantu; tapi kami sedang menunggu hasil tes rumput Colorado State University (CSU) Dr. Anthony Koski untuk konfirmasi terdokumentasi. (Hasilnya akan jatuh tempo pada musim panas 1990). Tes rumput polimer ini, dianggap sebagai salah satu yang paling komprehensif di Amerika Serikat, berisi tarif dari 0 hingga 80 pound per 1, 000 kaki persegi, kedalaman dari 1 sampai 8 inci, dan memiliki bagian fescue dan bluegrass dengan Hydrosource®, bersama dengan perbandingan berdampingan dari tujuh polimer dan ukuran penggilingan lainnya. Dr. Koski juga sedang melakukan penelitian tanah polimer terpisah yang didukung oleh Asosiasi Produsen Sod Amerika.

Pada bulan April 1990, Departemen Pekerjaan Umum Kota Arvada (Colorado), Perusahaan Lanskap dan Pemeliharaan Raja hijau, dan WPI bekerja sama untuk membuat halaman uji polimer di situs rumah model, dengan halaman kontrol di sebelahnya. Rumput uji menerima 30 pon polimer per 1, 000 kaki persegi. Departemen Pekerjaan Umum menyediakan meteran air individu, dan akan membantu dalam memantau tes.

Banyaknya variabel dalam kondisi air dan tanah akan membuat penentuan tingkat aplikasi untuk rumput menjadi ilmu yang tidak pasti, tetapi tes CSU akan memberikan studi dasar yang sangat baik.

Untuk rumput baru, polimer mudah diaplikasikan baik dengan walk-behind atau handheld whirlybird spreader. Penanaman harus dilakukan secara merata, atau hasilnya akan menunjukkan ketidakrataan selama periode stres.

Kami telah melihat kecenderungan dari beberapa penata taman dan pemilik rumah untuk mengurangi tarif yang lebih tinggi (15-30 pon per 1, 000 kaki persegi) mendukung tarif yang lebih murah di kisaran 315 pound per 1, 000 kaki persegi. Keuntungan lansekap dipotong, pemilik rumah tidak akan puas dalam jangka panjang, dan reputasi polimer rusak. Beberapa jenis standar tertulis akan diperlukan untuk membantu pelanggan dalam memilih pilihan mereka.

Lapangan golf dan mesin injeksi polimer rumput rumah...

Lapangan golf dan mesin injeksi polimer rumput rumah
Untuk memasang polimer di bawah rumput yang ada, Manufaktur Olat, Inc., telah mengembangkan mesin injeksi polimer, Penanam Polimer Model 831 Olathe, untuk digunakan di lapangan golf, taman dan lapangan olahraga. Ditarik oleh traktor 40hp atau lebih, bilah bertenaga PTO Model 831 mengiris tanah pada kedalaman 2-1/2 hingga 4-1/2 inci pada bagian tengah 6 inci untuk menyimpan kristal polimer.

Pada tahun 1989, Olathe memberi Dr. Jeff Nus dari Kansas State University $20, 000 hibah untuk studi tingkat polimer utama dari jenis injeksi ini, dan penelitian ini berlanjut - seperti studi pendamping yang menggunakan polimer untuk mengembangkan yang baru, lapangan atletik 'lebih lembut' untuk mengurangi cedera pada atlet dan studi ketiga untuk menentukan tingkat rototilled. Beberapa tes di area Denver dari Model 831 baru direncanakan pada akhir Mei atau awal Juni 1990.

Olathe juga berencana untuk mengembangkan 'pekebun polimer' yang lebih kecil untuk pasar halaman rumah, dan telah menargetkan musim gugur 1990 untuk menempatkan mesin di pasar.

Penanaman Kelangsungan Hidup
Colorado Forest Service kini memasuki tahun keenam penggunaan poliakrilamida ikatan silang untuk meningkatkan kelangsungan hidup dalam program pembibitan dan pagar salju hidup, dengan teknik yang meliputi pencelupan bibit bareroot dengan larutan bubur polimer (halus), dan mencampur cangkir dengan satu pint kristal standar terhidrasi dengan penimbunan kembali semua bareroot dan stok kemas. Biaya polimer untuk jenis penanaman ini adalah 5 hingga 10 sen per pohon. Lebih dari satu juta pohon sekarang ditanam setiap tahun di Colorado menggunakan teknik ini.

Pertumbuhan pohon yang dipercepat
Pengujian dengan almond California (dipilih sebagai pohon yang tumbuh cepat) menunjukkan bahwa 6 ons polimer yang digabungkan di sekitar sistem akar di lubang tanam yang digambar akan memberikan pertumbuhan 30 hingga 40 persen lebih cepat (dengan penggandaan sistem akar lateral pohon) di empat bulan pertama. Perbedaannya menyempit menjadi 15 persen setelah 10 bulan karena ukuran pohon melebihi kegunaan enam ons polimer.

Dengan senapan injeksi udara terkompresi besar yang dikembangkan oleh Pitts Carbonic, tes telah dimulai untuk menentukan apakah pertumbuhan yang dipercepat dapat dilanjutkan ke yang kedua, tahun ketiga dan keempat. Dengan memasukkan pistol ke 1-, kedalaman 2 dan 3 kaki, polimer dapat disuntikkan ke 3-, Area berdiameter 6 dan 9 kaki, masing-masing.

Pekerjaan injeksi serupa sedang dilakukan dengan empat jenis senapan injeksi udara terkompresi lainnya (Grow Gun, olathe, Aqua-life dan Terralift) dan seri pompa lumpur Olathe yang memompa polimer terhidrasi.

Tanaman tempat tidur
Fakta bahwa seringnya penyiraman oleh pengecer tanaman tempat tidur mengganggu, sering berantakan, dan padat karya berkontribusi pada perkiraan kerugian 15% pada semua tanaman alas yang mati setelah meninggalkan pembibitan. Namun, poliakrilamida cross-linked menunjukkan tanda-tanda tidak hanya mengurangi kematian yang tinggi, tetapi juga dalam menurunkan biaya petani tanaman alas tidur baik dengan pematangan awal dan dengan memotong tenaga kerja yang dibutuhkan untuk penyiraman.

Sebagai contoh, Lee Junglen dan Ron Smith dari Bunga Bunga, Air mancur, Colorado, pada tahun 1989 mengubah setengah dari operasi pabrik tempat tidur rangka dingin tiga acre mereka menjadi poliakrilamida ikatan silang dengan mencampurkan satu pon polimer (setengah tingkat yang disarankan) ke dalam setiap yard kubik campuran tanah. Sebelumnya bergantung pada empat petugas air penuh waktu selama musim semi, Flower Floral mengurangi biaya penyiraman hingga 50% karena dua karyawan mampu menangani tugas penyiraman. Dengan meningkatkan laju menjadi dua pon polimer per yard kubik untuk tahun 1990 dan mengubah 100% menjadi polimer, pengurangan signifikan tambahan dalam biaya tenaga kerja telah terjadi. Junglen melaporkan bahwa tumbuh dengan polimer hanya memiliki kelebihan, tetapi membutuhkan beberapa penyesuaian, seperti mengubah tanggal tanam untuk tanaman tempat tidur tomat yang matang dua minggu lebih awal dari biasanya ketika ditanam dalam polimer.

Penyemaian rumput asli dengan polimer
Lebih dari 300 hektar di Colorado, Wyoming dan Utah telah diunggulkan dengan 10 hingga 20 pon Hydrosource Standard (kristal) per acre dicampur dengan benih rumput atau dibor secara terpisah ke dalam baris benih melalui kotak insektisida. Umumnya, hasilnya sangat baik, dan teknik ini tampaknya menjanjikan untuk penanaman 'di luar jendela'.

Jika polimer terhidrasi (baik dengan penyiraman atau curah hujan) saat benih memasuki tahap perkecambahan yang penting, maka tingkat keberhasilan yang tinggi tercapai. Ini karena bahkan hujan gerimis akan menghasilkan penyimpanan sementara 400 hingga 800 galon air per acre di baris benih dengan laju polimer 10 hingga 20 pon per acre.

WPI saat ini sedang menjajaki dengan USDA Agriculture Research Service, Layanan Konservasi Tanah USDA, dan Biro Reklamasi Departemen Dalam Negeri, diantara yang lain, kelayakan penyemaian gel benih rumput asli. Teknik ini melibatkan pencampuran benih dengan gel yang terbuat dari polimer bubuk yang akan diperas 'pasta gigi-mode' ke dalam baris benih. Benih rumput asli penyemaian gel telah dilakukan oleh sejumlah peneliti selama beberapa tahun terakhir, tetapi gel yang ditingkatkan, biaya yang lebih rendah dan peningkatan kebutuhan dapat membuat penyemaian gel menjadi kenyataan di masa depan.

penyemaian gel, teknik lama yang baru-baru ini dicapai oleh Dr. Herb Sunderman dari Stasiun Penelitian Colby Ag Universitas Negeri Kansas, dengan pompa pemeras pupuk cair, menarik karena menyimpan jumlah maksimum air yang disimpan ke dalam baris benih dengan harga minimum. Sebagai contoh, menggunakan air hujan, lima pon polimer (halus), pada $20,00 atau kurang, akan menghasilkan lebih dari 200 galon gel.

Penggunaan tambahan untuk polimer

Tempat tidur penyimpanan polimer yang diusulkan
Kemampuan cross-linked polyacrylamide untuk menyimpan sejumlah besar air di bawah pohon dan semak membuka dimensi baru bagi arsitek dan insinyur lanskap yang inovatif. Sebagai contoh, kayu danau, Arsitek lanskap Colorado Jan Caniglia telah mengusulkan sistem untuk menangkap dan menyalurkan air limpasan atap ke tempat penyimpanan polimer besar di bawah tanaman yang tersebar di sekitar halaman xeriscaped. Dengan mengalirkan air limpasan dari 2, 000 kaki persegi atap ke daerah tumbuh tertentu yang mengandung 'tempat tidur polimer' (yang mungkin termasuk batu berpori juga), sistem ini harus memungkinkan tumbuhnya hampir semua jenis pohon atau semak desain kombinasi dengan curah hujan alami atau pencairan salju saja.

Akibatnya, dengan memusatkan curah hujan alami dari atap, secara teoritis dimungkinkan untuk menggandakan atau tiga kali lipat 'curah hujan tahunan' yang tersedia untuk bunga yang jauh lebih kecil, semak dan pepohonan di halaman. Dengan berbagai perangkat udara terkompresi yang tersedia untuk menyuntikkan kristal polimer ke dalam tanah hingga kedalaman tiga kaki dan diameter 15 kaki, arsitek lanskap hanya perlu menandai desain dengan diameter, kedalaman injeksi, dan pon polimer untuk disimpan di setiap tempat tidur. Untuk tanaman dengan sistem perakaran dangkal, polimer dapat dirototil ke dalam unggun.

Hujan seperempat inci pada 2, 000 kaki persegi atap dengan cepat akan memberikan sekitar 310 galon air untuk meresap jauh ke dalam tempat penyimpanan polimer. Sebaliknya, hujan seperempat inci yang sama di atas area tumbuh mungkin hanya menembus satu inci atau kurang ke dalam tanah. Dengan setiap pon poliakrilamida ikatan silang diketahui menyimpan 25 hingga 40 galon air hujan di dalam tanah, arsitek lanskap dapat dengan hati-hati menyesuaikan sistem penyimpanan agar sesuai dengan ukuran atap, pola curah hujan daerah, dan kebutuhan tanaman.

Tempat tidur bunga yang ditinggikan
Taman, departemen Rekreasi dan Perpustakaan Westminster, Colorado, lelah dengan biaya tinggi dan keluhan dari penyiraman dua kali sehari dari tempat tidur bunga petunia setinggi 600 kaki persegi yang sangat terlihat, baru-baru ini memasang tingkat polimer yang sangat tinggi (70 pon per 1, 000 kaki persegi) dalam pengujian untuk menentukan apakah petunia dapat tetap mekar dengan curah hujan alami dan/atau penyiraman terbatas saja.

Dari segi teknis, 70 pon per 1, 000 kaki persegi akan memberikan kemampuan penyimpanan potensial sekitar 2-1 / 2 inci air, dan kedalaman 12 inci tempat situs itu dirototil mungkin tidak akan membuat hamparan bunga lembek. Dengan membandingkan pon polimer dengan kaki kubik tanah yang terlibat, kami mencatat lajunya kira-kira dua pon per yard kubik tanah:laju yang dianggap optimal untuk campuran tanah yang mengandung polimer untuk bunga.

Memuat pada polimer
Poliakrilamida ikatan silang dan polimer lain tampak menjanjikan sebagai pembawa pupuk, mikronutrien, pestisida, herbisida, penghambat pertumbuhan, penolak permainan sistemik, nematosida dan fungisida. Berita terbesar di bidang pemuatan adalah keputusan Februari 1990 oleh Pusat Penelitian Pupuk dan Lingkungan Nasional TVA (NFERC) untuk menugaskan delapan hingga 10 ilmuwan untuk memuat pupuk dan mikronutrien ke polimer yang berbeda.

Program NFERC baru ini mewakili upaya penelitian signifikan pertama pemerintah AS terhadap polimer sintetik. Sebuah studi awal rumah kaca NFERC tahun 1989 tentang pemuatan 32% (UAN) nitrogen ke poliakrilamida yang berikatan silang menghasilkan 50% tanaman yang lebih besar dan 40% pemanfaatan nitrogen yang lebih baik. Penelitian NFERC sekarang berkonsentrasi pada pemuatan nitrogen dan besi.

Bagian dari daya tarik pemuatan polimer adalah bahwa setiap pon kristal standar mengandung sekitar 67, 000 hingga 70, 000 kristal, sehingga memungkinkan bentuk pelepasan lambat hanya dengan mengubah pola dispersi. 67, 000 hingga 70, 000 angka terbukti berguna dengan cara lain. Sebagai contoh, kita dapat secara kasar menghitung kepadatan aplikasi siaran hanya dengan menghitung jumlah kristal yang jatuh di atas area kaki persegi.

Penolak permainan
Ani-pel adalah sistemik, penolak game biodegradable yang mengandung denatonium benzoate (Bitrex), salah satu dari sepuluh zat paling pahit di dunia, dan satu-satunya yang larut dalam air. Selain bentuk tablet yang umum digunakan, itu memiliki potensi yang cukup besar untuk memuat pada kristal polimer. Dinas Kehutanan AS sedang bereksperimen dengan membesarkan bibit di tempat tidur pembibitan yang mengandung kristal bermuatan Ani-pel. Sementara pelet menawarkan perlindungan dua setengah tahun terhadap semua kerusakan hewan di atas dan di bawah tanah, belum ada yang tahu berapa banyak perlindungan yang akan ditawarkan oleh polimer yang sarat dengan senyawa pahit.

Bibit zaitun Rusia dibuang 11 bulan setelah tanam. Bibit ditanam dengan 1 ons polimer (sekitar 70, 000 kristal) di lubang asli 3 galon, jadi polimer yang digambarkan mungkin mewakili 10% dari kristal aktual yang menempel pada sistem akar rambut.

Kinerja dan keamanan polimer
Kinerja poliakrilamida ikatan silang dipengaruhi sementara oleh garam dari air irigasi dan tanah, tetapi berkinerja jauh lebih baik ketika terhidrasi oleh air hujan atau pencairan salju. Contohnya, satu pon polimer akan menyerap dan menahan 48 galon (100%) dalam air deionisasi, 32 galon (60%) dalam air relatif rendah garam, dan dalam kisaran 15 hingga 25 galon (30 hingga 50%) dalam air dengan kandungan garam yang lebih tinggi. Faktor kinerja polimer (PPF) serendah 11 hingga 23% telah terlihat dari irigasi tertentu di Lubbock, daerah Texas, dengan hidrasi rendah sehingga penggunaan pertanian di lokasi tersebut tidak akan ekonomis. Sebaliknya, pengujian dari lahan kering di area yang sama menunjukkan PPF yang luar biasa tinggi yaitu 80% atau lebih baik.

Tes informal sumber air irigasi di sepanjang Front Range Colorado menunjukkan kinerja yang relatif konsisten, dan tidak ada masalah kinerja yang serius yang terlihat kecuali dari sumur permukaan yang dangkal di bagian timur Colorado Springs. Karena Front Range (kadang-kadang) diberkati dengan hujan monsun, baik situs xeriscaped dan irigasi akan mendapat manfaat dari kinerja yang lebih tinggi dari curah hujan alami.

Kandungan garam dalam tanah dan air merupakan salah satu dari sedikit ancaman potensial terhadap umur panjang poliakrilamida yang terkait silang (sinar UV akan mendegradasi kristal terhidrasi yang berada di permukaan tanah selama beberapa minggu, tetapi tidak menembus lebih dari setengah inci ke dalam tanah).

Konsentrasi yang lebih tinggi dari garam-garam tertentu yang larut dalam air (misalnya magnesium, kalsium) baru-baru ini ditemukan oleh dua peneliti Universitas California/Davis untuk menimbulkan efek 'mengikat' permanen pada kristal, mengurangi efisiensi mereka hingga serendah 10%.

Namun, belum ada konfirmasi yang ditemukan tentang efek 'pengikatan' ini di lokasi lapangan yang sebenarnya di mana saja. (Contohnya, kristal yang sama terhidrasi dari sumber sumur irigasi Lubbock disiram dengan air deionisasi - mensimulasikan efek hujan - dan kemudian dilakukan pada tingkat yang mendekati normal.) Diharapkan bahwa masalahnya tetap terbatas terutama pada konsentrasi laboratorium yang tinggi dari berbagai jenis yang larut dalam air. garam, meskipun kita mungkin menghadapinya dalam situasi pembibitan tertentu. Peneliti poliakrilamida yang saling terkait dan perusahaan yang terlibat sekarang lebih memperhatikan kualitas air.

Keamanan poliakrilamida terkait-silang jangka panjang secara alami merupakan pertanyaan konsumen yang penting mengingat tingkat kesadaran lingkungan yang tinggi, tetapi hanya sedikit yang muncul selama lebih dari 30 tahun sejak pengembangan awal polimer yang akan memberikan alasan khusus untuk masalah lingkungan. Ada banyak informasi tentang rute dekomposisi polimer yang menunjukkan bahwa jenis polimer ini akhirnya terdegradasi untuk menghasilkan CO2, H2O dan NH4. Aktivitas pasar saat ini menyebabkan intensifikasi penelitian polimer, termasuk pengujian untuk memverifikasi ulang sifat polimer yang tidak berbahaya.

Kecepatan perkembangan industri poliakrilamida terkait-silang dalam lansekap dan pertanian tampaknya berhubungan langsung dengan jumlah waktu, usaha dan uang yang dicurahkan untuk penelitian. Mengingat kompleksitas polimer terhadap tingkat dan metode aplikasi visa, sangat penting untuk dikembangkan bersama oleh peneliti universitas, perusahaan polimer berorientasi penelitian dan penata taman profesional.