Aqua Sorb - Bodemvochtig polymeer voor bodemhydratatie en retentie

Wat is hun geheim? Voordat de Pippins hun...

Wat is hun geheim? Voordat de Pippins hun graszoden legden, ze rototilleerden 20 pond verknoopt polyacrylamide in de grond, een synthetisch polymeer dat tot 400 keer zijn gewicht aan gedeïoniseerd (puur) water kan absorberen. Andere huiseigenaren langs de voorkant van Colorado hebben vergelijkbaar succes gemeld, met behulp van polymeersnelheden in het bereik van 15 tot 30 pond per 1, 000 vierkante meter grond.

Terwijl meer wetenschappelijk en definitief bewijs wordt nagestreefd in studies aan de Colorado State University, de tevredenheid van huiseigenaren die groene gazons en waterbesparing zien, valt niet te ontkennen.

Vernet polyacrylamide is een korrelig materiaal ter grootte van steenzout dat vrij water in de grond opneemt, zwelling tot 1/4 tot 1/2-inch in diameter en het water opslaan voor gebruik door de plant. De wortels groeien door de gelachtige deeltjes en trekken indien nodig water naar buiten. Een fijnere poederachtige maling die voornamelijk wordt gebruikt als bareroot-dip en de standaardkristallen zijn de twee malingsgroottes die naar voren komen als de meest bruikbare. Ongeveer 95% of meer van het geabsorbeerde water is beschikbaar.

Cross-linked polyacrylamide werd in de jaren 50 ontwikkeld door een Amerikaans bedrijf, maar zou slechts 20 keer zijn gewicht absorberen in gedeïoniseerd water. Het patent liep af in de jaren 70, en een Brits bedrijf bracht het absorptiepercentage in 1978 op 40, vervolgens tot 400 keer zijn gewicht in 1982. Echter, het product is niet zoals verwacht van de grond gekomen op de markt, door een combinatie van een gebrek aan een adequaat distributiesysteem, kunstmatig hoge prijzen en het ontbreken van een geconcentreerde onderzoeksinspanning. In principe, geen enkele fabrikant zou voldoende ontwikkelingsgeld besteden aan een product waarvan het patent was verlopen.

Verschillende bedrijven brengen het moderne 400X verknoopte polyacrylamide op de markt onder merknamen zoals Hydrosource, Terra-Sorb, Watergrijper, en Broadleaf P4. Concurrentie heeft de prijs verlaagd tot een niveau dat betaalbaar is voor een breed scala aan landschapstoepassingen.

Vanwege de algemene hoge prestaties, ongebruikelijke levensduur en veiligheid, cross-linked polyacrylamide komt naar voren als de Rolls Royce onder de waterabsorberende polymeren. De lange levensduur maakt het bijzonder aantrekkelijk voor landschapsgebruik, en originele testplots uit 1982 in het Verenigd Koninkrijk laten zien dat het polymeer na acht jaar nog steeds meer dan 90% effectief blijkt te zijn.

Voor landschapsarchitecten in Colorado, de meest veelbelovende toepassingen voor vernet polyacrylamide zijn onder meer verlaging van de kosten voor het besproeien van graszoden, het goedkoop verhogen van de overlevingskansen van getransplanteerde bomen en struiken, het verhogen van de groeisnelheid van aangelegde planten voor eerdere volwassenheid, het verminderen van perkplantverliezen, en het verbeteren van de vestiging van inheemse graskraampjes.

Waterkosten op graszoden verlagen
Geschat wordt dat 15 pond verknoopt polyacrylamide per 1, 000 vierkante voet zal technisch gezien een halve inch typische Front Range-irrigatie opslaan, en 30 pond zal een inch water opslaan. Als deze technische opslagcijfers kloppen in werkelijke bodemgesteldheid, we zouden de bewateringsintervallen met twee of vier dagen moeten kunnen verlengen, respectievelijk, met de 15 en 30 pond per 1, 000 tarieven onder typische augustus verdamping tarieven van een kwart inch.

Dit wordt gezien in veel van de 70 tot 75 door huiseigenaren gecontroleerde polymeergazons waarmee Western Polyacrylamide, Inc., (WPI), een in Colorado gevestigd polymeerbedrijf, heeft geholpen; maar we wachten op de resultaten van Dr. Anthony Koski's Colorado State University (CSU) grastest voor gedocumenteerde bevestiging. (De resultaten worden verwacht in de zomer van 1990). Deze polymeergrastest, beschouwd als een van de meest uitgebreide in de Verenigde Staten, bevat tarieven van 0 tot 80 pond per 1, 000 vierkante voet, dieptes van 1 tot 8 inch, en heeft zowel zwenkgras- als bluegrass-secties met Hydrosource®, samen met zij-aan-zij vergelijkingen van zeven andere polymeren en maalgroottes. Dr. Koski voert ook een afzonderlijk onderzoek naar polymeerzoden uit, ondersteund door de American Sod Producers Association.

In april 1990, het ministerie van Openbare Werken van de stad Arvada (Colorado), Groen King Landschaps- en Onderhoudsbedrijf, en WPI werkten samen om een ​​polymeer testgazon te creëren op een modelwoningsite, met een controlegazon naast de deur. Het testgazon kreeg 30 pond polymeer per 1, 000 vierkante meter. Rijkswaterstaat verzorgde de individuele watermeters, en zal helpen bij het toezicht op de test.

Door de vele variabelen in water- en bodemgesteldheid is het bepalen van de toedieningshoeveelheden voor gras een onnauwkeurige wetenschap, maar de CSU-tests zullen een uitstekende basislijnstudie opleveren.

Voor nieuwe gazons, het polymeer is gemakkelijk aan te brengen met een walk-behind of handheld whirlybird spreader. Het strooien moet gelijkmatig gebeuren, of de resultaten zullen oneffenheden vertonen tijdens perioden van stress.

We zien al een tendens bij sommige tuinarchitecten en huiseigenaren om te bezuinigen op de hogere tarieven (15-30 pond per 1, 000 vierkante voet) ten gunste van goedkopere tarieven in het bereik van 315 pond per 1, 000 vierkante meter. De winst van tuinarchitecten wordt gekort, de huiseigenaar zal op de lange termijn niet zo tevreden zijn, en de reputatie van het polymeer wordt geschaad. Er zijn een soort van schriftelijke normen nodig om klanten te helpen bij het kiezen van hun opties.

Golfbaan en thuis gazon polymeer injectie machin ...

Golfbaan en thuis gazon polymeer injectiemachines
Voor het plaatsen van polymeer onder bestaande graszoden, Olathe productie, Inc., heeft een polymeer-injectiemachine ontwikkeld, de Olathe Model 831 Polymer Planter, voor gebruik op golfbanen, parken en sportvelden. Getrokken door een tractor van 40 pk of meer, De door de aftakas aangedreven bladen van Model 831 snijden in de grond op een diepte van 2-1 / 2 tot 4-1 / 2 inch op 6-inch middelpunten om de polymeerkristallen af ​​​​te zetten.

1989, Olathe gaf Dr. Jeff Nus van de Kansas State University een $20,- 000 subsidie ​​voor een groot onderzoek naar de polymeersnelheid van dit type injectie, en dit onderzoek gaat door - net als een begeleidend onderzoek waarbij polymeer wordt gebruikt om een ​​nieuwe, 'zachter' atletiekveld om blessures bij atleten te verminderen en een derde studie om rotatiesnelheden te bepalen. Sommige tests in het gebied van Denver van het nieuwe Model 831 waren gepland voor eind mei of begin juni 1990.

Olathe is ook van plan een kleinere walk-behind 'polymeerplanter' te ontwikkelen voor de thuismarkt voor gazons, en heeft zich gericht op de herfst van 1990 om de machine op de markt te brengen.

Survival aanplant
De Colorado Forest Service gaat nu het zesde jaar in waarin ze cross-linked polyacrylamide gebruikt om de overleving te vergroten in haar programma's voor zaailingen en levende sneeuwomheiningen, met een techniek waarbij bareroot-zaailingen worden gedompeld met een slurry-oplossing van verpulverd (fijn) polymeer, en het mengen van een kopje tot een halve liter gehydrateerde standaardkristallen met de aanvulling van alle bareroot en gecontaineriseerde bouillon. De polymeerkosten voor dit type beplanting bedragen 5 tot 10 cent per boom. Met deze techniek worden nu jaarlijks meer dan een miljoen bomen in Colorado geplant.

Versnelde boomgroei
Tests met Californische amandelen (gekozen als snelgroeiende boom) tonen aan dat 6 ons polymeer verwerkt rond het wortelsysteem in het vergrote plantgat 30 tot 40 procent snellere groei geeft (met een verdubbeling van het laterale wortelsysteem van de boom) in de eerste vier maanden. Het verschil wordt na 10 maanden kleiner tot 15 procent, omdat de boom groter is dan het nut van de zes ons polymeer.

Met een groot door Pitts Carbonic ontwikkeld persluchtinjectiepistool, tests zijn gestart om te bepalen of de versnelde groei kan worden voortgezet in de tweede, derde en vierde jaar. Door het pistool in 1-, 2 en 3 voet diepten, polymeer kan worden geïnjecteerd in 3-, Gebieden met een diameter van 6 en 9 voet, respectievelijk.

Vergelijkbaar injectiewerk wordt gedaan met vier andere typen persluchtinjectiepistolen (Grow Gun, Olathe, Aqua-life en Terralift) en de Olathe serie modderpompen die gehydrateerd polymeer verpompen.

Perkplanten
Dat veelvuldig water geven door perkgoedhandelaren vervelend is, vaak rommelig, en arbeidsintensief draagt ​​bij aan het geschatte verlies van 15% op alle perkplanten die afsterven na het verlaten van de kwekerij. Echter, vernet polyacrylamide vertoont niet alleen tekenen van vermindering van de hoge mortaliteit, maar ook door het verlagen van de kosten van de perkplantentelers, zowel door vroege volwassenheid als door het verminderen van de arbeid die nodig is voor het water geven.

Bijvoorbeeld, Lee Junglen en Ron Smith van Flower Floral, Fontein, Colorado, in 1989 werd de helft van hun drie hectare grote koude perkgoed omgezet in verknoopt polyacrylamide door een pond polymeer (de helft van de aanbevolen hoeveelheid) in elke kubieke meter grondmengsel te mengen. Voorheen afhankelijk van vier fulltime watergevers in het voorjaar, Flower Floral verlaagde de bewateringskosten met 50% doordat twee medewerkers de bewateringstaken konden uitvoeren. Door de snelheid te verhogen tot twee pond polymeer per kubieke meter voor 1990 en 100% om te zetten in polymeer, een extra aanzienlijke verlaging van de arbeidskosten heeft plaatsgevonden. Junglen meldt dat kweken met polymeer alleen maar pluspunten heeft, maar vereist wel wat aanpassingen, zoals het wijzigen van plantdata voor tomatenperkplanten die twee weken eerder rijpen dan normaal wanneer ze in polymeer worden gekweekt.

Inheems gras zaaien met polymeer
Meer dan 300 hectare in Colorado, Wyoming en Utah zijn ingezaaid met 10 tot 20 pond Hydrosource Standard (kristallen) per hectare gemengd met het graszaad of afzonderlijk in de zaadrij geboord via insecticidedozen. In de meeste gevallen, resultaten waren uitstekend, en de techniek lijkt veelbelovend voor 'out of window' aanplant.

Als het polymeer wordt gehydrateerd (door water of regen) wanneer de zaden de cruciale kiemfase ingaan, dan worden hoge slagingspercentages behaald. Dit komt omdat zelfs een lichte regen zal resulteren in de tijdelijke opslag van 400 tot 800 gallons water per acre in de zaadrijen bij de 10 tot 20 pond per acre polymeersnelheden.

WPI onderzoekt momenteel met de USDA Agriculture Research Service, USDA Bodembehoud, en het Bureau of Reclamation van het ministerie van Binnenlandse Zaken, onder andere, de haalbaarheid van gel-seeding inheemse graszaden. De techniek omvat het mengen van het zaad met een gel gemaakt van verpulverd polymeer die 'tandpasta-mode' in de zaadrij zou worden geperst. Inheemse graszaden met gel zijn de afgelopen jaren door een aantal onderzoekers tot stand gebracht, maar verbeterde gels, lagere kosten en een grotere behoefte kunnen gelseeding mogelijk maken voor de toekomst.

Gel-zaaien, een oude techniek die het meest recent is bereikt door Dr. Herb Sunderman van het Colby Ag Research Station van de Kansas State University, met een knijppomp voor vloeibare mest, is aantrekkelijk omdat het de maximale hoeveelheid opgeslagen water in de zaadrij deponeert tegen een minimale prijs. Bijvoorbeeld, regenwater gebruiken, vijf pond polymeer (fijn), voor $ 20,00 of minder, zal meer dan 200 gallons gel produceren.

Extra toepassingen voor polymeer

Voorgestelde opslagbedden van polymeer
Het vermogen van vernet polyacrylamide om grote hoeveelheden water op te slaan onder bomen en struiken opent een geheel nieuwe dimensie voor innovatieve landschapsarchitecten en ingenieurs. Bijvoorbeeld, Meerwoud, De landschapsarchitect uit Colorado, Jan Caniglia, heeft een systeem voorgesteld om het water op het dak op te vangen en te kanaliseren naar grote opslagbedden van polymeer onder planten verspreid over een tuin met een xeriscape. Door het afvoerwater van een 2 te leiden, 000 vierkante voet dak in bepaalde teeltgebieden met 'polymeerbedden' (waaronder ook poreus gesteente), dit systeem zou het mogelijk moeten maken om vrijwel elk type boom of struikontwerp te laten groeien met alleen natuurlijke regenval of gesmolten sneeuw.

In werkelijkheid, door de natuurlijke neerslag van het dak te concentreren, kan het theoretisch mogelijk zijn om de 'jaarlijkse regenval' die beschikbaar is voor de veel kleinere bloem, te verdubbelen of te verdrievoudigen, struiken en bomen in de tuin. Met de verschillende persluchtapparaten die beschikbaar zijn voor het injecteren van polymeerkristallen in de grond tot drie voet diep en 15 voet in diameter, de landschapsarchitect hoeft het ontwerp alleen maar te markeren met de diameter, diepte van injectie, en ponden polymeer dat in elk bed moet worden opgeslagen. Voor planten met ondiep wortelstelsel, het polymeer kon in de bedden worden gerototilleerd.

Een kwart inch regen op een 2, Een dak van 1000 vierkante meter zou snel ongeveer 310 gallons water leveren om diep in de polymeeropslagbedden te weken. In tegenstelling tot, dezelfde kwart-inch regen over het groeigebied zou slechts een centimeter of minder in de grond kunnen doordringen. Met elke pond verknoopt polyacrylamide waarvan bekend is dat het 25 tot 40 gallons regenwater in de grond opslaat, de landschapsarchitect kon het opslagsysteem zorgvuldig afstemmen op de dakmaat, gebied regenval patroon, en planteisen.

Verhoogde bloembedden
De parken, Afdeling recreatie en bibliotheken van Westminster, Colorado, moe van de hoge kosten en klachten van tweemaal daags water geven van een goed zichtbaar 600 vierkante meter verhoogd petunia-bloembed, onlangs een zeer hoge hoeveelheid polymeer geïnstalleerd (70 pond per 1, 000 vierkante voet) in een test om te bepalen of ze de petunia's in bloei kunnen houden met alleen natuurlijke neerslag en/of beperkte watergift.

Vanuit technisch oogpunt, 70 pond per 1, 000 vierkante voet geeft een potentiële opslagcapaciteit van ongeveer 2-1 / 2 inch water, en de 12-inch diepte tot waar de site werd geroteerd, zal waarschijnlijk geen papperig bloembed creëren. Door de kilo's polymeer te vergelijken met de kubieke voet grond die erbij betrokken is, we merken op dat de snelheid ongeveer twee pond per kubieke meter grond is:een snelheid die als optimaal wordt beschouwd voor met polymeer beladen grondmix voor bloemen.

Laden op polymeren
Verknoopt polyacrylamide en andere polymeren lijken veelbelovend als dragers voor kunstmest, micronutriënten, pesticiden, herbiciden, groeivertragers, systemische spelafweermiddelen, nematociden en fungiciden. Het grootste nieuws op het gebied van laden is een besluit van februari 1990 door het National Fertilizer and Environmental Research Center (NFERC) van de TVA om acht tot tien wetenschappers toe te wijzen aan het laden van meststoffen en micronutriënten op verschillende polymeren.

Dit nieuwe NFERC-programma vertegenwoordigt de eerste belangrijke onderzoeksinspanning van de Amerikaanse overheid naar synthetische polymeren. Een NFERC preliminair kasonderzoek uit 1989 naar het laden van 32% (UAN) stikstof op verknoopt polyacrylamide resulteerde in 50% grotere planten en 40% betere benutting van stikstof. Het NFERC-onderzoek concentreert zich nu op zowel stikstof- als ijzerbelading.

Een deel van de aantrekkelijkheid van polymeerbelading is dat elke pond standaardkristallen ongeveer 67, 000 tot 70, 000 kristallen, waardoor een vorm van langzame afgifte mogelijk wordt door simpelweg het dispersiepatroon te veranderen. de 67, 000 tot 70, 000 cijfer blijkt nuttig op andere manieren. Bijvoorbeeld, we kunnen de dichtheid van een uitzendingstoepassing ruwweg berekenen door het aantal kristallen te tellen dat over een vierkante meter valt.

Spelafweermiddelen
Ani-pel is een systemische, biologisch afbreekbaar wildafweermiddel met denatoniumbenzoaat (Bitrex), een van de tien meest bittere stoffen ter wereld, en de enige die in water oplosbaar is. Naast de veelgebruikte tabletvorm, het heeft een aanzienlijk potentieel voor het laden op polymeerkristallen. De U.S. Forest Service experimenteert met het kweken van zaailingen in een kweekbed met met Ani-pel geladen kristallen. Terwijl de korrel tweeënhalf jaar bescherming biedt tegen alle boven- en ondergrondse dierschade, niemand weet nog hoeveel bescherming zal worden geboden door het polymeer dat is geladen met de bitterstof.

Russische olijfzaailing verwijderd 11 maanden na transplantatie. Zaailing werd geplant met 1 ounce polymeer (ongeveer 70, 000 kristallen) in het originele gat van 3 gallon, dus het afgebeelde polymeer vertegenwoordigt misschien 10% van de werkelijke kristallen die aan het haarwortelsysteem zijn bevestigd.

Polymeerprestaties en veiligheid
De prestaties van cross-linked polyacrylamide worden tijdelijk beïnvloed door zouten van zowel irrigatiewater als de grond, maar presteert veel beter wanneer gehydrateerd door regenwater of gesmolten sneeuw. Bijvoorbeeld, een pond polymeer zal 48 gallons (100%) absorberen en vasthouden in gedeïoniseerd water, 32 gallons (60%) in water relatief laag in zouten, en in het bereik van 15 tot 25 gallon (30 tot 50%) in water met een hoger zoutgehalte. Polymeerprestatiefactoren (PPF) van slechts 11 tot 23% zijn waargenomen bij bepaalde irrigatie in de Lubbock, Texas gebied, met zo'n lage hydratatie dat landbouwgebruik op dergelijke locaties niet economisch zou zijn. In tegenstelling tot, tests van droge velden in hetzelfde gebied wijzen op een ongewoon hoge PPF van 80% of beter.

Informele tests van irrigatiewaterbronnen langs Colorado's Front Range laten relatief consistente prestaties zien, en er zijn geen ernstige prestatieproblemen waargenomen, behalve vanaf een ondiepe waterput in het oostelijke deel van Colorado Springs. Aangezien de Front Range (soms) gezegend is met moessonbuien, zowel xeriscape- als geïrrigeerde locaties zullen profiteren van de hogere prestaties van natuurlijke neerslag.

Het zoutgehalte van bodem en water vormt een van de weinige potentiële bedreigingen voor de levensduur van verknoopt polyacrylamide (UV-licht zal gehydrateerde kristallen die op het oppervlak van de grond zitten gedurende enkele weken afbreken, maar dringt niet meer dan een halve inch in de grond).

Hogere concentratie van bepaalde in water oplosbare zouten (bijv. magnesium, calcium) zijn onlangs ontdekt door twee onderzoekers van de Universiteit van Californië/Davis om een ​​permanent 'bindend' effect op de kristallen te veroorzaken, het verminderen van hun efficiëntie tot zo laag als 10%.

Echter, op een daadwerkelijke veldlocatie is nog nergens een bevestiging gevonden van dit 'omsnoeringseffect'. (Bijvoorbeeld, dezelfde kristallen gehydrateerd uit de Lubbock-irrigatiebron, werden gespoeld met gedeïoniseerd water - wat het effect van regen simuleerde - en vervolgens uitgevoerd met bijna normale snelheden.) Het is te hopen dat het probleem voornamelijk beperkt blijft tot hoge laboratoriumconcentraties van de verschillende in water oplosbare zouten, hoewel we er in geselecteerde kinderdagverblijfsituaties mee te maken kunnen krijgen. Onderzoekers van vernet polyacrylamide en betrokken bedrijven besteden nu veel meer aandacht aan de waterkwaliteit.

De veiligheid op lange termijn van verknoopt polyacrylamide is natuurlijk een belangrijke vraag voor de consument, gezien het hoge milieubewustzijn, maar er is in de meer dan 30 jaar sinds de oorspronkelijke ontwikkeling van het polymeer weinig opgedoken dat enige reden tot bezorgdheid voor het milieu zou geven. Er is een aanzienlijke hoeveelheid informatie over de ontledingsroutes van polymeren waaruit blijkt dat dit type polymeer uiteindelijk degradeert om CO2 te produceren. H2O en NH4. De huidige marktactiviteit veroorzaakt een intensivering van het polymeeronderzoek, inclusief tests om de ongevaarlijke aard van het polymeer opnieuw te verifiëren.

De ontwikkelingssnelheid van de verknoopte polyacrylamide-industrie in landschapsarchitectuur en landbouw lijkt in directe relatie te staan ​​met de hoeveelheid tijd, inspanning en geld besteed aan onderzoek. Gezien de complexiteit van het polymeer ten opzichte van de toepassingssnelheden en methoden, het is absoluut noodzakelijk dat het gezamenlijk wordt ontwikkeld door universitaire onderzoekers, onderzoeksgerichte polymeerbedrijven en professionele landschapsarchitecten.