研究發現沙子加塗一層豆油可成為農業塑料覆蓋物的綠色替代品

為了防止土壤中的水分蒸發，農民們通常會在作物植株周圍的地面上覆蓋一層聚乙烯塑料。不過很快就會有一種更環保的替代物，即大豆油包覆沙子的形式。 當大多數人聽到 “覆蓋物"這個詞時，他們想到的是樹皮屑或枯葉等有機材料。然而，經常使用的農用塑料布也是覆蓋物的一種形式，除了幫助保持土壤濕潤外，它還可以減少雜草的生長，防止水土流失，並通過創造一種地面温室效應來提高土壤温度。

不過和其他塑料製品一樣，板材的生產過程並不是一個很環保的過程。此外，一旦塑料覆蓋物出現裂縫和破損，通常只會被清除並傾倒在垃圾場。更重要的是，它的微小顆粒可能會殘留在土壤中，甚至有可能進入收穫的作物中。

在副教授Michael Nicholl的帶領下，拉斯維加斯內華達大學的科學家們開始開發一種更環保的替代方案，提供類似的保水性能。

他們首先將等量的沙子和大豆油結合起來，將混合物加熱約一小時，然後讓其冷卻。這個過程使油部分聚合，在每一粒沙子周圍形成一層塗層。最後將塗覆的沙子在水中清洗，然後讓其乾燥，從而去除多餘的油。

在實驗室測試中，將一層塗油砂放在PVC管垂直部分所包含的各種類型的土壤上，之後將土壤用水浸透。據觀察，水很容易通過沙子流到土壤中。然而，挑戰在於如何將液體保持在那裏。

“當水被施加到土壤表面時(雨水、灌溉)，一些水會在毛細作用和重力的作用下向下滲透，“Nicholl解釋説。“施水結束後，土壤開始從頂部向下乾燥。隨着頂層表面變得更加乾燥，毛細管作用將導致更深層和更濕潤的土壤中的水向上上升，在那裏它在表面蒸發並直接進入大氣。”

由於其疏水性(防水性)的特性，油塗層有助於防止這種情況發生--即使水仍然通過土壤向上遊走，但基本上被沙子 “反過來”，使其無法蒸發。總而言之，研究發現，與裸土的對照樣品相比，沙子覆蓋的土壤的蒸發水分損失高達96%。

“這些研究結果表明，油包砂有可能被開發成塑料薄膜覆蓋物的可持續替代品，“Nicholl説。

有關該研究的論文最近發表在《Vadose Zone Journal》上。