Аннотация:This work presents a hydrogel that has complex action on soil stability and is able to biodegrade. It greatly improves the available water range of sandy soil and creates a protective crust on the substrate surface, which is stable against wind and water streams. It can also serve to absorb metal ions from soil (like Cu2+) or as a reservoir for nutrients. В последние годы, полиэлектролиты активно применяются в качестве почвенных мелиорантов по двум основным направлениям. Первое – это обработка почв растворами линейных полимеров для образования полимер-почвенных покрытий, корок, защищающих от водной и ветровой эрозии. С другой стороны, используют полимеры сетчатой структуры, набухающие в водной среде с образованием гидрогелей. Подобные добавки улучшают водный режим почв, предотвращают испарение воды, ее гравитационный сток. Однако, в литературе практически не встречаются описания комплексно-действующих полимерных почвенных кондиционеров, способных справиться с обеими описанными задачами. В данной работе показано использование сшитого сополимера акриламида, акрилата калия и крахмала (АМ-АК-Крахмал#) в качестве добавки-мелиоранта с комплексным действием. Содержание сшивки составило 0.04 мас. %. Сухой сополимер измельчали до гранул 0.25–0.5 мм и вносили в образцы песка и супесчаной почвы. В первую очередь, способность сополимера к набуханию снижается при помещении в субстрат. Данное явление обусловлено внешним давлением со стороны песка/почвы на гидрогель, вследствие чего, он не способен поглощать максимальное количество влаги. Однако, АМ-АККрахмал# все еще демонстрировал увеличение диапазона доступной для растений влаги вплоть до уровня хорошо агрегированных плодородных суглинистых почв (16 %) при содержании 0.5–0.8 % от массы субстрата. Кроме того, при разбрызгивании водной взвеси АМ-АК-Крахмал# на поверхности песка и почвы формировались водостойкие защитные покрытия (корки), которые не разрушались под действием штормового ветра или дождевания/потоков воды. Также набухший гидрогель способен поглощать ионы меди из растворов, что свидетельствует о возможном применении его для очистки почв от тяжелых металлов. Для сравнения использовали коммерческий гидрогель AQUASORB (SNF, Франция), с гранулами того же размера. В данном случае гидрогель оказался способен лишь к удержанию влаги; удовлетворительных защитных покрытий на основе AQUASORB получить не удалось. Таким образом, показано, что гидрогель с крайне низкой степенью сшивки является многофункциональным мелиорантом, комплексно улучшающим качество почвы, что не встречается для коммерческих мелиорантов.
