聚丙烯酰胺在农业中的应用原理

我国水土流失范围广，如山区、丘陵区、风沙区，且流失较为严重，据不完全统计我国水土流失面积356平方公里，每年流失土壤总重量近50亿吨。而聚丙烯酰胺具有很强的絮凝作用，可以起到水土保持的作用。

作用原理是聚丙烯酰胺与水接触时，疏水基由于疏水作用转向内侧，形成不溶于水的粒状结构，亲水基团通过氢键与水分子结合形成水合水。聚丙烯酰胺分子结构中三维网络上的羟酸基团遇水发生解离，产生—羟酸根离子和氢离子，由于，其高分子链上的羟酸根离子不能向水中扩散，则网络中的氢离子浓度高于水中的氢离子浓度，产生浓度差。使高分子聚合物网络外部的水向网络内部渗透，以达到网络内外氢离子浓度的平衡。因此，在高分子聚合物网状结构内外产生了渗透压，水分子便在渗透压的作用下向网内渗透形成了网孔水，其是被高分子网空间所束缚的自由水，但这种被束缚的水分子仍具有普通水的理化性质，只是水分子的运动受到限制。

在土壤中施用聚丙烯酰胺，就是利用这种网孔水的原理，当遇到干旱时，“网孔水”因渗透压作用缓慢释放水分，有效的防止水分流失和无效蒸发，达到保水的作用。同时，聚丙烯酰胺分子在土壤中遇水溶解时，分子与土壤颗粒相互作用，对土壤团聚体的形成起到了一定促进作用，促使土壤的沉降系数、结构系数和各级水稳性团聚体总量明显提高，并增加土壤水分入渗率，减少地表径流，为作物增产提供条件。