โพลีอะคริลาไมด์ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในฐานะสารปรับปรุงดิน^{[ 9 ]}บริษัทมอนซาน โตได้ นำเสนอโพลีอะคริลาไมด์เป็น "สารปรับปรุงดินเชิงเส้น" ในช่วงทศวรรษ 1950 ภายใต้ชื่อทางการค้า Krilium เทคโนโลยีการปรับปรุงดินนี้ถูกนำเสนอในงานสัมมนาเรื่อง "การปรับปรุงโครงสร้างดิน" ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลเวเนีย เมื่อวันที่ 29 ธันวาคม พ.ศ. 2494 เทคโนโลยีนี้ได้รับการบันทึกอย่างละเอียดและตีพิมพ์ในวารสารSoil Science ฉบับเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2495 เล่มที่ 73 ซึ่งเป็นวารสารที่อุทิศให้กับสารปรับปรุงดินโพลีเมอร์ สูตรดั้งเดิมของสารปรับปรุงดินโพลีอะคริลาไมด์นั้นยากต่อการใช้งานเนื่องจากมีแคลเซียมซึ่งเชื่อมโยงโพลีเมอร์เชิงเส้นภายใต้สภาพสนาม บริษัทมอนซานโตจึงเลิกใช้ Krilium สารปรับปรุงดินที่ละลายน้ำได้มีประโยชน์ดังต่อไปนี้: ^{[ 10 ]}

1. เพิ่มช่องว่างในดินที่มีส่วนประกอบของดินเหนียว
2. เพิ่มการซึมผ่านของน้ำลงสู่ดินที่มีส่วนผสมของดินเหนียว
3. ป้องกันการเกิดเปลือกแข็งบนดิน
4. ป้องกันการกัดเซาะและการไหลของน้ำ
5. เตรียมดินร่วนซุยที่ง่ายต่อการเพาะปลูก
6. ช่วยให้ดินแห้งเร็วขึ้นหลังฝนตกหรือการชลประทาน เพื่อให้สามารถไถพรวนดินได้เร็วขึ้น

ดังนั้น สิ่งเหล่านี้จึงแปลได้เป็น

1. เป็นพืชที่แข็งแรงกว่า ใหญ่กว่า และมีระบบรากที่กว้างขวางกว่า
2. การงอกของเมล็ดและการเจริญเติบโตของพืชเร็วกว่าปกติ
3. การใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
4. การกำจัดวัชพืชง่ายขึ้น
5. ตอบสนองต่อปุ๋ยและพันธุ์พืชใหม่ได้ดีขึ้น
6. โรคพืชที่เกิดจากดินระบายอากาศไม่ดีจะลดลง
7. ความต้องการพลังงานในการไถพรวนลดลง

โพลีอะคริลาไมด์แบบเชื่อมโยงซึ่งกักเก็บน้ำได้ดี มักใช้ในงานพืชสวนและเกษตรกรรมภายใต้ชื่อทางการค้า เช่น Broadleaf P4 และ Swell-Gel นอกจากการใช้ในพื้นที่เพาะปลูกแล้ว โพลิเมอร์เหล่านี้ยังใช้ในพื้นที่ก่อสร้างเพื่อควบคุมการกัดเซาะเพื่อปกป้องคุณภาพน้ำของแม่น้ำและลำธาร ใกล้เคียง ^{[ 11 ]}ในฐานะโมโนเมอร์ที่ไม่มีประจุ สามารถทำปฏิกิริยาโคพอลิเมอไรเซชันกับโมโนเมอร์ที่มีประจุลบ เช่น กรดอะคริลิก และโมโนเมอร์ที่มีประจุบวก เช่นDADMACและได้โคพอลิเมอร์ที่มีความเข้ากันได้แตกต่างกันในการใช้งานต่างๆ

โพลีอะคริลาไมด์ยังใช้ในดินปลูก บางชนิดอีก ด้วย^{[ 12 ]}การใช้งานอีกอย่างหนึ่งของโพลีอะคริลาไมด์คือการใช้เป็นสารเคมีตัวกลางในการผลิต N-เมทิลอลอะคริลาไมด์และ N-บิวทอกซีอะคริลาไมด์^{[ 13 ]}

การใช้สารปรับปรุงดินที่พบได้บ่อยที่สุดคือการปรับปรุงโครงสร้างของดิน ดินมักจะอัดแน่นขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปการอัดแน่นของดินจะขัดขวางการเจริญเติบโตของราก ทำให้พืชดูดซับสารอาหารและน้ำได้น้อยลง สารปรับปรุงดินสามารถเพิ่มความโปร่งและเนื้อสัมผัสเพื่อให้ดินร่วนซุยได้^{[ 14 ]}

เป็นเวลานานหลายศตวรรษแล้วที่มนุษย์ได้เติมสิ่งต่างๆ ลงในดินที่ไม่อุดมสมบูรณ์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรองรับการเจริญเติบโตของพืชอย่างแข็งแรง วัสดุบางอย่าง เช่น ปุ๋ยหมัก ดินเหนียว และพีทยังคงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน นอกจากนี้ สารปรับปรุงดินหลายชนิดยังเพิ่มธาตุอาหาร เช่น คาร์บอนและไนโตรเจน รวมถึงแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์อีกด้วย

สารอาหารเพิ่มเติม เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม และฟอสฟอรัสอาจเพิ่มขึ้นได้ด้วยการปรับปรุงดินเช่นกัน ซึ่งจะทำให้ดินอุดมสมบูรณ์ขึ้น ทำให้พืชเจริญเติบโตได้ใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้น^{[ 15 ]}

การปรับปรุงดินยังสามารถเพิ่มความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (CEC) ของดินได้อย่างมาก ดินทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บธาตุอาหารของพืชความสามารถสัมพัทธ์ของดินในการกักเก็บธาตุอาหารกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งก็คือประจุบวกประจุบวกที่พบได้ทั่วไปในดิน ได้แก่แคลเซียมแมกนีเซียมโพแทสเซียมแอมโมเนียมไฮโดรเจนและโซเดียม

จำนวนแคตไอออนทั้งหมดที่ดินสามารถกักเก็บได้ ซึ่งก็คือประจุลบทั้งหมดของดิน เรียกว่า ความสามารถในการแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดิน ยิ่งค่า CEC สูงเท่าไร ประจุลบก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และดินก็จะสามารถกักเก็บและแลกเปลี่ยนแคตไอออนกับรากพืชได้มากขึ้น ทำให้รากพืชได้รับสารอาหารที่ต้องการ^{[ 16 ] [ 17 ]}

สารปรับปรุงดินอาจใช้เพื่อปรับปรุงการกักเก็บน้ำในดินแห้งและหยาบซึ่งไม่สามารถกักเก็บน้ำได้ดี ตัวอย่างเช่น การเพิ่มวัสดุอินทรีย์สามารถปรับปรุงความสามารถในการกักเก็บน้ำของดินทรายได้อย่างมาก และสามารถเพิ่มเพื่อปรับค่า pH ของดินให้ตรงกับความต้องการของพืชบางชนิด หรือเพื่อทำให้ดินที่เป็นกรดหรือด่างสูงสามารถใช้ประโยชน์ได้มากขึ้น^{[ 18 ]}ความเป็นไปได้ในการใช้วัสดุอื่น ๆ เพื่อทำหน้าที่แทนปุ๋ยหมักและดินเหนียวในการปรับปรุงดินได้รับการศึกษาในเชิงวิทยาศาสตร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และคำว่า การปรับปรุงดิน ก็ถูกบัญญัติขึ้น เกณฑ์ที่ใช้ในการตัดสินวัสดุดังกล่าวส่วนใหญ่ยังคงเป็นความคุ้มค่า ความสามารถในการเพิ่มความชื้นในดินเป็นระยะเวลานาน กระตุ้นกิจกรรมของจุลินทรีย์ เพิ่มระดับสารอาหาร และปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตของพืช

สารปรับปรุงดินสังเคราะห์ชนิดแรกถูกนำมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1950 โดยโพลีอะคริโลไนไตรล์ ที่ผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสทางเคมี เป็นสารที่ใช้มากที่สุด เนื่องจากความสามารถในการดูดซับน้ำได้หลายร้อยเท่าของน้ำหนักตัวเอง โพลีอะคริลาไมด์และโพลีเมทาคริเลต (หรือที่รู้จักกันในชื่อโพลีเมอร์ดูดซับน้ำ โพลีเมอร์ดูดซับพิเศษ หรือไฮโดรเจล ) จึงถูกนำมาทดสอบในด้านการเกษตร การทำสวน และการจัดสวนตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา

ความสนใจในสารเหล่านี้ลดลงเมื่อการทดลองพิสูจน์แล้วว่าสารเหล่านี้เป็นพิษต่อพืชเนื่องจากมีสารตกค้างของโมโนเมอร์อะคริลาไมด์ในปริมาณสูง แม้ว่าความก้าวหน้าในการผลิตในภายหลังจะช่วยลดความเข้มข้นของโมโนเมอร์ลงต่ำกว่าระดับที่เป็นพิษ แต่เอกสารทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามีเพียงไม่กี่ความสำเร็จในการใช้โพลิเมอร์เหล่านี้เพื่อเพิ่มคุณภาพหรืออัตราการรอดชีวิตของพืช การปรากฏตัวของเครื่องมือรุ่นใหม่ที่มีศักยภาพในต้นทศวรรษ 1980 ซึ่งรวมถึงโพลิเมอร์ดูดซับน้ำและโคโพลิเมอร์จาก ตระกูล โพรพีนาไมด์และโพรพีนาไมด์-โพรพีโนเอต ได้เปิดมุมมองใหม่ๆ

ในบริบทของการก่อสร้าง มีเทคนิคการปรับปรุงดินบางอย่างที่มุ่งเน้นการปรับปรุงความแข็งแรงและความต้านทานของดินอ่อนมาก เช่น เมื่อขุดอุโมงค์ลึกสำหรับการก่อสร้างรถไฟใต้ดินหรืออุโมงค์ใต้ดิน^{[ 19 ]}เทคนิคการเสริมเสถียรภาพดินด้วยการอัดฉีดสารเคมี แรงดันต่ำ ยังถูกนำมาใช้สำหรับการเสริม ฐานรากอาคารสูง เป็นทางเลือกแทนฐานรากเสาเข็มในโครงการพัฒนาที่อยู่อาศัยเหนือพื้นที่ฝังกลบขยะแม่น้ำอีสต์ริเวอร์การอัดฉีดแรงดันอาจทำได้ยากหากนำไปใช้อย่างถูกต้องในพื้นที่ที่มีวัสดุเหลือทิ้งหรือดินที่ไม่สม่ำเสมอและหยาบ^{[ 20 ] [ 21 ]}

• รายชื่อระบบการทำปุ๋ยหมัก
• รายชื่อหัวข้อด้านสิ่งแวดล้อม
• รายการหัวข้อเกษตรกรรมยั่งยืน
• รายชื่อหัวข้อเกี่ยวกับการทำสวนและการเกษตรอินทรีย์