应用聚丙烯酰胺防治水土流失的研究现状

合理利用聚丙烯酰胺(PAM)不仅可以减少水土流失,还可以减少由于水土流失造成的大量有机质和氮、磷、钾等养分的流走。土壤的类型以及PAM的质量浓度、施用方法、地形等因素,都会影响PAM施用后的效果。PAM干施和湿施对防治水土流失的效果没有显著区别。在采用PAM防治水土流失时,应根据所施用区域的土壤条件、坡度及坡长确定具体的实施方案。PAM在农业生产中应用是安全的,不会对环境造成危害。由于采用PAM防治水土流失操作简单、投资少、见效快,在雨养农业区具有广阔的推广前景。     

土壤调理剂(PAM)的水土保持作用机理及动态研究

土壤调理剂(PAM)作为一种高分子聚合物材料,已成为改善土壤结构、提高土壤抗蚀能力、降低土壤侵蚀量的主要手段之一。针对PAM的水土保持功能,介绍了PAM的水土保持作用机理、水土流失防治效果及应用前景。     

土壤调理剂PAM的农用研究和应用

90年代 ,新型PAM产品 (具有很高分子量的阴离子型PAM )和改进的应用技术 (低用量配合灌溉水 )使得PAM在农业上的使用成本大大减少 ,而农用效益大大提高 ,土壤调理剂PAM的农用重新受到重视。目前美国西部已将PAM的农用作为一项农田水土保持新技术而得到越来越广泛的应用。土壤调理剂PAM曾于 80年代后期介绍到我国 ,但是由于成本高等其它问题而未能在农业上推开 ,目前新型PAM的农用研究也在我国引起重视。国外大量研究和国内有关研究表明 ,PAM的农用效益体现在水土保持、灌溉效率、农业生产、环境、经济等方面。土壤调理剂PAM用于农田水土保持、防止水土流失前景看好     

用聚丙烯酰胺控制丰雨区农地土壤侵蚀

应用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)防治水土流失,已成为国际普遍采用的化学处理措施。2003年美国水土保持报道了美国印地安那州D.C.Flangan等人应用模拟降雨装置,在多干扰农田中,进行了施用PAM防治水土流失的试验研究,取得了在雨量充沛地区施用PAM防治水土流失的试验成果。第1次暴雨事件后,20kg/hm2PAM能使农用粉沙壤土的土壤固体颗粒淋失量减少60%,还能减缓60L/min高强度流水的冲刷侵蚀。在易严重侵蚀的地区用PAM处理后的土壤能有效控制侵蚀。对初始干土模拟降雨研究发现,在69mm/h降雨中,用80kg/hm2PAM可使粉沙壤土堤减少86%的地表径流和99%的土壤流失。在表土,用PAM液雾喷施风干的土壤比直接用干PAM颗粒处理的土壤更能及时有效地控制侵蚀。相信,此项研究对我国应用PAM防治水土流失的试验研究,有一定的借鉴作用。     

聚合物在水土保持中的应用

介绍了近年来聚合物在水土保持中的应用,聚合物通过创建和稳定团粒结构,增强土壤的渗透性及抗侵蚀能力,可有效地抑制了水土流失。聚合物的性质、施用方式和电解质的盐效应等因素可影响聚合物在水土保持中的效果。     

土壤固化剂及其水土保持应用研究进展

随着水土流失的加剧和生态环境的恶化,人们不断探索一些水土保持新技术、新材料和新方法,而土壤固化剂作为防治水土流失的一种化学措施应用前景广阔。本文阐述了土壤固化剂的类型特点、固化机理和固化性能,总结了土壤固化剂在水土保持中的应用现状,并指出其应用中存在的若干问题及研究方向,为土壤固化新材料的研发提供指导。     

保水剂在水土保持中的应用及研究进展

保水剂作为一种高分子化合物,具有保水、保土、保肥功能.保水剂通过自身保水特性和土壤学作用机制,可改善土壤结构,降低土壤密度,提高土壤抗蚀性,起到水土保持作用.针对保水剂的水土保持功能,通过介绍保水剂的水土保持作用机制、在水土保持应用中的关键因素、水土保持效益以及目前应用中存在的问题,指出保水剂虽具有显著的水土保持效益,但必须结合适宜的保水剂类型、适宜的施用方法和施用量等因素合理使用.认为对于保水剂的研究,应以基础研究为重点,并开发多功能复合保水剂,同时扩大保水剂在水土保持中的应用领域和范围.     

多氨基丙烯酸测定方法综述

多氨基丙烯酸 (PAM)是一种应用很广泛的人工聚合物 ,它可以稳定土壤结构 ,增加水的渗透性 ,减少土壤侵蚀 ,改善地表径流的水质。近年来PAM被广泛应用于水土保持中。测定PAM的浓度对于提高PAM应用的有效性 ,判断PAM含量的有效深度 ,从而估算PAM对环境的影响具有显著重要性。土壤水中PAM的定量测定方法 ,必须确保在低浓度条件下 (1× 10 -7～ 10× 10 -6)具有可靠的敏感度以及PAM完全不受可溶性盐和有机物的影响。经验证 ,依靠分光光度计分析PAM的技术N -Br 法 ,是一种适用于定量化测定土壤水和不含有机物的土壤中PAM的安全可靠方法。此项技术 ,对我国应用PAM进行水土流失化学防治有一定的借鉴作用。     

不同PAM施用方法对土壤入渗和侵蚀的影响

施用土壤调理剂PAM可增加入渗率和减少土壤侵蚀,为了研究不同PAM形态与施用方法对施用PAM效果的影响,该文对3种形态的PAM（溶胶态、溶液与干粉状）以及干粉PAM与石膏混合的2种施用方法进行了试验。结果表明,3种不同形态PAM均能够显著增加土壤入渗、减少侵蚀量。与对照相比,喷洒溶胶和溶液PAM可分别提高土壤稳定入渗率1.0～2.5、1.7～2.8倍,直接施用干粉PAM可提高0.25～1.8倍。综合比较干粉PAM的两种施用方法,地表直接撒施干粉比与土壤混合效果略好一些,与石膏联合施用可明显提高干粉PAM增加入渗效果,并且增加幅度随着石膏混合量增加而增加。地表直接撒施干粉PAM,与对照相比减少土壤侵蚀量最大约80%,可达到施用溶胶态与溶液PAM减少侵蚀相同的效果。干粉PAM与表层土壤混合施用将降低PAM减少侵蚀的效果。增加石膏掺入量可以加强干粉PAM增加土壤入渗、减少径流的效果,但会降低减少土壤侵蚀的作用。综合比较3种形态PAM及干粉PAM施用方法对入渗与侵蚀的影响,直接使用干粉PAM不仅具有较好效果,且施用方法简单易行,适合在旱作农业区推广使用。     

水土流失区植被恢复过程中土壤碳汇的形成机理

研究揭示区域性土壤侵蚀、水土保持与全球气候变化之间的关系,是土壤侵蚀与水土保持学科的重要前沿领域之一,具有重要意义。植被恢复是水土流失区主要的治理手段之一。在总结了植被恢复对土壤碳储量、土壤侵蚀对土壤碳素损失的影响,以及影响水土流失区土壤碳汇吸存的关键因素及其对植被恢复的响应的基础上,指出迫切需要加强对存在土壤侵蚀情况下的植被恢复过程中土壤碳素动态及土壤碳库的吸存机理等相关科学问题的研究。相关研究对科学评价水土保持在应对全球气候变化中的作用、增强土壤碳汇功能与形成机理的认识具有重要的科学意义,同时对加强土壤有机质管理、促进土壤肥力改善和退化生态系统的恢复与可持续发展也具有一定的现实意义。     

PAM喷施量与施用方式对风沙土风蚀的影响

固定流沙和减少风蚀是一个世界性的难题。PAM(聚丙烯酰胺,polyacrylamide)作为一种线性高分子聚合物,喷洒在土壤表层能形成结皮,能有效抵御风蚀,但喷施PAM溶液的结皮状况及抗风蚀能力与PAM的喷施量及土壤特性等密切相关,且PAM溶液的浓度越大则黏性越强,越不易喷洒。为了探寻PAM防风固沙的适宜喷施量及简便施用方法,该研究以乌兰布和沙漠流动沙丘的风沙土为试验材料,以风沙土的风干土及饱和湿土为对照,首先探讨PAM不同喷施量对风干土(风沙土)表层结皮状况、土壤含水率及土壤风蚀量的影响,以寻求PAM的适宜喷施量,然后再将适量的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,探寻PAM的简便施用方法。结果表明:1)PAM不同喷施量的结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均随PAM喷施量的增加而增加,均显著高于风干土和饱和湿土;PAM不同喷施量的土壤含水率均高于风干土,且随时间的延续均显著高于饱和湿土;喷施1、2、3和4g/m2的PAM风蚀量分别为风干土的26.83%、14.10%、13.01%和13.00%,为饱和湿土的28.78%、15.12%、14.02%和13.94%,当PAM喷施量达到2 g/m2时,PAM能有效降低风沙土的风蚀量。2)将2g/m2的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的土壤结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均高于风干土、饱和湿土和干撒PAM,干撒PAM的土壤表层结皮覆盖度低于饱和湿土但高于风干土,结皮厚度和结皮抗剪强度高于风干土及饱和湿土,干撒PAM后喷水及喷施PAM溶液的土壤含水率高于风干土、饱和湿土及干撒PAM,干撒PAM的土壤含水率与风干土基本一致。干撒PAM、干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的风蚀量分别为风干土的53.13%、11.17%和6.35%,为饱和湿土的76.34%、16.05%和9.12%,干撒PAM后喷水的抗风蚀能力接近于风沙土表层喷施PAM溶液。3)由于喷施PAM溶液需消耗大量的水分及人力,建议风沙区可在降雨前将2 g/m2的PAM干撒于土壤表层或干撒后向土壤喷水,可有效减少风蚀量。     

聚丙烯酰胺施用量、初始含水率和容重对土壤水分入渗特性的影响

  目的  聚丙烯酰胺（PAM）被认为是最有潜力的人工合成土壤改良剂。研究PAM对土壤水分入渗的影响,为黄土高原水土流失防治和土壤改良提供依据。  方法  通过室内模拟土柱试验,分析了PAM施用量、初始含水率和容重对一维垂直积水入渗的累积入渗量与湿润锋运移距离的影响,并通过多元回归分析得到各因子影响程度。  结果  （1）不同PAM施用量处理120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离总体上呈减小趋势,减小程度与PAM施用量有关。（2）无论是否施用PAM,120 min累积入渗量随初始含水率和容重的增加均呈现不同幅度的减少,而120 min湿润锋运移距离随初始含水率和容重的增加分别表现为增大和减小的趋势。（3）各因子对120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离的影响程度排序均为:容重 > PAM施用量 > 初始含水率。（4）建立了基于非线性回归方法的多元土壤水分入渗经验模型。  结论  PAM对于改良黄土高原地区旱作土壤的水分状况具有良好效果。     

施加PAM与CMC对土壤水分入渗与蒸发特征的影响

施加化学改良剂是改良土壤和提高农田水分有效性的重要途径,深入了解化学改良剂对土壤水分运动过程的影响是合理利用化学方法改良土壤的基础。通过开展室内土柱试验研究表施聚丙烯酰胺(PAM)和羧甲基纤维素钠(CMC)2种化学改良剂,分析不同施量的化学改良剂(PAM和CMC)对土壤水分入渗和蒸发特征的影响。结果表明:随着PAM和CMC施加量的增加,不同化学改良剂均降低了土壤水分入渗过程,抑制了土面蒸发过程。综合考虑不同化学改良剂的保水、抑蒸性能,施加CMC的减渗、抑蒸作用高于施用PAM,且CMC施量为0.08%的效果最佳。同等减渗、抑蒸效果下,CMC的施用量相对PAM的施用量更少。     

水土保持电声沙盘模型设计及应用

[目的]设计水土保持电声沙盘模型,为水土保持教学提供更为直观性的动态演示效果。[方法]以典型小流域为基本蓝本,依据光、电、声系统对流域基本特征、水土流失类型、水土保持措施进行演示,借助微型人工模拟降雨系统演示不同降雨强度、降雨类型情况下的水土流失强度、水土保持措施效益、水土保持监测情况。[结果]水土保持电声沙盘模型实际上是把一个简化的小流域分为12个大的演示区域,该模型侧重地形地貌、地物特征表达以及地理特点、自然要素的表现,能演示流域的边界及与周边流域的联系,典型小流域系统的基本组成要素,水土保持生物措施和工程措施,水文网系统的组成及汇流过程。[结论]水土保持电声沙盘具有仿真性、趣味性、体验性、自主性、互动性,能增强学生学习的兴趣和主动性,提高教学效果。     

不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及其机制

通过室内土柱培养,采用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)、沃特保水剂、β-环糊精、腐殖酸等4种土壤结构改良剂对黄绵土水稳性团聚体进行改良。结果表明:4种改良剂均可促进>0.25 mm水稳性团聚体的形成,在浓度0.05%～0.40%范围内,其改良效果表现为PAM>β-环糊精>沃特保水剂>腐殖酸,且黄绵土团聚体分形维数显著降低,尤以PAM改良效果最明显;在低浓度条件下,4种改良剂均可有效地降低土壤密度;土壤粒径分布表明,PAM改良黄绵土水稳性团聚体的机制是使<1 mm粒径的团聚体团聚为更大的团聚体,尤其是团聚为>5 mm的团聚体,PAM在4种改良剂中对黄绵土改良效果最好。阐明不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及机制,可为合理利用改良剂改良土壤结构提供理论依据。     

Effect of tillage systems and polyacrylamide on soil physical properties and wheat grain yield in arid regions differing in fine soil particles

A field study was performed for two consecutive seasons to evaluate the effect of polyacrylamide (PAM), tillage systems and particle size on soil physical properties and wheat grain yield. The PAM rates were 0, 10 and 20 kg ha^?1 while the tillage treatments included no-tillage (NT), moldboard plowing (CT1), and chisel plowing (CT2). Soil fine particles size of two locations were A (25.2 silt + clay) and B (38.5 silt + clay). Location B reported higher organic matter and total porosity while lower in bulk density. The CT1 and NT treatments denoted better soil organic matter percentage. The CT1 presented maximum infiltration rate compared to other tillage systems. No tillage showed better soil water contents while the minimum was in CT1 of location A and CT2 of location B. Increasing the PAM rate increased total porosity, infiltration rate and soil water content while decreased soil bulk density. Possibly, the presence of compacted layer in location A hindered the effect of PAM. At location B, the CT2 with PAM of 20 kg ha^?1 had the highest grain yield compared to other tillage systems. The PAM is beneficial for soil and water conservation and can be used in agriculture.     

红壤丘陵区坡改梯的水土保持效果研究

针对我国南方红壤丘陵地区坡耕地产生严重水土流失的现状,对比分析了坡改梯以后的水土保持效果。研究结果表明,坡改梯具有明显的保水保土效果,并且其保土效果要优于保水效果;而在同样坡改梯的情况下,植物措施和工程措施的结合,又能极大地提高保水保土效果。     

PAM施用方式对土壤水热及玉米生长的影响

为了探寻PAM在玉米生产中的最佳施用方式,在河套灌区玉米播种时,以不施PAM为对照,研究PAM沟施、混施、撒施、穴施对土壤水分、土壤温度和玉米生长的影响。结果表明:1)在玉米生长的不同时期,PAM都可提高土壤水分,特别是在干旱的玉米抽雄吐丝期、灌浆期具有显著作用;2)PAM可延缓玉米幼苗期、三叶期的土壤温度回升,抑制玉米幼苗生长;3)从玉米拔节期开始,PAM可促进玉米生长,在玉米抽雄吐丝期、灌浆期效果最为显著;4)PAM沟施、混施、撒施、穴施的玉米产量分别较对照提高30.6%、39.3%、40.2%和31.7%,水分利用效率分别提高18.97%、25.43%、29.69%和20.46%,水分产出率分别提高31.36%、40.71%、42.15%和32.32%;5)在河套灌区,PAM撒施是玉米播种时相对适宜的施用方法。     

模拟降雨条件下聚丙烯酰胺应用对径流、侵蚀和土壤养分流失的影响

Soil erosion affects soil productivity and environmental quality.A laboratory research experiment under simulated heavy rainfall with tap water was conducted to investigate the effects of anionic polyacrylamide(PAM) application rates(0,0.5,1.0,and 2.0 g m-2) and molecular weights(12 and 18 Mg mol-1) on runoff,soil erosion,and soil nutrient loss at a slope of 5°.The results showed the two lower rates of PAM application decreased runoff while the highest rate increased runoff as compared with the control.Sediment concentration and soil mass loss increased significantly with the increasing PAM application rate.Compared with the control,PAM application decreased K+,NH4+,and NO3-concentrations in sediment and K+ and NH+4 concentrations in runoff,but significantly increased the mass losses of K+,NH4+,and NO-3 over soil surface except for the NH4+ at PAM application rate lower than 1.0 g m-2.PAM application decreased the proportion of K+ loss with runoff to its total mass loss over soil surface from 60.1% to 16.4%.However,it did not affect the NH4+ and NO3-losses with runoff,and more than 86% of them were lost with runoff.A higher PAM molecular weight resulted in less soil erosion and K+ mass loss but had little effect on runoff and NH+4 and NO3-losses.PAM application did not prevent soil erosion and the mass losses of K+ and NO3-under experimental conditions.