PAM与不同土壤调理剂混合施用对降雨入渗和土壤侵蚀的影响

土壤中施用聚丙烯酰胺(PAM)可以提高降雨入渗率,减少土壤侵蚀量。PAM大多施用于土壤表面。为了研究PAM与不同土壤调理剂混合施用对入渗率和侵蚀量的影响,对PAM(22.5kg/hm2)与保水剂(45kg/hm2)、粉煤灰(1 500kg/hm2)、腐殖酸(900kg/hm2)混合的6种施用方法进行了试验。结果表明,施加了PAM的土壤调理剂均能显著提高降雨入渗率和减少土壤侵蚀量。与对照相比,施加了PAM处理的降雨入渗率较对照试验提高了1.8～2.7倍,土壤侵蚀量减少约50%～70%,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用提高降雨入渗率效果最为显著,PAM和保水剂混合施用减少土壤侵蚀量最多,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用相比单独施用PAM均没有显著性差异。综合比较结果发现,PAM与粉煤灰混合施用增加降雨入渗率和减少径流的效果最好,PAM与保水剂混合施用抗土壤侵蚀效果最好。     

PAM特性对砂土壤入渗及土壤侵蚀的影响

选择3种分子量(12×106、15×106和18×106Da)和3种水解度(7%、20%和35%)聚丙烯酰胺(PAM),测试PAM特性对土壤入渗和侵蚀的影响。结果表明,3种不同分子量PAM均能明显提高土壤入渗,与对照相比,稳定入渗率分别增加了58.9%、92.2%和83.3%。中分子量和高分子量PAM处理增加入渗效果明显大于低分子量处理,但前两者之间差异不显著。同样不同分子量PAM处理可显著降低土壤侵蚀量,与对照相比,土壤侵蚀量分别降低26.3%、52.6%和26.3%。3种分子量之间比较,中等分子量效果明显好于其他两种分子量。3种水解度PAM提高稳定入渗率分别为对照的1.9倍、2.4倍和2.3倍,20%中等水解度增加初始入渗效果明显高于7%与35%水解度,PAM的水解度对侵蚀量影响不明显。低分子量PAM链长较短,不能在相邻的黏粒之间形成"搭接桥",使黏结作用减弱,而高分子量PAM分子链过长,难穿透进入土壤团聚体之间的空隙,中等分子量的分子链长处于中间尺度,较易穿透土壤空隙,也可形成土壤颗粒之间搭接,产生较好黏结效果。PAM水解度小,电荷密度小,吸附作用弱,但水解度大,电荷密度大,造成分子链之间互斥作用增强,反而导致PAM黏结作用减弱,因而,中等水解度施用效果较好。     

聚丙烯酰铵和石膏防治土壤侵蚀

采用模拟侵蚀降雨对胡伯根(Hoberg)和布鲁塞尔(Brussels)土壤不同深度施用PAM、石膏或二者混施的土壤侵蚀进行了探索,试验结果表明施用PAM、石膏或二者混施,不同质地、不同深度的土壤延缓初始产流时间、降低径流量和冲刷量明显不同,施用20 kg/hm2 PAM溶液、40 kg/hm2 PAM溶液、20 kg/hm2 PAM溶液+5 t/hm2干石膏延缓了有机质含量≤0.15%土壤的初始产流时间,施用5 t/hm2干石膏延缓有机质含量低(0.2%)的酸性(pH=4.1)土壤的初始产流时间。施用20 kg/hm2 PAM溶液+5 t/hm2干石膏平均减少径流量25%,平均减少冲刷量47%(除有机质含量3.7%的土壤外)。各处理减少径流量和冲刷量的顺序为20 kg/hm2 PAM溶液+5 t/hm2干石膏>40 kg/hm2 PAM溶液>20 kg/hm2 PAM溶液>5 t/hm2干石膏,施用20 kg/hm2 PAM溶液+5 t/hm2干石膏效果最好。     

干粉PAM溶解时间对土壤饱和导水率的动态影响

本试验选取两种质地土壤(黏壤土和砂壤土),采用3种干粉PAM施用水平(0、22.5 kg/hm~2和45 kg/hm~2),测定土样在10.25 mm/h入渗速度下的土壤饱和导水率(KS),然后根据土样团聚体含量和稳定性及团聚结构的微观图片,分析干粉PAM影响下土壤结构的变化特征,进而说明干粉PAM溶解时间对KS的影响机理。结果表明:施用PAM后,KS随干粉PAM在水中溶解时间的延长而逐渐减小,最终趋于稳定;干粉PAM溶解时间较短时,PAM处理的KS高于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时砂壤土KS提高幅度最大,较对照提高26.87%,但不同PAM施用量处理间的KS差异不显著。干粉PAM溶解时间足够长时,PAM处理的KS均显著低于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时黏壤土KS降低幅度最大,较对照降低10.86%,但是不同施用量处理间KS差异不显著。从影响机理上分析,PAM主要是通过增加土壤团聚体含量及稳定性来提高KS;而干粉PAM溶解时间足够长时,由于PAM易吸附土壤颗粒,水解后的PAM分子链不断伸张延长,堵塞了土壤孔隙,加上PAM本身的黏滞特性,从而降低了KS。研究干粉PAM溶解时间对KS的动态影响,可以为PAM在改善土壤导水能力方面的应用提供理论依据。     

PAM特性对花岗岩崩岗崩积体径流及产沙的影响

研究利用人工模拟降雨,研究不同分子量（800万、1 200万和1 500万）,不同水解度（10%,20%,30%）聚丙烯酰胺（PAM）对崩岗崩积体土壤侵蚀和径流的影响。结果表明:3种分子量和水解度的PAM都能够减少土壤侵蚀量,1 200万分子量PAM处理土壤侵蚀的效果最好,PAM的水解度对抗侵蚀影响差异不明显;各种PAM处理均使径流量增加,随着分子量的变大,径流量也在增加,而同一分子量的PAM,其水解度对径流量和侵蚀量的影响大致成反比关系;PAM处理下侵蚀土壤中不同粒径颗粒的含量会发生变化,砂粒的含量会有所增加,粉粒和黏粒的含量会减少。综合价格和抗侵蚀效果来看,1 200万10%水解度的PAM更适合于崩岗崩积体侵蚀治理。     

聚丙烯酰胺增加土壤降雨入渗减少侵蚀的模拟试验研究Ⅱ.侵蚀

土壤侵蚀和雨水的流失是干旱、半干旱地区制约农业发展乃至生态环境良性循环的两个主要因素。聚丙烯酰胺 (PAM ,Polyacrylamide)对土壤的性质有着明显的改进作用 ,PAM具有良好的黏结力 ,能有效改良土壤的表层结构 ,提高土壤的稳定性 ,增加土壤的入渗率 ,减少土壤侵蚀。本文试图通过人工降雨模拟实验 ,获得不同的PAM的使用量及覆盖率与土壤侵蚀量在不同的雨强、不同的坡度条件下的关系。实验表明 ,经PAM处理后土壤的入渗性能和抗侵蚀的性能都有所提高 ,PAM能明显地黏结着土壤表面的颗粒 ,形成大的团聚体 ,阻碍土壤结皮的形成 ,减少土壤侵蚀。     

聚丙烯酰胺的水土保持机制及研究进展

水土流失是我国主要环境问题之一。聚丙烯酰胺(PAM)作为一种高分子聚合物,具有絮凝作用和水合作用,可提高土壤水分入渗,减少地表径流。PAM对土壤无毒害作用,可保肥、增产、集雨,在农业生产中具有广泛的应用前景。针对PAM的水土保持功能,介绍PAM水土保持机制、施用过程中涉及的关键因素、应用前景及存在的问题。PAM的类型较多,水土保持效果随施用类型、施用方法、施用量变化而不同。PAM在水土流失治理过程中应与当地的土壤、气候、地貌、植被等密切结合,才能发挥其最大功能。今后研究中应注重PAM施用后土壤侵蚀通用模型的建立及新型PAM产品的开发,为PAM在水土保持中的推广提供理论依据。     

聚丙烯酰胺施用对碱土和非碱土水力传导度的影响

聚丙烯酰胺（PAM）可增加土壤结构的稳定性，但它对土壤水力传导能力的影响尚不清楚。通过室内土柱淋洗试验，研究了PAM施用量和施用方式对不同碱度土壤饱和水力传导度的影响。PAM施用量为0、1／5000、1／2000和1／1000（PAM与于土重之比），施用方式为混合施用和表面覆盖施用，土壤为碱土和非碱土两种。试验结果显示，在未施用PAM的条件下，非碱土水力传导度大于碱土。PAM混合施用显著地减小了土壤的稳定水力传导度，但它对碱土的影响程度大于对非碱土的影响。PAM覆盖施用降低了非碱土的稳定水力传导度；但碱土的稳定水力传导度随PAM施用量的增加先减小后增大。为了维持良好的土壤水力传导性能，应尽可能地减小PAM的施用量，或在非碱土地上采用混合施用而在碱土地上采用地表覆盖的施用方式。     

PAM和尿素混施对土壤入渗特性的影响

采用一维垂直积水入渗法,分析PAM与尿素混施对土壤入渗性能的影响.结果表明:PAM和尿素处理均降低了土壤的入渗能力;相对于尿素,PAM对入渗的抑制作用更强;随着PAM用量的增加,入渗率、累积入渗量减小,达到稳渗所需时间显著增加;在同一PAM处理水平下,入渗率、累积入渗量总体呈现随尿素用量增加而减小的趋势,达到稳渗所需时间也有所增加,但是当PAM用量超过0.1％时,由尿素产生的这种差异不显著;入渗结束后,测量土柱各土层含水率,显示土壤含水率随PAM用量增大而增加,尿素对土壤含水率的影响不显著.     

雨滴能量和土壤改良对渗透及侵蚀的影响

降雨或喷灌水滴的击溅能量可使土壤表面结皮。这是干旱半干旱地区耕地存在的一个严重问题。在土壤表面施入土壤改良剂和补充一定量的电解质可防止土壤形成结皮。作者应用箱式滴水型模拟降雨器,对雨滴击溅能和水质对入渗及侵蚀的影响进行了试验研究。在所有处理中,入渗率(IR)、累积入渗量(降雨吸收量)随雨滴击溅能增加而减少,土壤侵蚀则随雨滴击溅能增加而增加。在土壤表面施入电解质(或PG或TW)之后,再施入聚丙烯酰胺,与未经化学处理的对照试验相比,稳渗率和累积入渗量都增加了7~8倍,且比单独施入PAM、PG或TW更有效。PAM+电解质处理与对照试验相比,减少侵蚀量1倍以上。     

PAM对土壤抗风蚀能力的影响

利用室内风洞试验装置模拟了不同地面坡度、不同地表风速、不同PAM处理的土样在净风和挟沙风作用下的风蚀情况。研究发现,PAM施用量为0.2 g/m2和6 g/m2时可分别抵御18 m/s的净风和挟沙风而使土壤不发生风蚀,施用量为0.1 g/m2时可使净风风蚀率降低90%~98%,施用量为4 g/m2且地面坡度不超过10°时可以抑制18 m/s的挟沙风而使土壤不发生风蚀,施用量为2 g/m2时可使挟沙风风蚀率降低23%~99%。     

利用聚丙烯酰胺防治华南花岗岩风化壳水土流失的建议

花岗岩风化壳侵蚀是华南地区所特有的严重水土流失类型,尤其以崩岗侵蚀最为严重。多年来在综合治理上积累了很多经验,也取得了一些成果,但整体上水土流失仍在加剧。大量研究表明,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养分的流失。本文旨在探讨PAM在华南花岗岩风化壳地区的应用前景,并建议在该地区开展多方面的科学研究。     

聚丙烯酰胺对磷素在土壤中吸附-解吸的影响

聚丙烯酰胺（PAM）在农业上作为扰侵蚀剂、保水剂被广泛应用，但施用后对土壤养分保持和释放的影响研究较少。本文采用向土壤（塿土）中添加不同比例（0．1％，0．2％，0．4％占土壤的比例）的PAM溶液，通过磷素等温吸附解吸试验，探讨了PAM对磷素在土壤中吸附和解吸的影响。结果表明。和原土样相比．土壤经PAM处理后抑制了土壤对磷的物理吸附，导致吸附量减小．最大吸附量（Xm）降低，而对磷素在土壤中的化学吸附影响较小．被吸附磷尤其是物理吸附磷的解吸率升高。     

植物谷坊和聚丙烯酰胺(PAM)对径流水质的影响

开发建设项目对水土资源的破坏程度是一般耕作活动的100倍之多,为了降低其径流中泥沙含量,通常采用谷坊、沉沙池等措施。研究表明其它材质的谷坊在拦截泥沙方面作用超过了石谷坊。2009年美国土壤学家R.A.Mclaughlin等人进行植物谷坊与石谷坊在拦截泥沙方面效果的研究。结果表明:植物谷坊拦截泥沙作用明显,植物谷坊+PAM处理拦截泥沙效果更加显著。植物谷坊+PAM处理平均浊度值约为石谷坊处理的1/8。植物谷坊+PAM处理减少悬浮固体物质含量为石谷坊的5倍。其费用植物谷坊也远低于石谷坊。说明植物谷坊对于防止线型开发建设区域内土壤侵蚀既有效,又经济。     

PAM对土壤物理性状影响的试验研究及机理分析

通过试验模拟,研究了关中土娄土中施加聚丙烯酰胺(PAM)后对土壤基本物理性状的影响。结果表明,经PAM处理后,土壤水稳性团聚体含量均高于对照,在同一施用方式下,有随PAM浓度的加大其含量呈上升趋势。同时,PAM可有效降低土壤容重,增加土壤饱和含水量和田间持水量。研究结果还表明,PAM施用量过大时会降低土壤的渗透性。在试验研究的基础上对PAM的改土、保水机理进行了分析     

砂壤土对中、高分子量PAM吸附行为的研究

选择中分子量(800万)、高分子量(1200万)的聚丙烯酰胺(PAM),通过静态法和淀粉-三碘化物比色法相结合方法针对砂壤土对两种分子量PAM的吸附行为进行研究,并探究了砂壤土对不同分子量PAM在不同液固比和不同吸附时间下吸附量的影响。探究结果表明,两种分子量PAM在砂壤土中吸附的最佳液固比均为25∶1,吸附平衡时间分别为6h、8h。利用Langmiur等温吸附方程对数据进行回归拟合,拟合的相关系数均在0.96以上,故量两种分子量的PAM在砂壤土上的吸附等温线符合Langmiur模型,说明砂壤土对两种分子量PAM的吸附是单分子层吸附。并得到两种分子量PAM在砂壤土中的吸附量为800万分子量1200万分子量,其饱和吸附量分别是1.11 mg g-1、1.04 mg g-1。     

聚丙烯酰胺增加土壤降雨入渗减少侵蚀的模拟试验研究 Ⅰ.入渗

土壤 (特别是黄绵土 )在雨水作用下 ,表面会形成结皮 ,显著地降低降雨入渗率 ,聚丙烯酰胺 (PAM)能有效地抑制降雨过程中土壤结皮的形成 ,提高降雨入渗率。为了获得PAM使用量和覆盖率与入渗率之间的关系 ,进行了一系列的人工降雨模拟试验。试验采用了三个雨强 :5 0、1 0 0和 1 5 0mmh- 1,四个坡度 :8.74%、1 7.63 %、3 6.4%和 46.63 % ,及五种地表处理 :对照、秸秆覆盖和三个PAM覆盖率 (A、B和C) ,试验设三次重复。试验分Ⅰ、Ⅱ两个降雨阶段进行 ,第Ⅱ阶段在第Ⅰ阶段降雨结束土壤放置 2 4h后进行。分析建立了降雨入渗率与PAM的覆盖率间的相关关系 ,确定了PAM的覆盖率对降雨入渗的影响。     

PAM对黄土高原主要土壤类型水稳性团聚体的改良效果及机理研究

通过室内土柱培养,研究PAM对黑垆土、黄绵土、风沙土水稳性团聚体的改良效果,并探讨其作用机理和合理的施用浓度.结果表明,在浓度为0.05%～0.4%,PAM均可促进3种土壤＞0.25 mm水稳性团聚体的形成,并有效降低3种土壤团聚体分形维数,改善土壤结构;方差分析表明,PAM改良3种土壤结构的机理是一致的,将＜1mm的水稳性团聚体聚合为更大粒径的水稳性团聚体,使＞1mm的水稳性团聚体含量增加.PAM改良黑垆土、黄绵土和风沙土土壤水稳性团聚体达到显著水平时的浓度也不相同,其适宜浓度分别为0.2%～0.4%,0.05%,0.05%.3种土壤的黏粒含量和有机质含量的差异,可能是影响PAM对不同土壤的水稳性团聚体的改良效果差异的主要原因.     

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

盐渍土的改良一般采用物理、化学、生物及工程措施,其中化学改良剂应用广泛。聚丙烯酰胺(PAM)作为高分子聚合物,能溶于水,并且有良好的凝聚作用,能够改良土壤物理结构,但是其用量的选择至关重要。本研究设计了不同的PAM浓度梯度(0.01、0.03、0.09、0.27、0.81 g/kg)进行盆栽试验,以得到改良中度盐渍障碍土壤的较适宜PAM用量。试验结果表明:PAM在盐渍土改良中较适宜的施用量为0.09 g/kg,在此施用量下,土壤电导率为最低值,为1.63 d S/m,较对照(不施PAM)下降13.42%;土壤毛管孔隙度为45.38%,较对照增加5.35%;总孔隙度为48.44%,较对照增加5%;土壤容重为1.35 g/cm~3,较对照降低5.71%;饱和导水率为0.052 mm/min,较对照提升76.7%。而施用量为0.81 g/kg时,改良效果下降。该结果对使用PAM改良中度盐渍土具有一定的指导意义。