PAM的土壤保水性能研究

有机高分子聚合物能对土壤水分特征产生重要影响,为阐明聚丙烯酰胺(PAM)对黄土高原主要土壤类型(黄绵土、黑垆土和塿土)的保水作用,采用土柱法研究了PAM用量分别为54.5,112.9,169.4和225.8 mg/kg对3种土壤的持水性能、土壤饱和导水率和土壤蒸发量的影响,并以不添加PAM为对照。结果表明,PAM提高了黄绵土和黑垆土的持水量,而对土娄土效果不明显。在土壤导水率方面,PAM对黄绵土的改善效果最明显,除添加225.8mg/kg PAM的处理外,土壤饱和导水率随PAM用量的增加而增大;黑垆土的饱和导水率与对照相比也有一定提高,但添加225.8 mg/kg PAM的处理除外;土娄土的饱和导水率在施入PAM后降低。在一定土壤含水量条件下,保水剂抗蒸发作用明显,随PAM用量的增加,各土壤的蒸发量均减少,其中土娄土、黑垆土和黄绵土添加225.8 mg/kg PAM的处理与对照相比,蒸发量分别减少24.5%,55.8%和33.7%。说明在一定用量范围内,PAM可以提高黄土高原主要类型土壤的持水和导水性能,并且可以减少土壤水分的蒸发。     

生物炭添加量对南疆沙化土壤理化性质和水分特征的影响

通过研究棉秆基生物炭添加量对南疆沙化土壤理化性能影响,结果表明随生物炭添加量的增大,电导增大,pH值减小;容重与饱和含水量变化趋势相反,而毛管孔隙度与田间持水量变化趋势相同;自然状态下12天内水分蒸发量基本持平,生物炭添加量越大,土壤保水性能越好。当生物炭添加量为2%时,pH值和容重最小,电导、饱和含水量和田间持水量均为最大,这对降低南疆沙化土壤盐碱性,提高土壤保水能力提供了理论数据。     

富里酸对聚乙烯微塑料污染土壤水分入渗过程的影响

为研究富里酸对聚乙烯污染土壤水分入渗过程的影响,本研究通过土柱一维垂直入渗试验,分别在含有质量比为0.1%、1%和3%荧光染色聚乙烯污染的土壤中添加0.3%的富里酸进行探究。结果表明：与空白土壤相比,0.1%、1%聚乙烯均减少土壤表面孔状结构和粗糙度,抑制土壤水分入渗速率,减小土壤饱和导水率,3%聚乙烯增加土壤表面孔状结构和粗糙度,降低入渗速率和饱和导水率;施加0.3%富里酸后,0.1%、1%和3%聚乙烯污染土壤表面孔状结构增多,粗糙度增大,水分入渗速率降低,饱和导水率随聚乙烯含量增大而增大,但较不施加富里酸前的饱和导水率分别下降48.75%、32.01%和3.64%;添加0.3%富里酸,可使聚乙烯微塑料在土壤中垂直向下的迁移速度分别提高33.33%、37.50%和38.33%。研究表明,富里酸增加了聚乙烯污染土壤的孔状结构和粗糙度,降低了聚乙烯污染土壤的水分入渗速率和饱和导水率,同时提高了聚乙烯在土壤中垂直向下的迁移速度。     

保水剂对用于高陡岩石边坡人工基质的性状影响

 客土基质配方对基质在陡峭岩石边坡上的抗侵蚀能力以及构成客土基质的各个组分及其相互作用对植物生长的影响的研究势在必行。本研究以解决上述工程技术使用过程中的人工基质水分问题为目的,对保水剂加入土壤后的保水、吸水特性及保水剂对土壤物理性质的影响进行系统研究。结果显示：所用保水剂的最大吸水倍率达到500倍以上,将其加入土壤后,土壤水分状况得到显著改善（p<0.05）,同时,土壤对保水剂的吸水和保水特性均有显著影响。在30℃及50℃的温度胁迫下,可分别持续保水12h和8h。另外,土壤容重,比重随着保水剂添加浓度的增加而下降,而孔隙度随保水剂的增加而上升,但3个物理变量值在各处理浓度间的差异均不显著（p>0.05）。     

保水剂在农业生产上的应用

干旱是我国各类气象灾害中发生频率最高的一种。发展旱作农业,已成为目前农业生产中迫切需要解决的问题。保水剂的使用正是旱作农业生产节水措施之一。一、保水剂的功能1.保水使用保水剂可有效抑制土壤水分蒸发。土壤中渗入保水剂后,在很大程度上抑制了水分蒸发,提高了土壤饱和含水量,还可降低土壤饱和导水率,从而减缓土壤释放水的速度和减少土壤水分的渗透和流失,达到保水的目的。2.保温保水剂具有良好的保温性能。可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能,来调节夜间温度,使得土壤的昼夜温差减小。在砂壤土中混有0.1%～0.2%的保水剂,…     

保水剂对土壤的物理性质与水分入渗的动态影响

保水剂在农业上的应用对于缓解干旱具有重要的意义,但其应用后会发生降解而最终失去保水作用,因此了解其在降解过程中引起的土壤物理性质的动态变化及水分运动的机理,是其能否正确应用的关键,本试验以保水剂在农业应用中的典型用量为基础,研究了保水剂对土壤的物理性质动态影响及一维土壤水分。结果表明,保水剂施入土壤后其性能不断衰减是导致土壤物理性质不断变化的最根本原因;土壤中施用保水剂后土壤的质量饱和含水率明显增加,饱和导水率降低,但随着保水剂性能的逐渐衰减,饱和含水率呈现下降趋势,饱和导水率呈现上升趋势;施入保水剂后土壤的扩散率是一个曲面,并且随着保水剂自身性能的衰减,呈现逐渐扩展的趋势;施用保水剂后土壤入渗的湿润锋前进速度下降,这主要是由于施用保水剂土壤的饱和含水量增加和保水剂膨胀堵塞土壤孔隙造成的;通过对施用保水剂土壤的扩散率和导水率的分时段研究,最终建立施用保水剂土壤的一维水分运动方程,试验证明其可行,且精度在允许的范围内。     

苹果幼树施用保水剂盆栽试验

SAP型超高保水剂是一种新型的高效吸水、保水树指,为无毒、无味、微黄色的中性小颗粒,吸水率达350倍。设想以此建立“果树根际水库”,克服我区旱象多发对果树生产的不利影响。87年特开展保水剂在果树上施用的盆裁试验。结果表明:保水剂有明显的保水效果,有减轻土壤容重和增加土壤孔隙度的良好作用;有提早树体萌芽、加速幼树生长发育和明显改善树体营养状况之功能;土壤和保水剂的比例,以土壤:保水剂=800:1较宜。     

耕作方式对表层土壤饱和导水率及紧实度的影响

通过模拟降雨对定西苜蓿-春小麦轮作土壤的饱和导水率和土壤紧实度进行了研究,试验结果表明:苜蓿不翻耕处理(T2)的土壤容重为1.35,显著高于苜蓿-春小麦轮作翻耕处理(T3)的土壤容重1.08;降雨前,各处理间表层土壤饱和导水率差异不显著,但以苜蓿不翻耕处理(T2)的最高,为92.6mm/h;降雨后,苜蓿不翻耕处理(T2)的饱和导水率为55.07mm/h,比苜蓿-春小麦轮作翻耕(T3)处理的几乎高2倍;随着土壤深度的增加,各处理的土壤紧实度逐渐增加,苜蓿地表层土壤的紧实度高于耕地。     

非充填复垦土壤饱和导水率预报的岭回归模型

运用统计软件SAS9．0,运用岭回归技术,对非充填复垦土壤的饱和导水率与土壤紧实度、土壤有机质含量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、容重、水稳性团聚体含量间的关系作了详细研究,并建立了饱和导水率的岭回归预测模型。结果表明,土壤饱和导水率与容重、紧实度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、有机质含量、水稳性团聚体含量之间存在着严重的多重共线性问题,各因子对饱和导水率的作用依次为非毛管孔隙度〉紧实度〉容重〉有机质含量〉毛管孔隙度〉水稳性团聚体含量。该模型对研究充填复垦土壤的饱和导水率具有重要意义。     

人工土壤环境下保水剂性能的衰减

为探明保水剂性能在人工土壤环境下随时间和施肥量变化而变化的情况,将人工土壤混合保水剂作为试验基质,以室外条件下植物生长为背景,以时间尺度与施肥量作为变量因子,观察基质中保水剂吸水倍率、吸水速率、保水率、吸力的动态变化。结果表明:(1)保水剂上述各项指标总体上与其放入基质中的时间呈负相关关系。其中,吸水倍率与吸水速率在保水剂与人工基质混合伊始即表现出最大降幅,而后这种降幅逐渐降低;保水率下降的量则是先增大后减小再增大,且在保水剂与人工基质混合后20个月出现1个较为明显的拐点;不同外部吸力阶段,保水剂在土壤中的出水率随时间增大而降低,最大出水率出现在外部吸力为4 MPa时,最小出水率出现在外部吸力为0.5 MPa时。(2)与未使用保水剂(T0)的性能相比,施肥量对保水剂吸水倍率的影响为T6T5T1T2T4T3;2014年7月至2016年7月各梯度间吸水速率并无较大差异;施肥量对保水率影响为T5T3T6T4T1T2;各梯度吸力变化并无明确规律。     

不同保水剂的吸水保水特性

对3种(两种类型)保水剂的理化性质,保水剂在水中和土壤中的吸水、保水特性进行了测定.结果表明:保水剂溶液的pH在6.72～8.5间,并随保水剂浓度增加而略有下降,EC值随浓度增加而增加,淀粉类保水剂的pH、EC值高于聚丙烯酸盐类.淀粉类保水剂吸水速率比聚丙烯酸盐类保水剂快,需要10～20 min,而聚丙烯酸盐类需要60 min达到吸水饱和.无论在水中还是土壤中,聚丙烯酸盐类保水剂吸水倍数均大于淀粉类,其在蒸馏水中吸水倍数为620.40倍,而淀粉类保水剂为400倍左右.保水剂能增加土壤含水量,并且在一定范围内随着保水剂浓度的增加,吸水量增加;在不同土壤水分含量条件下,均能抑制水分的蒸发,提高土壤含水量,淀粉类保水剂作用大于聚丙烯酸盐类.保水剂对砂土的作用大于壤土.     

不同处理措施对页岩煤矸石风化物水分特征及玉米出苗率的影响

为了低成本改良煤矸石风化物的水分特征,改善作物生长条件和提高作物产量。以碳质页岩煤矸石风化物为对照,设添加绿泥岩、土壤、粉煤灰、保水剂、沸石5因素4水平正交试验。通过温室盆栽玉米试验,研究各改良措施对盆栽基质水分含量和玉米出苗率的影响。加入绿泥岩40%的处理和加粉煤灰8%的处理对盆栽基质水分含量无明显影响。除加入绿泥岩15%的处理外,其他处理都促进出苗。出苗前半期,出苗率随着粉煤灰量和保水剂量的增大而增加;出苗末期,加入土壤量为15%的处理出苗率最高。盆栽土壤水分含量随着绿泥岩和保水剂添加量的增大而增加,随着土壤加入量的增加而减少。出苗率随着各盆栽基质水分含量增加得到明显提高。     

保水剂对干湿循环的响应及对稀土尾砂土壤水分状况的影响

【目的】南方地区离子型稀土尾矿区的生态环境脆弱，强烈的干湿交替条件加剧了土壤水分亏缺。保水剂由于吸水持水能力强，研究其在稀土尾矿区的应用对于提升土壤水分条件、促进尾矿区生态恢复具有重要的实践意义。【方法】通过模拟土壤吸水和蒸发过程，分析了6次干湿循环条件下保水剂粒径（1.0～2.0 mm、0.45～1.0 mm、<0.18 mm）及浓度（0.2%、0.4%、0.6%）对尾砂土保水和持水能力的影响，为开展保水剂田间应用提供理论依据。【结果】（1）稀土尾砂区土壤水分条件差，其土壤饱和含水量（SWC）显著低于未采矿区自然土（36.21%<39.85%），自然条件下土壤水分蒸发快、完全干旱时间较短；添加保水剂能显著改善尾砂土壤水分状况，尾砂土SWC提升了0.12～0.91倍，通过抵御土壤水分蒸发，土壤完全干旱时间延长了0.67倍，土壤保水持水能力得到提升。（2）保水剂应用效果主要受到土壤干湿循环因素的影响，经历6次干湿循环后添加保水剂的尾砂土SWC从54.87%降至39.33%，土壤完全干旱时间缩短，土壤中的保水剂吸水倍数（SC）从47.19 g/g降至18.01 g/g；削弱效应...     

鹫峰地区不同海拔表层土壤性质及饱和导水率研究

对鹫峰山区主要的山区混交林分土壤的饱和导水率进行了研究。结果表明,该山区土壤饱和导水率在0.2~0.8 cm/s区间内变化;随着海拔的增加,土壤30 cm深的表层土的饱和导水率逐渐增大,并存在波动;相同海拔,不同坡向的饱和导水率相差不大;由于破坏原因,原状土与扰动土饱和导水率相差较大;土壤有机质含量、孔隙度、容质量均对饱和导水率存在影响;原状土饱和导水率更能反映实际情况,对研究土壤水分和水土保持有着重要的意义。     

长期不同施肥对褐土持水性质的影响

为了评价长期不同施肥对褐土土壤物理性状和土壤持水性质的影响,依托山西省寿阳旱地农业生态系统国家野外科学观测研究站长期进行氮磷肥与有机肥配合施用定点定位试验的褐土农田,设置不施肥（CK）、单施氮磷肥（NP）、氮磷肥与有机肥配施（NPM）和单施高量有机肥（M）等4个处理,并测定其土壤容重、孔隙度、紧实度、饱和导水率以及土壤水分特征曲线等指标。结果表明,与CK相比,NPM和M处理显著降低了土壤容重和紧实度,提高了土壤孔隙度和饱和导水率,同时水分累计入渗量也分别提高了20.00%和47.62%;土壤水分特征曲线表明,不同处理土壤持水能力从高到低为M>NPM>NP>CK;Van Genuchten模型拟合结果表明,M处理下田间饱和含水量（θs）和剩余含水量（θr）均最高,而CK最低。与CK相比,NPM和M处理田间持水率分别提高了11.97%和40.27%,土壤有效含水率分别提高了15.11%和21.35%。综上,长期施用高量有机肥（M）以及氮磷肥与有机肥配施（NPM）配合施用可以提高土壤持水能力,是褐土区较为适宜的施肥措施。     

γ-聚谷氨酸/壳聚糖凝胶制备优化及保水固沙性能

以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和壳聚糖(CS)为原料制备一种用作保水固沙材料的凝胶,利用热重分析研究结构变化,以宁夏沙头坡沙土为材料测试其保水性能和抗风蚀性能。结果表明,最佳制备工艺为:γ-PGA与CS的添加比例为20∶80,其添加总量为3. 0 g,乙酸浓度0. 4 mol/L,乙酸添加量20 m L,此条件下吸水倍率为50. 89±0. 23。热重分析表明,γ-PGA和CS间发生了相互作用。由保水试验和抗风蚀试验可知,经8 d后γ-PGA/CS凝胶仍有一定保水性能和抗风蚀能力。使用γ-PGA/CS保水剂后土壤中水分蒸发速率明显降低,空白组15 d累计蒸发率达到93%,使用γ-PGA/CS保水剂后8 d累计蒸发率为70%;γ-PGA/CS保水剂添加量为0. 1%时,风蚀模数从35. 6 g/(m2·min)降低至27. 3 g/(m2·min),固化层厚度为1. 5 cm;使用γ-PGA/CS保水剂后土壤颗粒中 0. 25 mm团聚体含量增加13. 7%。     

2种保水剂对砂土土壤持水性能的影响

以营养型抗旱保水剂、沃特保水剂和冬小麦矮抗58为试验材料,在延津县砂质潮土试验基地开展了2种保水剂不同用量(0、15、30、45、60kg/hm2)和不同生育期(拔节期和孕穗期)施用对麦田砂土土壤物理性质及其持水性能影响的研究。结果表明,施用营养型抗旱保水剂,拔节期和孕穗期土壤容重分别平均减小3.1%、5.8%,土壤总孔隙度分别平均增大14.0%、7.3%,土壤含水量在拔节期增大,孕穗期减小,土壤持水性能在2个生育期都有所增强,并以45kg/hm2用量效果最好;施用沃特保水剂,孕穗期土壤容重平均减小5.1%,土壤孔隙度平均增大1.5%;而拔节期土壤容重、土壤孔隙度变化不明显,土壤含水量和土壤持水性能都随着用量的增加而增大,以30kg/hm2用量效果最好。孕穗期施用保水剂对土壤物理性质的影响比拔节期施用的效果好;2种保水剂以营养型抗旱保水剂的效果较好。     

粉煤灰改良砂姜黑土对冬小麦田生态因子的影响

1997年—1999年通过桶栽试验研究了粉煤灰改良砂姜黑土对冬小麦田生态因子的影响。结果表明，粉煤灰施入砂姜黑土降低了土壤的容重、比重及土壤的粘粒含量，增加了土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和土壤饱和导水率。并分别得出土壤容重、比重、毛管孔隙度和饱和导水率与粉煤灰用量的模拟方程。同时，也对土壤温度、土壤含水量及土壤微生物数量在整个生育时期的变化动态进行了研究。     

保水剂在不同类型土壤上的应用效果

通过盆栽试验探讨了保水剂在3种不同类型土壤上施用后对土壤理化性质和油菜生长的影响。结果表明:保水剂在盐碱土、风沙土、棕壤中均具有保水和保肥性能,降低了土壤容重,促进了油菜的生长,提高了产量。试验前期,施用保水剂的棕壤(Z1)土壤速效养分显著低于未施用保水剂的处理(Z0);试验中后期,施用保水剂的土壤速效养分均高于未施用保水剂的处理;与未施用保水剂处理相比,棕壤施用保水剂后油菜产量提高18.67%,显著高于盐碱土(10.23%)和风沙土(10.85%)。因此,保水剂在棕壤中的应用效果优于盐碱土和风沙土。     

有机膨润土-丙烯酸共聚物复合保水剂的合成及性能研究

以有机膨润土(OMMT)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和醋酸乙烯酯(VAc)为原料,用水溶液法合成了有机膨润土-丙烯酸共聚物复合保水剂。有机膨润土的添加量为5%时,复合保水剂对纯净水和0.9%氯化钠溶液的吸收倍率分别为695 g/g和113 g/g。复合保水剂不仅具有较快的吸水速率,而且具有良好的重复吸水性能和保水性能。