PAM对河套灌区盐渍化土壤物理水力特性影响的初步研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zhengzhidelang
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近年来PAM作为土壤结构改良剂在土壤改良、水土流失防治、节水灌溉、农业生产、生态环境保护等领域应用价值显著。但目前有关PAM的应用基础研究多集中在非盐渍化土壤,而针对盐渍化土壤的研究鲜见报道。盐渍化土壤中的盐分对PAM与土壤颗粒的相互作用不容忽视,然而其对盐渍化土壤物理水力特性所产生的影响尚不明确。针对以上问题,本文以土壤盐渍化问题突出的河套灌区为对象,设计非盐渍土、轻度盐渍土、中度盐渍土三种不同盐渍化类型土壤、不同PAM使用量条件下一系列试验处理,系统地获取三种土壤混施不同浓度PAM后的物理指标、水分运动参数等资料,在此基础上开展关于PAM对盐渍化土壤物理及水力特性的影响研究,以期探明河套灌区非盐渍土、轻度盐渍土、中度盐渍土的土壤物理及水力特征量与PAM使用量的变化规律,并评估轻度及中度盐渍土施用PAM在改善土壤物理及水力特征方面的作用效果,初步得出以下主要结论:1、PAM可以明显改善河套灌区的非盐渍土及轻度、中度盐渍土物理性状。施用PAM后三种土的团聚体的含量均比对照有显著提高,且随着PAM浓度的增加土壤团聚体的含量也随之增多;施用PAM后有效降低了三种土的容重并且增大了三种土的孔隙度及毛管孔隙度。通过比较得出PAM对三种土物理指标的改良效果均呈现出轻度盐渍土>非盐渍土>中度盐渍土的规律。2、河套灌区非盐渍土及轻度、中度盐渍土施用PAM后饱和导水率均比对照明显减小,并且随着PAM浓度的增加表现出递减趋势,呈负相关关系。通过比较得出PAM对三种土饱和导水率减小的程度呈现出中度盐渍土>非盐渍土>轻度盐渍土的规律;施用PAM后有效提高了三种土的持水能力,通过比较得出PAM对土壤持水性能的改良效果是轻度盐渍土>非盐渍土>中度盐渍土。3、PAM可以有效抑制河套灌区非盐渍土、轻度及中度盐渍土的水分蒸发,并且通过比较得出PAM抑制三种土水分蒸发的效果是轻度盐渍土>非盐渍土>中度盐渍土4、PAM对一维垂直入渗的三个特征量入渗率、累积入渗量和湿润锋均有显著的抑制效应,且PAM浓度越大,抑制效应越明显。通过比较得出PAM对三种土累积入渗量和湿润锋减小的程度呈现出中度盐渍土>非盐渍土>轻度盐渍土的规律。5、根据PAM对这三种土物理性状的改良效果来看,PAM的作用效应与土壤盐分的存在及含量密切相关,适量的盐分可以促进PAM对土壤颗粒的吸附、团聚作用,因为电解质中的的阳离子作为盐桥分别与PAM分子上的阴离子和土粒矿物上的阴离子结合形成离子键,促进土粒胶结形成团聚体,从而使PAM改良团聚结构的作用效果相对稍好。但若盐分持续增加,可能会减弱甚至阻碍这种作用效果,这可能是因为溶液中的阳离子与PAM及土粒胶结形成团聚体的同时,大量的阴离子游离在土壤溶液中,其对PAM分子链的斥力也会随之增大,分子链在逐渐增大的斥力作用下发生卷曲甚至卷曲过紧从而没有足够的位点对土壤颗粒进行吸附,这样土壤颗粒就不能很好的扩散而产生负效应。由于PAM对土壤物理特性的改善势必会引起水力特性发生变化,PAM对这三种土饱和渗透性能、持水性能、水分蒸发、一维垂直入渗性能的影响也间接反映了适量的盐分可以促进PAM对土壤颗粒的吸附、团聚作用,从而可以增强PAM对土壤的改良效果,但若盐分含量持续增加反而可能削弱这种效果的结论。
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