聚丙烯酰胺对土壤的改良效应

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阴离子聚丙烯酰胺农业上的运用

阴离子聚丙烯酰胺农业上的运用

阴离子聚丙烯酰胺农业上的运用
阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM) 在农业上主要应用于水土保持和土壤改良方面。

以下是几个具体的运用:
1. 土壤固结:APAM可以通过增加土壤团聚体之间的相互作用力来改善土壤结构,从而减少土壤固结,提高土壤透气性和渗透性。

这不仅有助于提高土地利用率,还可以增加作物产量。

2. 水土保持:APAM可以稳定土壤粒子并降低土壤侵蚀。

它可以通过与悬浮在水中的细小颗粒结合,在冲刷过程中缓慢地沉积下来,形成一个稳定的土壤层,从而达到保护土壤和减轻水土流失的目的。

3. 提高土壤含水量:APAM可以通过减少土壤表面张力和增加土壤微孔隙的水分吸收能力来提高土壤含水量,使得园区或农田的水分利用效率更高。

4. 改善土壤养分:APAM可以改善土壤通透性、增加土壤孔隙度,促进土壤氧气和水分的供应,从而提高土壤中植物养分的利用率。

综上所述,APAM在农业上的运用可以提高土地资源利用效率,保护环境并促进作物生长。

聚丙烯酰胺在土壤改良中的应用

聚丙烯酰胺在土壤改良中的应用

聚丙烯酰胺在土壤改良中的应用孙波 吕春娟(山西农业大学资源环境学院,山西晋中030600)中图分类号:S157.2 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1673-5366.2020.06.08摘要:聚丙烯酰胺(PAM)是一种人工合成的线性高分子聚合材料,具有良好的絮凝和水合作用,土壤改良效果持续稳定、对环境无毒无害,在土壤结构改良和水土保持方面应用广泛。

从PAM的单一应用或者和其他改良剂联合应用角度,综述了PAM在改良土壤结构、调节土壤入渗、减少地表径流,防止土、水、肥的流失等方面的应用效果;对PAM分子量、施用量、施用方式以及土壤性质对其作用效果的影响进行分析;并对PAM在矿区复垦中的应用前景进行展望。

关键词:聚丙烯酰胺;土壤改良效果;影响因素;矿区复垦 目前,我国的荒漠化和水土流失问题严重威胁着生态环境和社会经济发展,同时也严重影响着农业生产[1],威胁粮食安全,而且在水土流失的过程中,往往伴随着土壤中的氮、磷等其他营养物质随地表径流的流失,这是造成农业面源污染的主要因素,而农业面源污染已经成为构成水体污染的主要因素[2],这些环境问题往往和不良的土壤结构有着密切的关系。

聚丙烯酰胺(PAM)是一种人工合成的线性高分子聚合物,具有絮凝、增黏、吸附等多种性能,1955年起最先应用于铀矿工业,后广泛应用于石油、医药、建筑、化工、纺织、污水处理等领域[3]。

PAM按离子型可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型4种,阴离子型PAM是一种具有线性长分子链结构的聚合物,随着分子量的增加其作用效果逐渐增强,因而在土壤结构改良、侵蚀防治和农业生产等领域中已得到了广泛的应用[4],但我国对其应用效果还处于研究阶段[5]。

鉴于此,本文详细综述了PAM在土壤的物理性状、水分运移、养分保持、径流泥沙方面作用效果的研究进展及其关键影响因素,为PAM的合理应用提供依据;并结合矿区生态修复存在的问题,对PAM在废弃矿山的应用前景进行展望。

聚丙烯酰胺_PAM_的改土及增产效应_员学锋

聚丙烯酰胺_PAM_的改土及增产效应_员学锋

第9卷第2期水土保持研究V ol .9 N o .22002年6月Resear ch o f Soil and Water Conserv ation Jun .,2002聚丙烯酰胺(PAM )的改土及增产效应员学锋,吴普特,冯 浩(西北农林科技大学,中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵 712100)摘 要:通过夏玉米施加聚丙烯酰胺(P AM )的大田实验,确定了PA M 的改土、增产效应。

研究表明,PA M 施用量为0.75~1.25g /m 2时可使土壤容重平均下降0.068g /cm 3,团聚体总量(>0.25mm)平均增加30.2%,同时,PA M 增产效果显著,增产幅度为11.7%~18.3%。

关键词:聚丙烯酰胺(PA M );玉米;土壤改良;增产中图分类号:S 156.2;S513 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2002)02-0055-04Role of Polyacrylamide on Soil Structure and Increasing YieldYU N Xue -feng ,WU Pu -te ,FENG Hao(I nstitute of Soil and W ater Conserv ation ,the Chinese A cademy of S ciences and M inistr y ofW ater Resour ces ,N or thw est Sci -tech University of A gr icultur e and For estr y ,Y angling 712100,S haanx i P rov ince ,China )Abstract :After the study of adding polyacry lamide to sum mer m aize in farm land ,the effect of Po lyacry lamide (PA M)on soil and y ield is obvious.T he result show s w hen the concentration o f PAM is betw een 0.75~1.25g /m 2,the bulk density of soil can decr ease at the rate o f 0.068g /cm 3and the pore degr ee of soil is increased .PAM can increase the amo unt o f so il agg regate (>0.25mm )at the rate of 30.2%.T hat is PAM has a better effect on soil im pro vem ent .PAM can also increase yield significantly at the rate of 11.7~18.3%.Key words :Poly acry lam ide (PAM );maize;soil im prov em ent;yield increase1 前 言聚丙烯酰胺(PAM )是一种高分子聚合物,其单体为丙烯酰胺,分子式为:PAM 由 射线高能辐射引发聚合而成,呈白色细沙状粉末或无色透明胶体,水溶性好,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性。

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途
聚丙烯酰胺是一种高分子化合物,具有许多良好的化学和物理性质,因此在许多领域中都有广泛的应用。

其中,聚丙烯酰胺在农业领域中也有重要的应用。

以下是聚丙烯酰胺在农业中的用途:
1.固定土壤结构和改良土壤质量
聚丙烯酰胺可以通过与土壤颗粒粘结形成一种稳固的物理结构,使土壤固定在一起,从而防止水和土壤的流失。

在造林、农田开垦等需要保护土壤的领域,聚丙烯酰胺可以用作增稠剂,控制土壤中的水分,防止土壤流失和水土流失,同时也可以提高土壤的稳定性和抗冻性。

2.提高植物生长
聚丙烯酰胺可以吸附土壤中的水分和养分分子,形成一个保湿剂,减小植物因缺水和养分而造成的损失。

因此,使用聚丙烯酰胺可以提高作物的生长速度和品质,同时可以提高作物的抗旱性和抗病性。

3.防止土壤和水体污染
聚丙烯酰胺可以用于控制土壤和水体中的污染物质,包括化学物质、重金属和放射性元素等,从而避免他们对生态环境造成的危害。

在水稻田和果园中使用聚丙
烯酰胺也可以减少农药和化肥对环境的影响。

4.提高水资源利用率
在干旱地区,聚丙烯酰胺可以用作水质保护剂,控制灌溉用水量,提高水资源效率。

在水库、河道、湖泊等水体管理方面,聚丙烯酰胺可以用作污染防治措施,减少污染物对水体的影响。

总之,聚丙烯酰胺在农业中的应用具有多种优点,可以帮助农民提高产量和提高作物品质,同时也可以保护生态环境。

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种具有高分子量的合成聚合物,由丙烯酰胺单体聚合而成。

它在农业中有广泛的应用,主要用于土壤改良、水土保持、农田水利和农药增效等方面。

本文将详细介绍聚丙烯酰胺在农业中的用途。

首先,聚丙烯酰胺在土壤改良中具有重要作用。

在农业生产中,长期的耕作和施肥会导致土壤结构破坏,土壤变得致密,渗透性和通气性降低,这将限制作物根系的生长和吸收养分的能力。

而聚丙烯酰胺可以形成一种稳定的土壤胶体结构,改善土壤物理性质,增加土壤孔隙度和通气性,提高土壤的渗透性。

同时,聚丙烯酰胺还能吸附土壤中的肥料和农药,延缓其在土壤中的迁移和流失,减少养分和农药的浪费,提高农业生产效益。

其次,聚丙烯酰胺在水土保持中发挥重要作用。

洪水、水土流失等天灾和人为活动对农田造成了严重的损害,导致土壤贫瘠和生产力下降。

聚丙烯酰胺作为一种高分子聚合物,能够在土壤表面形成一层保护层,防止土壤被雨水冲刷和侵蚀,保持土壤的完整性。

此外,聚丙烯酰胺还可以增加土壤胶结和聚合物合成酶活性,提高土壤的保水能力和抗风蚀能力,有效减少土壤侵蚀,保护农田生态环境。

再次,聚丙烯酰胺在农田水利中有广泛应用。

在农田灌溉过程中,聚丙烯酰胺能够起到一种保水剂的作用。

它能吸附并保持水分,形成均匀的水分分布,避免农田出现水漏和浸渍现象,保证作物的正常生长和发育。

此外,聚丙烯酰胺还可以减少土壤打碎和大量过滤失水,提高灌溉水利用率,节约水资源。

最后,聚丙烯酰胺还可以用作农药增效剂。

在农业生产中,农药的使用是控制病虫害和杂草的重要手段。

然而,农药的有效利用率较低,有一部分会被土壤分解、沉积和流失,导致农药浪费和环境污染。

而聚丙烯酰胺能够吸附农药,并形成一种稳定的络合物,延缓农药在土壤中的分解和析出,提高农药的利用效率,减少农药的用量。

总结起来,聚丙烯酰胺在农业中具有多种用途。

它可以改善土壤的物理性质,提高土壤的渗透性和通气性,增加土壤孔隙度和保水能力,使得作物根系更容易生长和吸收养分。

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响作者:李婷陈玉军魏军发王跃强朱立安来源:《安徽农业科学》2024年第05期摘要[目的]明確聚丙烯酰胺(PAM)对沿海困难立地砂砾质滩涂的改良作用。

[方法]以红海榄胚轴为供试样本,通过室内潮汐模拟试验,研究不同PAM施用量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%,分别记为P1、P2、P3、P4、P5)与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施对红树生长和土壤养分的影响。

[结果]与CK相比,不同PAM施用量处理下红海榄幼苗树高、叶片数分别增加18.75%~48.82%、5.0%~55.0%,地径显著增加43.16%~71.43%;根系、茎部生物量分别增加16.41%~87.26%、14.91%~72.75%;叶片生物量显著增加64.36%~156.93%,根冠比显著降低15.62%~26.98%。

施用PAM对土壤有机质、磷和钾的全量及速效养分影响较大,与CK相比,不同PAM施用量处理下土壤有机质、全磷、全钾分别显著增加623.47%~794.78%、114.49%~142.03%和145.90%~167.24%;速效磷、速效钾分别显著增加146.55%~268.12%、24.69%~61.74%。

[结论]PAM与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施可促进红海榄幼苗生长,保持土壤养分,可作为沿海困难立地砂砾质滩涂的土壤改良剂,推荐PAM施用量为0.75%。

关键词聚丙烯酰胺;红海榄;砂砾质滩涂;土壤养分;土壤改良中图分类号 S156.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)05-0057-06doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.015开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effects of Polyacrylamide on Rhizophora stylosa Seedlings Growth and Soil Nutrients in Sandy BeachLI Ting1, CHEN Yu-jun2, WEI Jun-fa3 et al(1.Institute of Eco-environmental and Soil Sciences,Guangdong Academy ofSciences/National-Regional Joint Engineering Research Center for Soil Pollution Control and Remediation in South China/Guangdong Key Laboratory of Integrated Agro-environmental Pollution Control and Management, Guangzhou, Guangdong 510650;2.Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou, Guangdong 510520;3.Guangdong Senlin Greening Corporation, Guangzhou, Guangdong 510520)Abstract [Objective]To clarify the improvement effect of polyacrylamide (PAM) on sandy gravel beach in coastal difficult sites.[Method] Rhizophora stylosa was used as the research material to explore the effects of different PAM application rates (0.25%, 0.50%, 0.75%,1.00%, 1.25%, respectively recorded as P1, P2, P3, P4, P5) mixed with silt and compound biological inoculants on plant growth and soil nutrients through tidal-simulation test.[Result]Compared with CK treatment, in different PAM application rates treatments, the tree heights and number of leaves increased to 18.75%-48.82% and 5.0%-55.0%, respectively;the ground diameters significantly increased to 43.16%-71.43%;the roots and stems biomass increased to16.41%-87.26% and 14.91%-72.75%, respectively;the leaves biomass significantly increased to 64.36%-156.93%, and the root-shoot ratio significantly decreased to 15.62%-26.98%.The application of PAM had a greater impact on soil organic matter, the total and available nutrients of soil phosphorus and potassium, and the soil organic matter, total phosphorus and total potassium significantly increased to 623.47%-794.78%, 114.49%-142.03% and 145.90%-167.24%,respectively;the available phosphorus and available potassium significantly increased to 146.55%-268.12%, 24.69%-61.74%, respectively.[Conclusion]The mixed application of PAM with silt and compound biological inoculants can promote the growth of Rhizophora stylosa seedlings and improve soil nutrients. It can be used as soil conditioner for sandy gravel beach in coastal difficult sites and the recommended application rate of PAM is 0.75%.Key words Polyacrylamide;Rhizophora stylosa;Sandy gravel beach;Soil nutrient;Soil improvement基金项目广东省重点领域研发计划项目(2020B020214001);海南省自然科学基金项目(421RC658);国家自然科学基金项目(41771232)。

聚丙烯酰胺的土壤改良效应是什么?.doc

聚丙烯酰胺的土壤改良效应是什么?.doc

聚丙烯酰胺的土壤改良效应是什么?
许多人对于聚丙烯酰胺的了解大都停留在水处理剂的范围内,殊不知聚丙烯酰胺还可用于改良土壤。

用聚丙烯酰胺改良后的土壤结构可增加大团聚体数目、降低土壤容重、提高渗透率,增加土壤的含水量、提高土壤抗蚀能力,进而提高作物产量。

综上所述聚丙烯酰胺改良土壤具有保土、保水、保肥和增产的四大效应:
一、保土:PAM能使土壤表面紧密的结构和较高的团聚体稳定性有效抑制了土粒的分散,减少了径流和侵蚀,且对侵蚀的控制比对径流更有效,可以有效地防止土壤的侵蚀;
二、保水:PAM能使土壤在较长时间内保持较高的水分含量,且随浓度的增加其保水效果增强,通过大量实验证明,在使用PAM的一个汛期内,多保蓄雨水153m/km,相当于一次37.5mm降雨。

三、保肥:PAM能促进土壤对N、K、NO3、PO4的吸收率,还可减少径流中带出的总磷、氮和BOD,能够有效地控制土壤肥分的流失;施用PAM还可以降低有机质、速效氮、速效磷、速效钾的流失量;
四、增产:PAM能使田间的产量增加,增产幅度为5%-10%。

聚丙烯酰胺对土壤的改良效应

聚丙烯酰胺对土壤的改良效应

聚丙烯酰胺的土壤改良效应董英,郭绍辉,詹亚力聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是丙烯酰胺(Acrylamide,简称AMD)及其衍生物的均聚物和共聚物的总称。

PAM产品可分为阴离子、阳离子和非离子等类型,其分子可分为网状和线型。

因为它具有独特的化学和物理性质,现已广泛用于污水及饮用水处理、造纸、石油开采、矿冶、建材、纺织等行业。

与土壤有关的PAM应用主要有两种,一种为阳离子网状PAM,它是一种高吸水性树脂,可用做农田保水剂。

另外一种就是阴离子线型PAM,因其分子链长等特征,用作土壤改良剂,在控制土壤侵蚀、防止水土流失方面起到了重要的作用。

众多试验表明,PAM可有效的改善土壤结构,增加大团聚体数目,降低土壤容重,提高渗透率,增加土壤的含水量,提高土壤抗蚀能力,进而提高作物产量。

概括说来,PAM具有保土、保水、保肥和增产的四大效应。

1 PAM的作用机理及影响因素PAM对土壤的改良效果主要是通过土壤对聚合物的吸收来实现的。

阴离子PAM带有与土壤表面相同的负电荷,本应与土壤颗粒相斥,但是它却能够通过阳离子桥的作用与土壤相结合。

土壤中的二价阳离子(如Ca2 )可以分别结合土壤颗粒表面和阴离子PAM的负相,形成阳离子桥,即PAM—Ca2+一土壤颗粒。

土壤颗粒对PAM的吸收程度取决于PAM和土嚷的性质。

通常,主要的影响因素有PAM的分子量、离子度以及土壤中阳离子的含量。

1.1 PAM分子量影响分子量高分子链长的聚合物,在分散土壤细粒间的桥键作用和在团粒外表面形成保护网的作用较强,因此在水土保持方面的效果比分子量低的聚合物好,但分子量过高,分子不易在土层中扩散和对流,限制改良土层深度,并容易在土壤表面形成高分子胶结土壤的膜状薄层,反而减弱土壤的渗透性。

因此,应根据不同土质选择适合分子量的PAM。

一般来说,砂土通常选择高分子量PAM(18mg/mol),而质地较密实的壤土可以选择分子量较低的PAM(6mg/mol) 。

施用聚丙烯酰胺对种植土壤的影响

施用聚丙烯酰胺对种植土壤的影响

施用聚丙烯酰胺对种植土壤的影响[摘要]本文主要阐述了施用聚丙烯酰胺对种植土壤影响的实验方法,并对不同浓度梯度的PAM对玉米种植前后土壤含水率的影响、土壤容重的影响和土壤孔隙度的影响进行了分析。

【关键词】聚丙烯酰胺;种植土壤;影响聚丙烯酰胺(PAM)是一种高分子聚合物, 呈白色细沙状粉末或无色透明胶体,水溶性好,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性。

PAM本身是无毒无害的,在环境中也很难被降解,对环境无影响。

主要用作水处理、造纸、采矿和冶金、制糖工业、土壤改良、高吸水性树脂、建材和建筑、纺织印染及其他方面如电镀、油墨、涂料等。

PAM在水处理中用作絮凝剂,水处理的絮凝剂可分为无机和有机两大类。

无机絮凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、碱式氯化铝等。

有机絮凝剂主要有PAM、聚胺和聚季铵盐等。

有机絮凝剂的絮凝效果优于无机絮凝剂。

在原水处理中,用有机絮凝剂—PAM代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。

在污水处理中,PAM已成为絮凝剂的主要品种。

然而污泥中的聚丙烯酰胺作为固体废弃物,排放到环境中,那是对环境的一种破坏。

应该从经济的、环境的和社会的综合效益的角度来考虑,要对聚丙烯酰胺进行废物再利用,以达到固体资源化和物质再循环利用的目的。

因此本试验采用纯的聚丙烯酰胺代替污泥中的聚丙烯酰胺,应用于作物中对作物所产生的影响的研究。

1、试验方法(1)土壤基础肥力的测定方法。

播种前运用五点法对试验田进行取土,四分法取1kg左右,风干放置,待风干达衡重测定。

土壤中碱解氮的测定:扩散法;土壤中速效磷的测定:0.5mol NaHCO3法;土壤中速效钾的测定:NH4OAc 浸提,火焰光度法;pH测定:pH计。

(2)土壤团粒结构的测定方法。

取风干土样20g移入广口瓶,缓缓加入水达到满瓶,加盖在筛子上、水中倒置将土样移入分子筛中,开动电源震荡15min,关闭电源将筛子取出,将不同粒径筛上物分移入编好的铝盒中,在105℃烘8h 至衡重,称量,记录数据。

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途

聚丙烯酰胺农业用途聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)是一种重要的农业辅助剂,在农业生产中具有广泛的应用。

它通过改善土壤结构、提高农产品产量、减少化肥和农药的使用量等方面发挥着重要作用。

下面将从土壤改良、农产品产量提高、环境保护等方面,详细探讨聚丙烯酰胺在农业中的用途。

聚丙烯酰胺在土壤改良方面具有重要作用。

在农业生产中,土壤是农作物生长的基础,土壤的结构和养分含量对作物的生长发育起着至关重要的作用。

而聚丙烯酰胺能够改善土壤的物理和化学性质,增强土壤的保水保肥能力,提高土壤的透气性和排水性,从而改善土壤结构,促进根系生长,并为作物提供充足的水分和养分。

此外,聚丙烯酰胺还可以减少土壤侵蚀和水土流失,保护土壤资源,提高土壤的质量和肥力。

聚丙烯酰胺在农产品产量提高方面发挥着重要作用。

农业生产的目标之一就是提高农产品的产量和质量,而聚丙烯酰胺可以作为一种增产剂广泛应用于农作物的种植过程中。

聚丙烯酰胺可以促进作物的生长发育,增加作物的光合作用和养分吸收能力,提高作物的抗逆能力和抗病虫害能力,从而提高作物的产量和品质。

同时,聚丙烯酰胺还可以改善土壤中微生物的活性,促进土壤生态系统的平衡,提高土壤肥力,为农作物的生长提供良好的环境。

聚丙烯酰胺在环境保护方面也发挥着重要作用。

在农业生产中,化肥和农药的使用不可避免,但过度的使用会导致土壤和水体的污染,对生态环境造成严重的危害。

而聚丙烯酰胺可以作为一种环保型农业辅助剂,可以有效减少化肥和农药的使用量。

聚丙烯酰胺可以增加土壤的肥力,提高养分的利用率,减少化肥的流失和农药的残留,从而降低对环境的污染,保护生态系统的健康。

聚丙烯酰胺在农业中具有广泛的用途。

它通过改善土壤结构、提高农产品产量、减少化肥和农药的使用量等方面发挥着重要作用。

聚丙烯酰胺不仅可以改善土壤的物理和化学性质,提高土壤的肥力和透气性,还可以促进农作物的生长发育,增加作物的产量和品质。

同时,聚丙烯酰胺还可以减少化肥和农药的使用,降低对环境的污染,保护生态系统的健康。

聚丙烯酰胺、膨润土、秸秆混合改土材料对土壤的改良效果

聚丙烯酰胺、膨润土、秸秆混合改土材料对土壤的改良效果

聚丙烯酰胺、膨润土、秸秆混合改土材料对土壤的改良效果王星舒;陆引罡;王家顺;廖恒【摘要】为改善耕作土壤结构,提高养分含量,以玉米秸秆为原材料,将通过菌剂发酵后的秸秆与膨润土、聚丙烯酰胺(PAM)按一定比例混合制成改土材料,并筛选出FS[秸秆(粉碎):膨润土:PAM=800:200:50]、FQ[秸秆(粉碎球磨):膨润土:PAM=800:200:50]2种较优的混合改土材料,进行施用量比较试验,共设5个处理,分别为FS1125[下标数字表示施用量(kg/hm)2,下同]、FS1875、FQ1125、FQ1875、CK(不施用秸秆混合改土材料),初步探究了该混合改土材料对土壤理化性质及玉米产量的影响.结果表明:相对于CK,FS1875处理能显著改善土壤理化性质,该处理下土壤容重为1.20 g/cm3,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为127.72、61.12、177.60 mg/kg,土壤有机质含量为16.6 g/kg.其中土壤容重较CK降低了0.19 g/cm3,土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量较CK分别增加了38.15%、38.24%、37.45%、34.96%.且该处理下玉米产量较高,达到6 947.8 kg/hm2,较CK增产8.5%.综合来看,FS1875处理对土壤的改良效果最好且能产生较好的经济效益.%To improve structure of cultivated soil and nutrient content,corn stalks were used as raw material to mix the stalks fermented by microbial inoculum,bentonite and polyacrylamide(PAM) to a scale to fabricate soil improvement materials.Two kinds of mixingmaterials[straw(pulverized):bentonite:PAM=800:200:50],FQ[straw (pulverized):bentonite:PAM=800:200:50]were selected to conduct application rate test.And five treatments were set up,which wereFS1125[the inferior number indicates application rate(kg/ha),the same below],FS1875,FQ1125,FQ1875 and CK (no straw mixed soil modifiedmaterial).The effect of the mixing soil melioration material on soil physical and chemical properties,maize yield were studied initially.The results showed that compared with CK,FS1875 treatment could significantly improve soil physical and chemical properties.Under the treatment ofFS1875,the bulk density of soil was 1.20 g/cm3.The contents of available nitrogen,rapid available phosphorus and rapidly available potassium of soil were 127.72,61.12,177.6 mg/kg respectively.The content of organic matter of soil was 16.6 g/kg,which was 0.19 g/cm3 lower than that ofpared with the CK,the contents of available nitrogen,rapid available phosphorus and rapidly available potassium of soil increased by38.15%,38.24%,37.45%,34.96%,respectively.The yield of maize was 6 947.8 kg/ha,8.5% higher than the control.On the whole,the treatment of FS1875 is the best,which can produce better economic benefits.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2017(046)009【总页数】5页(P62-66)【关键词】聚丙烯酰胺;膨润土;秸秆;混合预处理;土壤养分;土壤理化性质;土壤改良【作者】王星舒;陆引罡;王家顺;廖恒【作者单位】贵州大学农学院,贵州贵阳 550025;贵州大学农学院,贵州贵阳550025;安顺学院,贵州安顺 561000;贵州大学农学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】S156.2我国秸秆资源非常丰富,据统计,目前每年产生约7亿t的秸秆,占世界秸秆年产量的20%~30%[1-3]。

生物炭和聚丙烯酰胺施用对土壤有机碳含量的影响及生态经济效益分析

生物炭和聚丙烯酰胺施用对土壤有机碳含量的影响及生态经济效益分析

刘昊贶,徐 聪,孙 丽,等.生物炭和聚丙烯酰胺施用对土壤有机碳含量的影响及生态经济效益分析[J].江苏农业科学,2023,51(12):215-222.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.12.030生物炭和聚丙烯酰胺施用对土壤有机碳含量的影响及生态经济效益分析刘昊贶1,2,徐 聪1,2,孙 丽2,朱翰绅1,2,李冠霖1,汪吉东2,3,张永春1,2(1.江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江212013;2.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部江苏耕地保育科学观测站,江苏南京210014;3.江苏大学农业装备工程学院,江苏镇江212013) 摘要:为探究在黄河故道区中低产田平衡作物生产力、经济效益和生态可持续性的综合改良方案,通过田间试验方法,设置耕作方式、聚丙烯酰胺(PAM)施用、生物炭施用3个因素各2个水平,共8个处理,对作物产量、土壤有机碳(SOC)含量、土壤团聚体组成、净生态经济效益(NEEB)等指标进行分析。

结果表明,生物炭施用分别提高SOC含量、大团聚体含量和作物产量6.7%~23.3%、1.7%~10.3%和1.74%~5.14%(P<0.05)。

每提升1%的大团聚体含量,可提升0.3791g/kg的SOC;每提升1g/kg的SOC,可以提升0.1869t/hm2产量。

耕作方式对SOC储量影响显著,相同物料施用下免耕处理的SOC储量、大团聚体含量和作物产量均高于旋耕处理,但仅施PAM处理对SOC含量、大团聚体含量及产量无显著影响(P>0.05)。

线性回归模型表明,SOC含量分别与大团聚体含量和作物产量呈极显著正相关关系(P<0.01),表明提升土壤团聚性和SOC含量是作物增产的关键因素。

免耕条件下,PAM与生物炭配施处理下的SOC含量、产量均为最高,分别为11.95g/kg和1.11t/hm2,且温室气体排放成本为各处理中最低,可作为兼顾作物生产力和生态效益的改良方案,但由于投入成本提高,生物炭与PAM配施措施下的农户经济效益和NEEB较对照均显著降低,因此从粮食安全及生态改善角度考虑,应完善生态补偿机制,以调动农户积极性,促进改良措施落地。

聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放、土壤特性与苹果树生长的影响

聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放、土壤特性与苹果树生长的影响

果树资源学报 2023,4(4):07-15聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放、土壤特性与苹果树生长的影响于国康,梁 洁,张馨予,赵紫嫣,张林森*(西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100)收稿日期:2023-04-03基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(C A R S -27)㊂第一作者简介:于国康(1999-),男,硕士,主要从事果树生理生态研究㊂E -m a i l :y gk 990107@163.c o m *通信作者:张林森(1964-),男,教授㊁硕士生导师,主要从事果树生理生态研究㊂E -m a i l :l i n s e n z h a n g@163.c o m 摘 要:ʌ目的ɔ为提高氮肥利用效率,减少氮排放,将聚丙烯酰胺与氮肥进行配施,研究相关处理对盆栽苹果苗生理生长㊁氮排放与土壤特性的影响,为苹果种植采用合理的聚丙烯酰胺用量,提高氮肥利用率提供理论依据㊂ʌ方法ɔ以烟富3号三年生苹果苗为试验材料,通过盆栽试验分别设置聚丙烯酰胺0g ㊁25g ㊁50g ㊁75g 与氮肥0g ㊁12.5g ㊁25g ㊁50g 组合配施处理,分析氧化亚氮排放通量㊁铵态氮排放速率,土壤团聚体以及有机质等土壤养分的含量变化㊂ʌ结果ɔ在同一氮肥水平下,氧化亚氮排放通量与铵态氮排放速率,随着聚丙烯酰胺用量的提高整体呈现下降趋势,在氮排放总量上聚丙烯酰胺可以显著降低氮排放,在12.5g ㊁25g ㊁50g 氮肥水平下,施加75g 聚丙烯酰胺的处理相比不施加聚丙烯酰胺的处理,氮排放分别减少了19.44%㊁30.00%㊁37.02%;聚丙烯酰胺的施用能不同程度改善土壤理化性质,在12.5g ㊁25g ㊁50g 氮肥水平下,土壤中速效氮质量分数均在施用75g 聚丙烯酰胺时达到最高值,分别提高了43.46%㊁38.35%㊁30.35%,有机质以及>0.25m m 的团聚体也表现出相似的趋势,在12.5g 与50g 的氮肥水平下,在施用75g 聚丙烯酰胺时有机质含量达到最高值,相比不施用聚丙烯酰胺的处理,增加了37.02%与35.93%;在同一氮肥水平下,施用聚丙烯酰胺的苹果盆栽苗当年新梢增长量㊁根系总长度㊁根系面积与体积都显著高于不施加聚丙烯酰胺的处理㊂ʌ结论ɔ综上所述,聚丙烯酰胺能够有效改善氮排放㊁土壤特性,促进苹果树生长㊂关键词:聚丙烯酰胺;氮排放;苹果;土壤特性文章编号:2096-8108(2023)04-0007-09 中图分类号:S 606,S 661.1 文献标识码:AE f f e c t s o f C o m b i n e d A p p l i c a t i o n o f P o l y a c r y l a m i d e a n d N i t r o g e nF e r t i l i z e r o n N i t r o ge n E m i s s i o n ,S o i l C h a r a c t e r i s t i c s a n d P h y s i o l o g i c a l G r o w t h of A p p l e S e e d l i n gs Y U G u o k a n g ,L I A N G J i e ,Z H A N G X i n y u ,Z H A O Z i ya n ,Z H A N G L i n s e n *(C o l l e g e o f H o r t i c u l t u r e ,N o r t h w e s t A &F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g Sh a a n x i 712100,C h i n a ) A b s t r a c t :ʌO b j e c t i v e ɔI n o r d e r t o i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o f n i t r o g e n u s e a n d r e d u c e n i t r o g e n e m i s s i o n ,p o l y a c r yl a m i d e a n d n i t r o g e n f e r t i l i z e r w e r e a p p l i e d t o g e t h e r t o s t u d y t h e e f f e c t s o f r e l a t e d t r e a t m e n t s o n t h e p h y s i o l o g i c a l g r o w t h o f p o t t e d a p pl e s e e d l i n g s ,n i t r o g e n e m i s s i o n a n d s o i l c h a r a c t e r i s t i c s ,w h i c h p r o v i d e d a t h e o r e t i c a l b a s i s f o r a p p l e p l a n t i n g u s i n g ar e a s o n a b l e a -m o u n t o f p o l y a c r y l a m i d e a n d i m p r o v i n g n i t r o g e n u t i l i z a t i o n r a t e .ʌM e t h o d s ɔT a k i n g Y a n f u N o .3t h r e e -y e a r a p p l e s e e d l i n g as t h e t e s t m a t e r i a l ,p o t e x p e r i m e n t w a s c o n d u c t e d t o s e t t h e c o m b i n a t i o n o f p o l y a c r y l a m i d e (0g ,25g ,50g ,75g )a n d n i t r o g e n f e r t i l i z e r (0g ,12.5g ,25g ,50g ),r e s p e c t i v e l y ,t o a n a l y z e t h e n i t r o u s o x i d e e m i s s i o n f l u x ,a m m o n i u m n i t r o ge n e m i s s i o n r a t e ,s o i l a g g r e g a t e a n d o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t c h a n g e s .ʌR e s u l t s ɔT h e r e s u l t s s h o w e d t h a t u n d e r t h e s a m e n i t r o g e nf e r t i l i z e r l e v e l ,t h e n i t r o u s o x i d e e m i s s i o n f l u x a n d a m m o n i u m n i t r o ge n e m i s s i o n r a t e s h o w e d a n o v e r a l l d o w n w a r d t r e n d w i t h t h e i n -c r e a s e of t h e d o s ag e o f p o l y a c r y l a m i d e ,a n d th e t o t a l ni t r o g e n e m i s s i o n o f p o l y a c r y l a m i d e c o u l d s i g n i f i c a n t l y r e d u c e t h e n i t r o ge n e m i s s i o n .U n d e r t h e t h r e e n i t r o g e nf e r t i l i z e r l e v e l s o f 12.5g ,25g a n d 50g ,c o m p a r e d w i th t h e t r e a t m e n t wi t h o u t t h e a p pl i c a -t i o n o f 75g p o l y a c r y l a m i d e ,t h e n i t r o g e n e m i s s i o n d e c r e a s e d b y 19.44%,30.00%a n d 37.02%,r e s p e c t i v e l y .T h e a p pl i c a t i o n o f p o l y a c r y l a m i d e c o u l d i m p r o v e s o i l p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s i n d i f f e r e n t d e g r e e s .U n d e r t h e t h r e e n i t r o ge nf e r t i l i z e r l e v e l s o f 12.5g ,25g a n d 50g ,th e a v ai l a b l e n i t r o g e n c o n t e n t i n s o i l r e a c h e d t h e h i g h e s t v a l u e u n d e r t h e a p p l i c a t i o n o f 75g p o l y a c r y l a m i d e ,i n c r e a s i n g 43.46%,38.35%,30.35%,o r g a n i c m a t t e r a n d &g t ,r e s p e c t i v e l y .T h e >0.25m m a g g r e ga t e s 7Copyright ©博看网. All Rights Reserved.a l s o s h o w e d a s i m i l a r t r e n d.U n d e r t h e n i t r o g e n f e r t i l i z e r l e v e l o f12.5g a n d50g,t h e o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t r e a c h e d t h e h i g h-e s t v a l u e u n d e r t h e a p p l i c a t i o n o f75g p o l y a c r y l a m i d e,w h i c h i n c r e a s e db y37.02%a n d35.93%c o m p a r ed w i t h t he t r e a t m e n t w i t h o u t t h e a p p l i c a t i o n of p o l y a c r y l a m i d e.U n d e r t h e s a m e n i t r og e n f e r t i l i z e r l e v e l,th e n e w g r o w t h,t o t a l r o o t l e n g t h,r o o t a r-e a a n d v o l u m e o f a p p l e p o t t e d p l a n t s t r e a t e d wi t h p o l y a c r y l a m i d e w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e t r e a t e d w i t h o u t p o l y a c r y l-a m i d e.ʌC o n c l u s i o nɔI n c o n c l u s i o n,p o l y a c r y l a m i d e c a n e f f e c t i v e l y i m p r o v e n i t r o g e n e m i s s i o n,s o i l c h a r a c t e r i s t i c s a n d p h y s i o l o g-i c a l g r o w t h o f a p p l e t r e e.K e y w o r d s:p o l y a c r y l a m i d e;e m i s s i o n o f n i t r o g e n;a p p l e;c h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l黄土高原是我国两大苹果优势产区之一,由于得天独厚的土壤气候优势,其苹果面积和产量逐年增加,目前已占到全国苹果总面积和总产量的57%和52%[1]㊂但是该地区常年干旱少雨㊁黄土裸露㊁水分年变率和季节变率大㊁昼夜温差大,在果园的栽培管理过程中,容易出现土壤干层㊁降水不足等问题,导致其无法满足苹果果园的生长需求㊂氮素是影响果树生长㊁品质和产量的首要营养元素,然而黄土高原优势主产区果农过量施氮现象明显㊂以陕西省为例, 2001年氮过量果农比例为50%,2009年高达84%㊂部分果园化肥施用量已高达N641k g/h m2[2]㊂为此,农业部制订‘到2020年化肥使用量零增长行动方案“㊂按照农业部规划,到2020年我国化肥利用效率要达到40%以上,全国主要农作物化肥施用量实现零增长㊂减少化肥施用量的一个有效途径就是提升化肥的利用效率,而我国化肥的利用效率却始终低于国际水平[3]㊂氮肥在促进农业增产的同时也带来了负面影响,氮肥施入土壤后,除被作物吸收外,还可随降水和灌溉水淋入到土壤深层,或经氨挥发㊁反硝化作用,以氨(N H3)㊁氮氧化物(N O2)等气体形式进入大气中㊂其中,氨挥发是氮肥气态损失的重要途径,进入大气中的氨可随降水或干沉降重新进入农田和自然生态系统,引起自然土壤和水体氮素富营养化㊁土壤酸化,甚至导致植物种类更替和部分物种灭绝㊂排放到大气中的氧化亚氮(N2O)气体虽以痕量存在,但在过去的100年中,其对温室效应的贡献却达到5%[4]㊂氧化亚氮(N2O)作为重要的温室气体,其排放量不断增加是导致全球变暖这一生态环境问题的根源[5-7]㊂所以研究如何提高农田氮肥利用率,减少相关氮排放,对于采取合理的氮肥管理措施提高土壤养分含量㊁减少温室气体排放,实现农业可持续发展具有重要意义㊂氧化亚氮相关氮排放其排放通量主要受土壤类型㊁氮肥用量等因素的影响[7-8]㊂聚丙烯酰胺作为一种抗旱保水剂,其主要成分为高吸水性树脂,是一种吸水能力特别强的功能高分子材料,可以吸收其自身质量上千倍的水供植物利用,并且在土壤中可以自行降解,不会污染地下水资源,农业上人们将其比喻为 微型水库 [9-10]㊂正是由于聚丙烯酰胺独特的分子结构与吸水特性,将聚丙烯酰胺浸泡在尿素溶液中,可以让尿素分子进入聚丙烯酰胺内部的网状结构,从而使得尿素分子在土壤中时随着保水剂的水分与土壤水分动态交换时缓慢释放从而调控N2O排放[11-15]㊂近年来对保水剂的研究层出不穷,苟春林等研究了氮肥对保水剂吸水保肥性能的影响[16],杜建军等研究了保水剂对氮肥氨挥发和氮磷钾养分淋溶损失的影响[17]㊂张富仓等研究了保水剂对土壤保水持肥特性的影响[18]㊂黄震等研究了不同保水剂对土壤水分和氮素保持的比较[19]㊂苟春林等研究了保水剂与氮肥的相互影响及节水保肥效果[20]㊂郭建芳等研究了保水剂对氮素缓释效果[21]㊂保水剂在苹果园水土流失和土壤养分流失方面也有部分研究,李晶晶等研究了聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响[22]㊂关于聚丙烯酰胺也多在果树生理生长方面,如张春强等研究发现,苹果新梢生长量㊁单果重㊁果实横径和产量随着聚丙烯酰胺用量的增加总体上表现出先增大后减小的趋势,并在聚丙烯酰胺为0.25k g㊃株-1水平表现出最大值[23]㊂而关于聚丙烯酰胺对果园节水抗旱㊁氮肥吸收以及N2O排放影响方面的研究相对较少,聚丙烯酰胺在与氮肥配施过程中对土壤作用从而影响N2O排放的机制也不清楚,对这些管理措施的交互作用鲜有报道㊂在盆栽条件下,选用烟富3号3年生苹果苗,分析不同水平氮肥与聚丙烯酰胺配施对土壤团聚体㊁可利用性氮素㊁温室气体排放以及苹果苗生理生长的影响,以期选择出最佳聚丙烯酰胺和氮肥用量组合,减少氨挥发和氧化亚氮排放,提高氮素利用效率,为农田培肥减排绿色生产提供技术支撑㊂1材料与方法试验选择在西北农林科技大学园艺学院千阳苹果试验站进行㊂千阳县位于北纬34ʎ15'57ᵡ,东经107ʎ3'40ᵡ㊂海拔1100m,属暖温带半大陆性气候,8果树资源学报2023,4(4)Copyright©博看网. All Rights Reserved.年均气温10.9ħ,年降水量653m m ㊂年平均相对湿度为69%,月平均湿度59%㊂属温带大陆性季风区半湿润气候㊂四季冷暖干湿分明㊂秋季多连阴雨,冬季较寒冷,春季多季风,夏季气候凉爽㊂1.1 试验设计试验于2021年10月中旬进行,选取生长一致的3年生烟富3号自根砧苗48株,用高43c m ㊁直径55c m 的塑料花盆进行盆栽㊂所有盆栽放置于人工搭建的防雨棚中,以免自然降水对试验的干扰㊂试验用土来自千阳苹果园土壤,用孔径5m m 的铁丝网筛子晒过后,并经过人工均匀拌土后与经过6h 充分吸水后的保水剂聚丙烯酰胺㊁尿素溶液混匀后装入盆中,各盆施入18g 过磷酸钙与18g 硫酸钾㊂各处理随机分布㊂按照试验设计及施用水平,2021年在苹果幼树移栽时一次性施用全部保水剂:保水剂聚丙烯酰胺由胜利炼油厂劳动服务公司生产,分子量大于800万㊂尿素为中国石油天然气股份有限公司生产的昆仑尿素,N 含量为46%㊂试验设氮肥施用量N 0㊁N 1㊁N 2㊁N 3共4个水平㊂N 0㊁N 1㊁N 2㊁N 3分别施用尿素0㊁12.5㊁25㊁50g,供试氮肥为尿素㊂设聚丙烯酰胺施用量W 0㊁W 1㊁W 2㊁W 3共4个水平,每盆分别施用聚丙烯酰胺0㊁25㊁50㊁75g ㊂设置不施加氮肥与聚丙烯酰胺配施处理为C K ,各氮肥水平均与聚丙烯酰胺各水平两两搭配进行处理,各处理均为3次重复㊂1.2 测定项目1.2.1 气体样品的采集与分析氧化亚氮采用静态箱法采集,采集箱由底座和带盖P V C 塑料管组成,P V C 塑料管直径20c m 高20c m ,底座下端深入土中6c m ,P V C 管中部设置一采样口㊂采集气体样品时,将塑料管倒扣在底座上计时30m i n 后,用30m l 针筒采集样品15m l 然后将气体快速注入真空瓶中,并测量地表下5c m ㊁10c m 地温与气温后揭开盖子避免影响土壤气体交换㊂在苹果树移栽后,连续采集10d 氧化亚氮,从第3周开始每隔3d 采集气体一次,移栽35d 之后逐渐拉长测定周期,将样品带回实验室利用气相色谱仪(型号:安捷伦7890B)测定㊂采用以下公式计算N 2O 的排放通量F =K ˑP P 0ˑT 0T ˑH ˑρˑd Cd T式中,F 为气体通量[g㊃(h m 2㊃d )-1];K 为单位换算系数;P 为采样点气压(k P a );T 为采样时空气的绝对温度(K );H 为采样箱高度(m );ρ为标准状态下(T 0=273K ,P 0=101.3k P a )N 2O气体的密度(g ㊃L -1);d C /d T 为采样时气体浓度随时间的变化率㊂C =标气浓度ˑ气体峰面积/标气峰面积温室气体累积排放量(ω)计算公式如下:ω=ðni (R i ˑD i )式中:ω为土壤N 2O 的排放总量(k g ㊃h m -2);R i 为第i 次采样时N 2O 的日排放通量(μg ㊃m -2㊃d -1);D i 为第i次采样到第i +1次采样间隔的天数(d )㊂氨的挥发量采用通气法测定,分别将两块厚度均为2c m ㊁直径为16c m 的海绵均匀浸以15m l 配制好的磷酸甘油溶液,再将两个海绵置于P V C 塑料管中,下层的海绵距管底5c m ,上层的海绵与管顶部相平,P V C 管下部埋入地面1c m ㊂采集频率与采集氧化亚氮排放频率相同㊂测定样品时,将通气法装置中下层的海绵分别装入500m l 的塑料瓶中,加300m l 的1m o l ㊃L -1的K C L 溶液,使海绵完全浸于其中,振荡1h 后,浸取液中的铵态氮用连续流动分析仪(T R A C C S 2000)测定㊂1.2.2 土壤特性测定试验结束后,将盆中土壤取出混匀,采用四分法取土壤,样品自然风干,过筛子(<0.5m m ),土壤硝态氮㊁铵态氮用1m o l ㊃L -1K C l 浸提,A A 3型连续流动分析仪测定;土壤速效磷用0.5m o l ㊃L -1N a H C O 3浸提,钼锑抗比色法测定;土壤速效钾用1m o l ㊃L -1N H 4OA c 浸提,火焰光度法测定;采用重铬酸钾容量(外加热法)测定土壤有机质含量㊂在室内将采集的原状土样摊开,风干过程中沿土壤自然裂隙轻轻掰成10m m 左右的小土团,剔除根系㊁石头等杂物,在阴凉处风干备用㊂土壤团聚体组成测定,试验仪器为T P F -100土壤团粒结构分析仪,采用湿筛法测定>2m m ㊁2~1m m ㊁1~0.5m m ㊁0.5~0.25m m 和<0.25m m各粒级土壤团聚体含量㊂1.2.3 生理指标根系形态指标的测定:根系经清水冲洗后,用透射扫描仪(E S P O N P e r f e c t i o n V 750)对根系样品进行扫描,获取整株根系图像,再利用W i n R H I Z O 根系分析软件进行根系长度㊁根系总表面积㊁根尖数分析㊂单叶质量的测定:在果树生长周期结束后,将盆栽苗所有叶片摘取后,用电子天平称量单叶质量,最后取均值㊂1年生枝条生长总量的测定:在果树生长周期9于国康,等:聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放㊁土壤特性与苹果树生长的影响 Copyright ©博看网. All Rights Reserved.结束时,将盆栽苗所有当年生长新梢剪下,测量长度后汇总分析㊂1.3统计分析数据经E x c e l整理后,使用S P S S25.0统计软件对试验数据进行方差分析,使用最小显著性差异法(L S D)在0.05的显著性水平上进行分析㊂2结果与分析2.1聚丙烯酰胺与氮肥配施不同处理对土壤特性的影响在同一氮肥水平下,土壤特性的变化趋势基本一致㊂如表1所示,在各个氮肥水平下土壤中速效氮的质量分数在不施氮肥的C K处理下最低,随着聚丙烯酰胺的施加,土壤中速效氮的质量分数随之升高,且皆显著高于不施加聚丙烯酰胺的C K处理㊂施加聚丙烯酰胺75g时,土壤中速效氮质量分数达到最高;土壤中速效磷与速效钾并不随着聚丙烯酰胺的施加而产生明显的变化㊂施用聚丙烯酰胺对土壤中有机质的含量影响较大,在各个氮肥水平下,随着聚丙烯酰胺的施加,土壤中有机质含量总体呈现增长趋势;在N1氮肥水平下,当聚丙烯酰胺施加75g时,有机质含量达到最高,且显著高于其他各处理;在N2氮肥水平下,当聚丙烯酰胺施加50g 时,有机质含量达到最高,并显著高于其他各处理;表1在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对土壤理化性质的影响单位:m g㊃k g-1处理速效氮速效磷速效钾有机质C K8.91c9.50a455.31a12.83cN1W09.55c13.00a454.33a14.18c N1水平N1W110.77b13.00a456.29a16.07b c N1W212.65a13.83a457.22a17.07a bN1W313.70a14.17a456.71a19.43aC K8.91d9.50a455.31a12.83cN2W011.91c11.50a456.53a13.23c N2水平N2W116.02b12.37a457.39a14.13b c N2W217.03a b13.56a455.24a19.53aN2W318.86a12.37a457.37a17.67a bC K8.91c9.50a455.31a12.83cN3W020.92b12.01a458.37a15.03b N3水平N3W124.01a b15.49a459.01a15.33b N3W224.89a b13.33a456.46a19.70aN3W327.27a14.54a458.62a20.43a 注:不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下表同㊂在N3氮肥水平下,聚丙烯酰胺施加50g与75g 时,土壤中有机质皆显著高于其他各处理㊂在同一氮肥水平下,土壤中粒径大于0.25m m 的团聚体含量在不同氮肥水平下,整体呈现出随着聚丙烯酰胺用量的增加而递增的趋势,由图1可知,在N1水平与N2水平下都为施加聚丙烯酰胺75g不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)㊂图1在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对>0.25m m土壤团聚体组成的影响01果树资源学报2023,4(4)Copyright©博看网. All Rights Reserved.处理达到最高,并显著高于其他各处理;在N3水平下,土壤中粒径大于0.25m m的团聚体在施加聚丙烯酰胺50g与75g时达到最高,并显著高于其他各处理㊂所以施加聚丙烯酰胺有利于提高土壤速效氮与有机质含量,并增加土壤中粒径大于0.25m m的团聚体㊂在相同聚丙烯酰胺水平下,如表2所示土壤速效磷与速效钾并没有显著差别;土壤中速效氮的质量分数随着氮肥的增加而升高;土壤中有机质含量的变化趋势与速效氮类似,总体呈现出随着氮肥升高而升高的趋势㊂表2在同一聚丙烯酰胺水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对土壤理化性质的影响单位:m g㊃k g-1处理速效氮速效磷速效钾有机质C K8.91c9.50a455.31a12.83c W0水平N1W09.55c13.00a454.33a14.18c N2W011.91b11.50a456.53a13.23cN3W020.92a12.01a458.37a15.03bC K8.91d9.50a455.31a12.83c W1水平N1W110.77c13.00a456.29a16.07b c N2W116.02b12.37a457.39a14.13b cN3W124.01a15.49a459.01a15.33bC K8.91d9.50a455.31a12.83c W2水平N1W212.65c13.83a457.22a17.07a b N2W217.03b13.56a455.24a19.53aN3W224.89a13.33a456.46a19.70aC K8.91d9.50a455.31a12.83c W3水平N1W313.70c14.17a456.71a19.43a N2W318.86b12.37a457.37a17.67a bN3W327.27a14.54a458.62a20.43a 2.2聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放的影响如图2所示,在同一氮肥水平下,铵态氮排放速率在7月到达最高点,并随着聚丙烯酰胺的施用量不断升高,铵态氮总体排放速率呈现降低趋势,并于施加聚丙烯酰胺75g时,铵态氮排放速率达到最低值;氧化亚氮排放通量方面总体规律与铵态氮相似,如图3所示,氧化亚氮排放通量随着聚丙烯酰胺施用量的升高而呈现递减趋势;在各氮肥水平下,氧化亚氮排放通量在处理25d左右到达最高点,随后氧化亚氮排放通量逐渐减少㊂所以,对苹果苗施加聚丙烯酰胺可以有效降低铵态氮排放速率与氧化亚氮的排放通量㊂如图4所示,在同一氮肥水平下,聚丙烯酰胺的加入可以一定程度上减少氮排放,尤其是在N3水平下,氮排放随着聚丙烯酰胺用量的增加而逐渐减少,并且加入75g聚丙烯酰胺时氮排放最低㊂2.3聚丙烯酰胺与氮肥配施对苹果盆栽苗生理生长的影响为苹果苗施加聚丙烯酰胺后,如表3所示,1年生枝条生长总量显著高于未施加聚丙烯酰胺的处理,之后随着聚丙烯酰胺施用量的不断提高,在N2与N3水平下,直至施加聚丙烯酰胺50g以上,1年生枝条生长总量开始显著高于其他各处理,在N1水平下,1年生枝条生长总量随着聚丙烯酰胺施用量的增加并未出现明显增长㊂在各个氮肥水平下,对苹果苗施加聚丙烯酰胺,苹果单叶质量并未见到11于国康,等:聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放㊁土壤特性与苹果树生长的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.图2在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对铵态氮排放速率的影响图3 在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对氧化亚氮排放通量的影响明显的效果㊂为苹果苗施加聚丙烯酰胺后,苹果苗根系生理生长受到明显影响,在各个氮肥水平下,根系总长度与根系总体积趋势总体相同,总体呈现出随着聚丙21 果树资源学报 2023,4(4)Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图4在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放的影响表3在同一氮肥水平下聚丙烯酰胺与氮肥配施对果树生理生长的影响处理1年生枝条生长总量/m m 单叶质量/g根系总长度/m m根系总面积/m m2根系直径/m m根系总体积/m m3C K217.40b0.52a6164.20b2575.36b1.11a76.51bN1W0351.93a b0.51a6169.74b2492.44b1.51a96.64b N1水平N1W1416.87a0.68a12407.84a b4512.06a1.52a141.65a b N1W2454.57a0.59a12735.21a b5366.22a1.51a165.32a bN1W3454.70a0.53a16101.03a5850.24a1.64a200.70aC K217.40b0.52a6164.20c2575.36b1.11a76.51bN2W0388.80a b0.62a13358.21b5172.02a b1.37a169.61a b N2水平N2W1395.33a b0.50a15791.17a b5188.55a b1.39a210.29a b N2W2455.73a0.52a16681.76a b5656.50a1.53a242.39aN2W3539.80a0.47a21951.89a7168.84a1.51a242.61aC K217.40b0.52a6164.20c2575.36b1.11a76.51cN3W0344.46a b0.48a10848.83b2160.93b1.26a80.40c N3水平N3W1407.26a b0.51a11416.66b3025.36b1.33a95.90b c N3W2443.83a0.60a13015.76a b3346.15a b1.39a143.96a bN3W3459.367a0.51a14742.90a4795.06b1.37a180.64a烯酰胺施用量的增加根系总长度与根系总体积也随之递增,聚丙烯酰胺施加75g时根系总长度与根系总体积达到最高,并显著高于其他各处理㊂在根系粗度方面,聚丙烯酰胺的施加并没有对根系粗度有明显的影响,各处理之间差异不明显㊂所以,聚丙烯酰胺的施加可以增加苹果苗新梢生长量,并有助于增加根系总长度,提高根系面积与体积㊂3讨论聚丙烯酰胺是一种线型高分子聚合物,这类物质内部含有大量的羟基以及羧基组成的亲水基团,聚丙烯酰胺其独特的三维网状结构为这些亲水基团高渗透缔合的场所,使得聚丙烯酰胺体现出很强的吸水性与保水性,因此国内大多研究者将聚丙烯酰胺应用于旱区农业节水研究方面[24-25]㊂本次试验利用聚丙烯酰胺强吸水与保水特点,在不同氮肥水平下,聚丙烯酰胺吸收氮肥溶液后施进3年生苹果苗,结果显示施加聚丙烯酰胺有利于提高土壤中速效氮与有机质含量,并显著增加土壤中粒径大于0.25m m的团聚体㊂R A HM A N等[26]在种有辣椒的土壤中施用含氮量24.76%的聚丙烯酸基质,10d 后,土壤含氮量明显高于普通尿素组,并随时间缓慢31于国康,等:聚丙烯酰胺与氮肥配施对氮排放㊁土壤特性与苹果树生长的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.降低,至种植期结束仍可检测到部分残留氮,而普通尿素组的土壤氮含量短时间内迅速降低并接近于0,这与本试验中在同一氮肥水平下,加入聚丙烯酰胺使得土壤中速效氮质量分数显著增多的结果相符㊂有研究[27]显示,聚丙烯酰胺的施入可以通过胶结作用,增强土壤中分散微粒的粘结力,从而形成大量的水稳性团聚体,有利于改善并稳定土壤结构,也符合本次研究结果㊂同时有研究人员[28-29]发现当聚丙烯酰胺浓度高时可以促进大团粒的形成,而低浓度时可以促进小团粒的形成,并且当聚丙烯酰胺周围环境是黄绵土时,聚丙烯酰胺会使环境中着重增加0.25~2.00粒径的团粒,而本次试验所使用的试验土正是来自于西北农林科技大学千阳苹果试验站的黄绵土,与本次试验中团粒体的显著增多的结果相符合㊂以往聚丙烯酰胺是直接将固体聚丙烯酰胺颗粒直接与肥料混合均匀施入田间,或者溶于水配成一定比例的溶液施与土壤[30],这种方法很容易造成肥料与聚丙烯酰胺难以充分接触,使得两者很难相互作用㊂所以本次试验选择将干燥的聚丙烯酰胺颗粒浸泡在氮肥溶液中让其充分吸水膨胀㊂有研究显示,将聚丙烯酰胺浸泡在尿素溶液中,可以让尿素分子进入聚丙烯酰胺内部的网状结构,从而使得尿素分子在土壤中时随着保水剂的水分与土壤水分动态交换时缓慢释放[13],这也解释了本次试验中显示在同一氮肥水平下,随着聚丙烯酰胺的增多氧化亚氮排放通量与铵态氮排放速率随之降低的原因㊂在Z H E N G等[31]制备的小麦秸秆 聚丙烯酸保水剂以及覃莉莉等[32]制备的玉米秸秆-聚丙烯酰胺复合保水剂的研究中都显示在聚丙烯酰胺对尿素的吸附作用下,尿素在土壤中的释放速率明显降低,这也与本次试验结果相符合㊂聚丙烯酰胺的施用在改善土壤特性的同时,也影响着植物的生长,在本次试验中,在不同氮肥水平下聚丙烯酰胺的使用都增加了苹果苗新梢生长量,并有助于增加根系总长度,提高根系面积与体积㊂有研究[33-35]表明,保水剂的施加可以显著增加根密度和根生物量,这与本研究中的结果相符合㊂有研究[36]表明在黄瓜生长过程中保水剂浓度过高会导致土壤板结,从而影响植物根系生长,在本试验中并没有具体体现,推测是聚丙烯酰胺的用量还未达到最高值,还需要进一步的试验研究㊂4结论结果表明,在同一氮肥水平下,随着聚丙烯酰胺用量的提高,氧化亚氮排放通量与氨态氮排放速率呈现下降趋势;聚丙烯酰胺的施用能不同程度改善土壤理化性质,在各个氮肥水平下,土壤中速效氮㊁有机质以及>0.25m m的团聚体在施用75g聚丙烯酰胺时都显著提高;在同一氮肥水平下,施用聚丙烯酰胺的苹果盆栽苗当年新梢增长量㊁根系总长度㊁根系面积与体积都显著高于不施加聚丙烯酰胺的处理㊂参考文献[1]范鹏,李军,张丽娜,等.黄土高原苹果园地深层土壤氮素含量与分布特征[J].植物营养与肥料学报, 2013,19(2):420-429.[2]赵帅翔,张卫峰,姜远茂,等.黄土高原苹果过量施氮因素分析[J].植物营养与肥料学报,2017,23(2):484-491.[3]张波,白秀广.黄土高原区苹果化肥利用效率及影响因素 基于358个苹果种植户的调查数据[J].干旱区资源与环境,2017,31(11):55-61. 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阳离子聚丙烯酰胺用途

阳离子聚丙烯酰胺用途

阳离子聚丙烯酰胺用途阳离子聚丙烯酰胺是一种重要的聚合物材料,具有广泛的应用领域。

本文将从净水处理、土壤固化、纸浆制备和石油开采等方面介绍阳离子聚丙烯酰胺的用途。

一、净水处理阳离子聚丙烯酰胺在净水处理领域起到了重要作用。

由于其具有优异的吸附性能和高度的阳离子性,可以有效地吸附水中的悬浮物质、胶体和有机物,从而提高水的澄清度和透明度。

在水处理过程中,阳离子聚丙烯酰胺可以作为混凝剂和絮凝剂使用,能够快速沉淀和凝集悬浮物质,从而达到净化水质的目的。

二、土壤固化阳离子聚丙烯酰胺还可以用于土壤固化。

在建筑工程中,有时需要处理一些软弱的土壤,以提高土壤的稳定性和承载力。

此时,可以利用阳离子聚丙烯酰胺的吸附性能和胶凝性能,将其添加到土壤中,形成一种稳定的土壤-聚合物复合体系。

通过与土壤颗粒的相互作用,阳离子聚丙烯酰胺可以改善土壤的物理性质,增加土壤的黏结力和抗剪强度,提高土壤的稳定性。

三、纸浆制备阳离子聚丙烯酰胺在纸浆制备过程中也具有重要的应用价值。

纸浆是制造纸张的原料,其中的纤维颗粒需要进行分散和悬浮处理,以保证纸张的均匀性和质量。

阳离子聚丙烯酰胺可以作为纤维分散剂和悬浮剂,通过与纤维颗粒的吸附作用,使纤维颗粒均匀分散在水中,并防止纤维颗粒的沉积和团聚,从而提高纸张的质量和强度。

四、石油开采阳离子聚丙烯酰胺在石油开采中也有着广泛的应用。

在油田开采过程中,常常会遇到高含水油层和低渗透油层,油井产出的含水率高、产量低。

此时,可以利用阳离子聚丙烯酰胺的吸附性能和胶凝性能,将其注入到油井中,形成一种聚合物-水凝胶体系。

通过与水的相互作用,阳离子聚丙烯酰胺可以降低油井中的水剂韧性,提高油井的渗透性,从而增加油井的产量。

阳离子聚丙烯酰胺在净水处理、土壤固化、纸浆制备和石油开采等方面具有重要的用途。

它的独特性能和多功能性使其成为一种广泛应用的聚合物材料,在提高水质、加固土壤、改善纸张质量和增加石油产量等方面发挥着重要作用。

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究张雪辰;陈诚;苏里坦;王秀萍;刘广明;杨劲松【摘要】Physical, chemical, biological and engineering methods are used to improve saline soil, within which chemical amendments are widely used. Polyacrylamide (PAM) can improve soil physical structure due to its good water solubility, but it is essential to determine the appropriate applied amount to improve saline soil. A pot experiment was conducted with different PAM concentration rates (0.01, 0.03, 0.09, 0.27, 0.81 g/kg) in order to obtain appropriate applied amount of PAM to improve moderately saline soils. The results showed that 0.09 g/kg is the appropriate applied rate of PAM for saline soil improvement. Compared to the control (no PAM applied) under this rate, soil conductivity was the lowest (1.63 dS/m), decreased by 13.42%; soil capillary porosity was 45.38%, increased by5.35%; the total porosity was 48.44%, increased by 5%; soil bulk density was 1.35 g/cm3, decreased by 5.71%; saturated hydraulic conductivity was 0.052 mm/min, increased by 76.7%. But the improvement effect fell when the applied rate of PAM was 0.81g/kg.%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 dS/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/cm3,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0.81g/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.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2017(049)006【总页数】5页(P1216-1220)【关键词】盐渍土;聚丙烯酰胺(PAM);土壤结构【作者】张雪辰;陈诚;苏里坦;王秀萍;刘广明;杨劲松【作者单位】土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;中国科学院大学,北京 100049;黄河水利职业技术学院,河南开封475004;中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011;河北省农林科学院滨海农业研究所,河北唐山 063200;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008【正文语种】中文【中图分类】S156.4+2土壤盐渍化是当今人类面临的十分突出的环境问题,盐渍土是地球上分布广泛的后备土地资源。

聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响

聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄[7]白晓松.基于RUSLE的北方山区土壤侵蚀定量研究与生态适宜性评价[D].保定:河北农业大学,2010.[8]谢红霞.延河流域土壤侵蚀时空变化及水土保持环境效应评价研究[D].西安:陕西师范大学,2008.[9]中国科学院宁夏回族自治区固原县考察队.黄土高原典型地区宁夏固原县综合农业区划与应用[M].银川:宁夏人民出版社,1988:331.[10]王吉智.宁夏农业勘查设计院.宁夏土壤[M].银川:宁夏人民出版社,1990:544.[11]刘宝元,谢 云,张科利.土壤侵蚀预报模型[M].北京:中国科学技术出版社,2001:251.[12]章文波,付金生.不同类型雨量资料估算降雨侵蚀力[J].资源科学,2003,25(1):37-43.[13]WangB,ZhengF,GuanY.ImprovedUSLE-K,factorprediction:acasestudyonwatererosionareasinChina[J].InternationalSoil&WaterConservationResearch,2016,4(3):168-176.[14]崔 晨.基于DEM的土壤侵蚀模型中地形因子的研究[D].西安:西北大学,2010.[15]潘建平.RUSLE及其影响因子的快速计算分析[J].地质灾害与环境保护,2008,19(1):88-92.[16]蔡崇法,丁树文.应用USLE模型与地理信息系统IDRISI预测小流域土壤侵蚀量的研究[J].水土保持学报,2000,14(2):19-24. [17]中华人民共和国水利部.土壤侵蚀分类分级标准:SL190—2007[S].北京:中国标准出版社,2008.[18]高凤杰,张 柏,王宗明,等.基于GIS与USLE的牡丹江市退耕还林前后水土流失变化研究[J].农业现代化研究,2010,31(5):612-616.韩翠莲,霍轶珍,田志强.聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响[J].江苏农业科学,2018,46(9):294-296.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2018.09.070聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响韩翠莲,霍轶珍,田志强(河套学院土木工程系,内蒙古巴彦淖尔015000) 摘要:为研究聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响,本研究选取河套灌区4种典型土壤(非盐渍化土壤、轻度盐渍化土壤、中度盐渍化土壤、重度盐渍化土壤)为研究对象,研究PAM不同施用浓度对土壤容重、土壤孔隙度、土壤饱和含水量、土壤田间持水量的影响。

聚丙烯酰胺改良土壤机理

聚丙烯酰胺改良土壤机理

聚丙烯酰胺改良土壤机理
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)在土壤改良中起到了重要的作用。

其主要机理包括以下几个方面:
1. 保湿效果:PAM可以吸附水分并形成水凝胶,增加土壤持水性。

这在干旱地区或土壤贫瘠地区特别有益,可以提供植物生长所需的水分。

2. 抑尘效果:PAM具有黏性,能够结合土壤表面颗粒,形成保护层,防止土壤颗粒被风吹走,减少土壤侵蚀和扬尘现象。

3. 抗冲蚀效果:PAM在土壤中形成具有黏附性的胶体颗粒,可以有效增加土壤微团聚体的稳定性,减少水流冲击对土壤的侵蚀,保护土壤结构和植被。

4. 改进土壤结构:PAM的应用有助于改善土壤的物理性质,增加土壤的结构稳定性和通透性,促进根系发展和气体交换,有利于植物生长。

5. 降低土壤表面张力:PAM可以降低土壤中水的表面张力,减少水分的蒸发损失,并增加水分在土壤中的分布均匀性。

总的来说,PAM通过吸附水分、形成保护层和改善土壤结构等方式,提供了一种改良土壤的方法。

它可以提高土壤水分利用效率,减少土壤侵蚀和水资源浪费,促进植物生长和土壤可持续利用。

需要注意的是,PAM的应用方法和剂量要根据具体的土壤类型、作物种类和环。

聚丙烯酰胺改良土壤的优点

聚丙烯酰胺改良土壤的优点

聚丙烯酰胺改良土壤的优点聚丙烯酰胺作为土壤改良剂在农业生产中的应用越来越广泛,相关的文献资料与研究也越来越完善。

聚丙烯酰胺用于改良土壤可增加土壤的保水性,减少地表径流,且能够调节土壤温度,增加土壤的保肥性,进而增加产量。

聚丙烯酰胺有很强的絮凝作用,对土壤有良好的胶结土粒作用,且在土壤和水中不具毒性。

聚丙烯酰胺在土壤改良方面的主要作用如下:改善土壤紧实状况:土壤的紧实状况是土壤质量的一个重要指标,过于紧实或者过于松散都不利于农作物的生长。

施用聚丙烯酰胺后可改善土壤的空隙结构,使得土壤空隙增多,减少土壤的水分蒸发,降低地表径流,土壤的持水能力增强。

因此聚丙烯酰胺更适合施用于黏质土壤,不适合沙性土壤。

改善土壤的保水性:聚丙烯酰胺可以提高表层土壤的含水量,抑制土壤表皮结块,增大了土壤的渗透系数,可直接增加土壤的含水率,能够在降雨后一定时间内保持土壤的含水量。

同时聚丙烯酰胺还能够抑制水分的蒸发。

在干旱的时候聚丙烯酰胺能够防止水分的流失与蒸发,在一定程度上抗旱保墒。

改善土壤的保肥性:聚丙烯酰胺的施用直接影响土壤对肥料的吸收效果。

通过其水稳性团粒结构有效的吸附肥料元素,并抑制肥料元素的流失。

因此经过聚丙烯酰胺处理后的土壤,土壤中各种有机肥的含量大大增加。

调节土壤温度:土壤的温度随时间的变化较大,土壤白天与夜晚的温差较大,不利于作物生长。

施用聚丙烯酰胺降低了土壤的传导率,日温差减小,且地表温度及土壤平均温度都有所提高,这对农作物的生长十分有利。

达到增产增收的效果:综上所述,土壤经过聚丙烯酰胺的改良后,增加了保水保肥透气性,提高了土壤的耐寒耐旱性,给作物生产提供了优越条件,促进了作物的生产发育,大大提高了产量。

聚丙烯酰胺改良土壤的施用方法主要有:(1)表层干施法:即直接将聚丙烯酰胺在地表直接撒施;但干施法如若遇到降雨或灌溉时聚丙烯酰胺容易聚集成团或流失。

(2)混施法:将聚丙烯酰胺干粉与待改良的土壤层混和;此种方法效果较好,但工作量大。

聚丙烯酰胺纤维的环境影响与可持续发展

聚丙烯酰胺纤维的环境影响与可持续发展

聚丙烯酰胺纤维的环境影响评估与控制
环境影响评估方法
生命周期评估(LCA):评估产品从生产到废弃的全过程对环境的影响
环境风险评估(ERA):评估产品可能对环境造成的风险和危害
生态毒性评估:评估产品对生态系统的毒性和影响
环境经济评估:评估产品对环境的经济影响和成本效益分析
生命周期评估方法
生命周期评估(LCA)的定义和目的
03
04
推广绿色设计:在产品设计阶段就考虑环保因素,采用环保材料和工艺,降低环境污染。
企业层面的策略与建议
加强废弃物管理和回收利用,实现循环经济
提高生产效率,降低能耗和排放
采用环保技术和材料,减少对环境的影响
提高员工环保意识和技能,推动可持续发展
社会层面的策略与建议
提高公众意识:加强环保教育,提高公众对聚丙烯酰胺纤维环境影响的认识
聚丙烯酰胺纤维的生产和使用过程中,可能会产生大量的固体废物,如废旧纤维、废旧包装等,这些废物如果不妥善处理,会对环境造成严重影响。
聚丙烯酰胺纤维的生产和使用过程中,可能会消耗大量的水资源,导致水资源短缺和水质下降。
聚丙烯酰胺纤维的生产和使用过程中,可能会释放出有害化学物质,如甲醛、苯等,这些物质会对大气造成污染,影响空气质量。
鼓励企业采用绿色生产技术,降低生产过程中的能耗和排放
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推广聚丙烯酰胺纤维的回收利用,减少废弃物的产生和污染
技术层面的策略与建议
改进生产工艺:采用节能、环保的生产工艺,减少能源消耗和污染物排放。
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研发新型材料:研发可降解、可循环利用的聚丙烯酰胺纤维材料,降低环境污染。
加强废弃物处理:对生产过程中的废弃物进行有效处理和回收利用,减少环境污染。

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响

聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响李婷;陈玉军;魏军发;王跃强;朱立安【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2024(52)5【摘要】[目的]明确聚丙烯酰胺(PAM)对沿海困难立地砂砾质滩涂的改良作用。

[方法]以红海榄胚轴为供试样本,通过室内潮汐模拟试验,研究不同PAM施用量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%,分别记为P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)、P_(5))与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施对红树生长和土壤养分的影响。

[结果]与CK相比,不同PAM施用量处理下红海榄幼苗树高、叶片数分别增加18.75%~48.82%、5.0%~55.0%,地径显著增加43.16%~71.43%;根系、茎部生物量分别增加16.41%~87.26%、14.91%~72.75%;叶片生物量显著增加64.36%~156.93%,根冠比显著降低15.62%~26.98%。

施用PAM对土壤有机质、磷和钾的全量及速效养分影响较大,与CK相比,不同PAM施用量处理下土壤有机质、全磷、全钾分别显著增加623.47%~794.78%、114.49%~142.03%和145.90%~167.24%;速效磷、速效钾分别显著增加146.55%~268.12%、24.69%~61.74%。

[结论]PAM与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施可促进红海榄幼苗生长,保持土壤养分,可作为沿海困难立地砂砾质滩涂的土壤改良剂,推荐PAM施用量为0.75%。

【总页数】6页(P57-62)【作者】李婷;陈玉军;魏军发;王跃强;朱立安【作者单位】广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室;中国林业科学研究院热带林业研究所;广东森霖造绿有限公司【正文语种】中文【中图分类】S156.2【相关文献】1.钙对盐胁迫下红海榄幼苗生长及膜脂过氧化的影响2.外源化感物质阿魏酸对紫云英幼苗生长、根际土壤酶活性、微生物数量及土壤养分的影响3.施用牛粪对沿海泥质滩涂土壤原始肥力驱动及黑麦草幼苗生长的影响4.均衡施肥对滩涂盐碱农田稻麦轮作系统土壤养分与作物生长和养分吸收的影响5.生长调节剂对红海榄幼苗生长及营养物质的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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聚丙烯酰胺的土壤改良效应董英,郭绍辉,詹亚力聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是丙烯酰胺(Acrylamide,简称AMD)及其衍生物的均聚物和共聚物的总称。

PAM产品可分为阴离子、阳离子和非离子等类型,其分子可分为网状和线型。

因为它具有独特的化学和物理性质,现已广泛用于污水及饮用水处理、造纸、石油开采、矿冶、建材、纺织等行业。

与土壤有关的PAM应用主要有两种,一种为阳离子网状PAM,它是一种高吸水性树脂,可用做农田保水剂。

另外一种就是阴离子线型PAM,因其分子链长等特征,用作土壤改良剂,在控制土壤侵蚀、防止水土流失方面起到了重要的作用。

众多试验表明,PAM可有效的改善土壤结构,增加大团聚体数目,降低土壤容重,提高渗透率,增加土壤的含水量,提高土壤抗蚀能力,进而提高作物产量。

概括说来,PAM具有保土、保水、保肥和增产的四大效应。

1 PAM的作用机理及影响因素PAM对土壤的改良效果主要是通过土壤对聚合物的吸收来实现的。

阴离子PAM带有与土壤表面相同的负电荷,本应与土壤颗粒相斥,但是它却能够通过阳离子桥的作用与土壤相结合。

土壤中的二价阳离子(如Ca2 )可以分别结合土壤颗粒表面和阴离子PAM的负相,形成阳离子桥,即PAM—Ca2+一土壤颗粒。

土壤颗粒对PAM的吸收程度取决于PAM和土嚷的性质。

通常,主要的影响因素有PAM的分子量、离子度以及土壤中阳离子的含量。

1.1 PAM分子量影响分子量高分子链长的聚合物,在分散土壤细粒间的桥键作用和在团粒外表面形成保护网的作用较强,因此在水土保持方面的效果比分子量低的聚合物好,但分子量过高,分子不易在土层中扩散和对流,限制改良土层深度,并容易在土壤表面形成高分子胶结土壤的膜状薄层,反而减弱土壤的渗透性。

因此,应根据不同土质选择适合分子量的PAM。

一般来说,砂土通常选择高分子量PAM(18mg/mol),而质地较密实的壤土可以选择分子量较低的PAM(6mg/mol) 。

1.2 P 离子度影响在PAM分子量相同的情况下,离子度是影响阳离子桥形成的重要因素。

高离子度能引起聚合物分子之间的相互排斥,致使聚合物分子链互相缠绕,降低土粒对其的吸收程度。

而具有一定的阴离子度是PAM能够被土粒吸收的先决条件,所以实际采用的是离子度20%~30%的PAM 。

1.3 土壤中阳离子影响通常,聚丙烯酰胺在自来水介质中施用,对土壤的最终渗透率、累积渗透率和流失量的改善程度都优于在去离子水介质中施用。

这是因为多价金属阳离子能够影响聚合物分子和分散土粒间的吸附作用,由于静电排斥,阴离子聚合物分子很难在负电性的分散土粒表面吸附,改良土壤的作用不明显,多价金属阳离子在两者之间形成桥状化学键,促进了阴离子聚合物分子的吸附。

2 PAM对土壤物理性状的影响土壤颗粒对PAM的吸收,有效地改善了土壤的物理性状,增加土壤水稳性团粒数目、降低土壤容重、提高渗透性和孔隙度,提高土壤的水分含量,维系了良好的土壤结构。

2.1 容重随PAM施用量的增大,土壤容重呈下降趋势。

当PAM施用量从0.010%增至0.200%时,实验室中赤红壤容重比未加入PAM(对照)时减少0.25~0.26g/cm3;当PAM用量为0.75~1.25g/cm2时可使陕西田间重壤土容重平均下降O.068g/cm 。

2.2 孔隙度随着PAM的增加,田间试验的土壤毛管孑L隙度和总孔隙度都呈上升趋势,但实验室试验的土壤凋萎系数增幅不大。

2.3 土壤结构龙明杰等施用浓度为0.025~0.050%的PAM,赤红壤的水稳性团粒含量比对照增加了29.74%~39.78%;员学锋等发现,当PAM用量为0.25~1.25g/cm时团聚体总量(>0.25mm)平均增加30.2%,从而起到疏松土壤、减缓土壤水分蒸发,调节土壤的水肥气状况的作用。

2.4 水分施加浓度为0.025%~0.050%的PAM,土壤的毛管水量比对照增加3.7%~18.6%,表层土水分百分含量增加3.0%~11.6%。

介晓磊等在黄潮土中施人PAM,在0~80kPa 吸力范围内土壤持水量随聚合物用量的增加而增大,同时增加了有效水含量。

于晓光等专门对砂土进行了试验,结果表明,施用聚丙烯酰胺可以缩短水分渗入土壤的时间,加速水分渗入土壤的速度,减少土壤水分渗出量,抑制土壤水分蒸发。

因此,在田间施用聚丙烯酰胺将有助于减少降雨后的地面径流和深层渗漏,增强土壤的持水能力和保水性能。

施用聚丙烯酰胺还可以减缓土壤密度的增大,避免土壤紧实板硬,从而保持土壤良好的疏松结构,这将有助于作物的生长发育。

2.5 渗透性在PAM施用量从0.010%增至0.200%时,土壤的渗透系数比对照增加1.07~5.35×10一em/s。

Green等考察了三种离子度(20%、30%、40%),三种分子量(6、12、18mg /mo1)的PAM对三种质地的土壤(砂土、壤土、黏土)作用的渗透率变化,得出离子度20%~30%时,不同分子量的PAM对不同质地的土壤均有很好的效果,平均可以提高这些土壤的渗透率3~5倍。

Ben—Hur在室内模拟降雨条件下,研究了25%倾角上应用PAM 提高渗透率的情况,结果表明,在PAM施用50和75kg/ha时,渗透率为28mm/h,而此时,对照试验的渗透率为8mm/h 。

Santos用PAM对地中海土壤进行连续和阶段地沟灌试验发现,两种情况下累积渗透分别增加了20%和14%,并认为PAM有很好的改善表层土壤结构,增加渗透率的作用,同时能够在田间管理中节省人力,应用安全。

3 PAM 的保土、保水、保肥、增产作用PAM通过对土壤结构的改善,增加了土壤水稳性团粒数量,增强了土壤的透气、渗透性能,减少了地表径流,有效地增强了土壤的抗蚀能力,使PAM处理过的土壤具有很好的保水、保土、保肥、增产的作用。

3.1 保土PAM处理过的土壤表面紧密的结构和较高的团聚体稳定性有效抑制了土粒的分散,可以有效地防止土壤的侵蚀。

lvy等利用小型水道进行了针对壤土和黏土的PAM沟灌试验。

试验中,壤土的渗透率减少了59%,而黏土减少了22%,这主要是由于具有不稳定结构、窄孔隙的壤土比黏土更易被沉积物阻塞。

试验还表明,PAM处理有效地减少了流水侵蚀。

Kristian等在实验室建立了喷淋灌溉系统,水滴降落在倾角为2.4%的壤土层上。

2kg/ha的PAM在第一次20mm的灌溉中就比对照降低径流70%,减少土壤流失75%。

由此可见,PAM有效地减少了径流和侵蚀,且对侵蚀的控制比对径流更有效¨。

Intz等使用两种土壤改良剂对Portneuf砂壤土进行灌溉,发现阴离子PAM比阴离子淀粉共聚物在控制土壤侵蚀上有更好的效果。

在以5~20g/m PAM 灌溉1~2h后,沉积物损失减少45%~98%。

低浓度PAM经多次灌溉或是定期灌溉也能达到同样的效果。

用湍流灌溉也不会影响到土粒对PAM的吸收。

lvin等研究了土壤改良剂存在条件下雨滴动能对渗透系数和土壤侵蚀的影响。

他们采用的土壤改良剂是阴离子PAM与磷石膏混合而成。

随着雨滴动能的增加,这种改良剂抑制土壤密封的作用也逐渐提高,这是PAM稳定团聚体结构,缓解因雨滴对团聚体的击打而崩解的结果。

文章还指出土壤的侵蚀与土壤的渗透系数之间很可能不是直接相关的。

Intz和Sojka用中等离子度的阴离子PAM有效地控制了沟灌中的沉积物损失。

未经处理的沟渠有75%超过了沉积物损失的最大容许值,而经PAM处理后的沟渠只有13%超过这一容许值。

这些处理平均减少了94%的沉积物损失并且增加了15%的净渗透。

夏海江对PAM的保土效果进行了观察,结果表明,在坡度为6。

、10。

、15。

时,田面土壤流失量分别比对照减少73.8%、69.5%、43.8%。

并且还发现PAM有很强的抗溅蚀作用,溅蚀量随着用量的增加而减小。

顾英武在田间施用PAM后,减少土壤侵蚀量26.6%~56.9%Ll 。

还有研究表明,拌土撒施和水溶液喷施两种方法比较,减少土壤侵蚀量差异不明显,减少的量从57%~77%不等。

坡施用PAM减少地表径流作用明显。

3.2 保水PAM具有很好的保水效果,在玉米生育期的不同测定时间段内,PAM处理过的土壤在较长时间内保持较高的水分含量,且随浓度的增加其保水效果增强。

在PAM施用后一个汛期内,多保蓄雨水153m /km ,相当于一次37.5mm降雨。

3.3 保肥龙明杰等通过土壤吸附肥料实验和土壤肥料淋溶实验得出,PAM可以使土壤对N 、K 、NO3、PO4的吸附分别增加30.6%~162.6%、14.5%~20.6%、2.5%~16.3%、0.9%~21.8%;NH4+、K+、NO-、PO43-的淋溶下移率分别为40.1%(对照为63.7%)、27.6%(64.4%)、68.5%(77.0%)、46.2%(57.0%)。

由此可见,无论土壤对肥料的吸附还是淋溶,PAM都能够起到不同程度的保肥作用。

在农田灌溉实验中,PAM的加入可以减少径流中带出的总磷(对照的84%)、氮(83%)和BOD(72%),能够有效地控制土壤肥分的流失;施用PAM还可以降低有机质、速效氮、速效磷、速效钾的流失量,保肥效果最高可达80%以上。

3.4 增产PAM的增产效果显著,当其浓度为0.75~1.25g/cm 时玉米增产幅度为11.7%~18.3%。

田间施用PAM后增产幅度为5%~10%。

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