張?jiān)廊A 王懷珍 崔明俊

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松土劑聚丙烯酰胺（PAM）是一種能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤改良的高分子聚合物， 對(duì)提高土壤各種物理性能有很好的效果[1-6]。 由于化肥的大量施用，造成土壤結(jié)板、土壤地表水分流失等大量問(wèn)題，探索聚丙烯酰胺在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用，對(duì)緩解土壤板結(jié)緊實(shí)、通氣不良和保持土壤水分有實(shí)踐意義[7-9]。 本文作者研究了松土劑不同施用量下對(duì)土壤密度、 田間持水量、 總孔隙度、各級(jí)孔度及土壤硬度的改善作用，為松土劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的參考價(jià)值和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

松土劑聚丙烯酰胺， 由河北任丘化工有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按照每畝松土劑聚丙烯酰胺的不同施用量， 試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理。 處理1 為不施用松土劑的對(duì)照處理（CK）； 處理 2 施用量為 2.0 kg/畝； 處理 3 施用量為4.0 kg/畝；處理 4 施用量為 8.0 kg/畝。 每個(gè)處理地塊面積為0.75 畝，3 次重復(fù)。 均勻撒施后耕翻土壤，施入土壤4 個(gè)月后取樣測(cè)定相關(guān)土壤物理性質(zhì)指標(biāo)。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)與測(cè)定方法

土壤密度測(cè)定用環(huán)刀法；土壤孔隙度＝［1－（土壤密度/土粒密度）］×100%， 土粒密度為 2.65 g/cm3；田間持水量的測(cè)定采用環(huán)刀吸水法；毛管孔度＝田間持水量×土壤密度，通氣孔度＝總孔度－毛管孔度；硬度采用土壤硬度速測(cè)儀測(cè)定； 蒸發(fā)速率采用稱量差減法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 PAM 不同施用量對(duì)土壤密度、硬度和孔隙度的影響

土壤密度（容重）是指單位體積自然狀態(tài)土壤干土質(zhì)量，土壤密度大小可以反映土壤的松緊程度。 土壤硬度指土粒排列的緊實(shí)程度，又稱土壤緊實(shí)度（或土壤堅(jiān)實(shí)度、土壤穿透阻力）。 土壤孔隙度是指土壤總孔隙體積與土壤體積的百分比， 是反映土壤孔隙多少的主要指標(biāo)。 松土劑的不同施用量對(duì)土壤密度、硬度和孔隙度的影響見(jiàn)表1。

由表1 可知，施用松土劑（PAM）可以顯著降低土壤密度和土壤硬度，隨著松土劑施用量的增加，土壤密度和土壤硬度逐漸減小， 土壤密度的降低幅度在3.85%～13.08%， 土壤硬度的降低幅度在11.18%～20.50%； 施用松土劑處理土壤孔隙度均大于對(duì)照（CK）。施用松土劑后可以降低土壤密度和土壤硬度，且增加土壤孔隙度的主要原因是松土劑聚丙烯酰胺具有絮凝作用，能使土粒團(tuán)聚形成團(tuán)聚體，從而讓土壤變得疏松多空孔。

表1 松土劑不同施用量對(duì)土壤密度、硬度和孔隙度的影響

2.2 PAM 不同施用量對(duì)土壤田間持水量和各級(jí)孔度的影響

田間持水量是指土壤毛管懸著水達(dá)最大值時(shí)的土壤含水量，反映土壤保持水分的能力，是植物能利用水分的上限，是計(jì)算灌水定額的重要依據(jù)和指標(biāo)。毛管孔度大小可以反映吸水力大小和土壤儲(chǔ)水孔隙的多少。 通氣孔度可以反映土壤的通氣狀況，一般要求土壤通氣孔度不低于10%， 適宜的通氣孔度在10%～20%之間。 松土劑的不同施用量對(duì)土壤田間持水量和各級(jí)孔度的影響見(jiàn)表2。

由表2 可知，施用松土劑（PAM）處理的土壤田間持水量均顯著高于不施用松土劑的對(duì)照（CK）處理，但施用松土劑的各處理間田間持水量差異不顯著。處理2 施用松土劑2.0 kg/畝處理的土壤毛管孔度和通氣孔度變化不明顯。 松土劑施用4.0 kg/畝處理和8.0 kg/畝處理通氣孔度增加明顯。聚丙烯酰胺的絮凝作用使土粒膠結(jié)形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)， 增加了土壤孔隙量，從而達(dá)到提高田間持水量的結(jié)果。 隨著松土劑聚丙烯酰胺施用量的增加，形成的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體增加，通氣孔隙數(shù)量增多，毛管孔度又有所降低。

表2 松土劑不同施用量對(duì)土壤田間持水量和各級(jí)孔度的影響

2.3 PAM 不同施用量對(duì)土壤保水能力的影響

土壤水分蒸發(fā)散失的快慢是土壤對(duì)水分保持能力強(qiáng)弱的表現(xiàn)，是評(píng)價(jià)土壤保水能力的重要指標(biāo)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)可以增加土壤保水性能， 施用松土劑聚丙烯酰胺可以增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)數(shù)量、 降低土壤水分蒸發(fā)速率， 土壤保水能力的評(píng)價(jià)用蒸發(fā)失水量占田間持水量的比表示[2,4,10-11]。 本研究土壤水分蒸發(fā)試驗(yàn)采用環(huán)刀取各處理保持自然狀態(tài)的土壤， 讓其充分吸水后到達(dá)土壤田間持水量，記錄濕土質(zhì)量和干土質(zhì)量，計(jì)算水分量。 水分蒸發(fā)試驗(yàn)一共進(jìn)行5 d， 室內(nèi)溫度26℃±2℃，平均相對(duì)濕度 50%±5%，在每日 17：30 用精度0.01 g 的電子天平稱量并且記錄土壤蒸發(fā)損失水分。 松土劑的不同施用量對(duì)土壤水分蒸發(fā)比的影響見(jiàn)附圖。

由附圖可知，施用松土劑（PAM）處理的土壤蒸發(fā)失水較CK 處理蒸發(fā)失水明顯降低， 前期尤為明顯，以第一天為例，不用保水劑的CK 處理失水占比近40%，處理4 失水占比不到30%，說(shuō)明施用松土劑聚丙烯酰胺確實(shí)有抑制土體水分蒸發(fā)的作用。 隨著試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)和土壤水分含量的減少， 松土劑處理的抑制蒸發(fā)量與CK 處理的差距越來(lái)越小。

附圖 松土劑不同施用量對(duì)土壤水分蒸發(fā)比的影響

3 結(jié)論

（1）施用松土劑顯著降低土壤密度和土壤硬度，隨著松土劑施用量的增加， 土壤密度和土壤硬度逐漸減小，土壤總孔隙度逐漸增大。

（2）施用松土劑可以增加土壤田間持水量，土壤毛管孔度稍有降低，但土壤的通氣孔度增加明顯。

（3）施用松土劑有抑制土壤水分蒸發(fā)的作用，隨著松土劑施用量的增加，抑制蒸發(fā)的效果也越顯著，但隨著土壤水分含量的減少， 施用松土劑對(duì)土壤的抑制蒸發(fā)量效果逐漸減弱。