聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用：
聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，采用在實驗室培養和用淋洗管模擬田間淋洗的方法研究聚丙烯酰胺對沙土水穩性團粒結構改良作用，對氮、磷、鉀養 分保肥的作用以及其合理施用量。實驗過程是對加入相同量肥料的沙土濕潤培養1周後，再分別加入相同體積不同質量分數 聚丙烯酰胺溶液繼續培養3d，分別測定水穩性團粒，采用淋洗管法測定養分淋濕量。結果表明：聚丙烯酰胺用量小於2.00 g+kg-1 土時，土壤中大於0.25 mm的水穩性團粒含量隨聚丙烯酰胺用量提高而提高，用量再增加對繼續提高水穩性團粒沒有 顯著作用；聚丙烯酰胺施用量小於0.2g.kg-1 土時，對減少氮、磷、鉀養分淋失沒有顯著效果，當用量在0.2-1.5 g.kg-1 土時， 聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，隨聚丙烯酰胺施用量提高土壤淋洗液中氮、磷、鉀淋出量顯著降低，但是用量>1.5 g+kg-1 土時，隨聚丙烯酰胺施用量提高淋 洗液養分含量沒有顯著差異。結論：聚丙烯酰胺對改善沙土水穩性團粒結構和保肥具有顯著作用，明確了聚丙烯酰胺作為沙 土改良劑合理用量為1.5〜2.00 g.kg-1 土。
世界上97%的糧食生產依賴於土壤，沒有土壤 就沒有農業的持續發展[1-3]。目前，我國人口不斷增 加、建築用地不斷增加等使得人均耕地麵積越來越 少。為了保證我國基本耕地麵積，防治沙化、開發 利用一些低肥力沙土地資源作為占用耕地補償是 我們土壤研究當前的一項重要工作。我國沙土資源 豐富，現有沙化土地麵積1.74x106 hm2,占國土麵 積18%,涉及全國30多個省、市、自治區[4-5]。本 文研究聚丙烯酰胺對沙土的改土保肥作用，具有重 要的實際意義。
聚丙烯酰胺(PAM)是一種線型水溶性高分子聚 合物，聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，它的酰胺基可與許多物質親和、吸附形成氫 鍵[6]，具有很強的粘聚作用和保水作用。特別是在 幹旱區域或幹旱季節，聚丙烯酰胺常被用來作為保 水劑和土壤結構調理劑，提高作物產量，保護生態 環境[7-13]。對其使用方法也有許多試驗報道，聚丙 烯酰胺可以幹粉施用於土壤，也可以溶液噴灑，以 溶液施用效果最好[14]。雖然對聚丙烯酰胺保水、調 理土壤結構作用已有許多了解，但是不同試驗報導 的聚丙烯酰胺施用量不同[15],鮮見係列不同施用量 的改良效果，很難參考應用，並且，聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，施用聚丙烯酰 胺對土壤養分移動的報道很少，本文就聚丙烯酰胺 調理沙土結構的合理施用量，及其對土壤氮、磷、 鉀的保肥作用進行了研究，為利用聚丙烯酰胺改良 沙土提供科學依據。
1材料和方法
1.1供試材料
1.1.1實驗用聚丙烯酰胺分子量為3000000,去離 子水。
1.1.2供試土壤
采自河北省寧晉縣四芝蘭鎮韓家莊低肥力砂 土地塊，試驗前土樣風幹，聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，過2 mm篩，剔除植物根 係及小石子等雜物。
1.2試驗處理
每個處理培養500 g 土，除CK外每個處理均 加入相同的化肥量，攪拌均勻後加入100 mL去離 子水潤濕，土壤培養一周後，每個處理再分別加入 不同質量分數的聚丙烯酰胺100 mL培養3 d。具體 加入化肥量和聚丙烯酰胺的量如下表1。
1.3測定項目及方法
1.3.1測定水穩性團聚體：機械篩分法1161
1.3.2測定不同處理氮、磷、鉀養分淋失量
從每個培養處理土中取出50 g 土裝入淋洗管 中做淋洗試驗，淋洗管采用100 ml玻璃注射器，每 次用蒸餾水50 mL淋洗，共淋洗六次，收集每次淋 洗液並定容，以備測定淋洗出的速效氮、速效磷和 速效鉀。
測定淋洗液中的NH4+-N和N〇3--N用FOSS注 射流動分析儀測定，二者之和為淋出速效氮總量； 速效K用FP640型火焰光度計測定；速效磷用 SPECORD 205型紫外分光光度計測定[17]。
表1試驗處理
Table 1 treatments of experiment
處理沙土量/kg w(N)/(g-kg-1)W (P2〇5)/(g-kg_1)w (K2〇)/(g-kg_1)去離子水/mL培養天數/dw (PAM)/%PAM用量/mL培養天數/d
CK00001007003
單施肥0.50.150.110.121007003
0.1%PAM0.50.150.110.1210070.11003
0.25%PAM0.50.150.110.1210070.251003
0.75%PAM0.50.150.110.1210070.751003
1.0%PAM0.50.150.110.1210071.01003
1.25%PAM0.50.150.110.1210071.251003
1.5%PAM0.50.150.110.1210071.51003
所用化肥分別為：氮肥為尿素，磷肥為磷酸二氫鈣，鉀肥為硫酸鉀。
CK 單施肥 0.1%0.25%0.75%1%1.25%1.5%
PAMPAMPAMPAMPAMPAM
2結果與分析
2.1不同聚丙烯酰胺用量調理土壤水穩性團粒結 構的作用
實驗結果表明，與CK相比，向土壤單施化肥 對土壤水穩性團聚體沒有明顯影響（圖1)。而加入 不同量聚丙烯酰胺均能提高水穩性團聚體的含量， 但並不是隨聚丙烯酰胺施用量越大其改良作用越 好，在每1 kg 土壤施用200 mL聚丙烯酰胺溶液質 量分數低於0.75%時，隨質量分數提高，土壤水穩 性團粒結構含量極顯著直線上升；當質量分數提高 到1%時，土壤水穩性團粒結構含量也有顯著提高， 但是提高幅度顯著降低；當質量分數高於1°%時， 土壤水穩性團粒結構含量提高不明顯。說明使用聚 丙烯酰胺改良土壤結構時，其合適施用量為1.5〜2.0 g.kg_i 沙土。
圖1不同用量PAM處理土壤>0.25 mm水穩性團粒變化 Fig. 1 Effects of PAM on soil water stable aggregate with different application amounts
2.2聚丙烯酰胺的土壤保肥性 2.2.1對土壤氮的保肥作用
在通氣培養條件下，尿素分解後產生的銨態氮 很快轉化為硝態氮，所以淋出液中硝態氮含量高於 銨態氮（圖2,圖3),單施化肥處理淋出液中硝態 氮含量為58.2 mg.kg-1,而銨態氮含量為36.6 mg-kg-1。比較圖2和圖3可見，聚丙烯酰胺質量為0.1%時，淋出的硝態氮與單施化肥處理的沒有差 異，聚丙烯酰胺質量分數高於0.25%時，淋出的硝 態氮有所減少，但處理間沒有顯著差異（圖2),平 均淋出的硝態氮為33.93 mg.kg-1。圖3顯示加聚丙 烯酰胺的各個處理銨態氮淋洗量顯著比單施化肥 處理減少，在聚丙烯酰胺質量分數為0.1%~0.75% 之間，隨聚丙烯酰胺質量分數的升高銨態氮淋洗量 減少，聚丙烯酰胺質量分數高於0.75%時，銨態氮 淋洗量很低（< 5 mg.kg-1),且在處理間無差異。說
明施用聚丙烯酰胺對土壤速效氮具有保存作用，且 對銨態氮保持作用高於硝態氮。
2.2.2聚丙烯酰胺對土壤磷的保肥作用
圖4顯示聚丙烯酰胺對土壤速效磷有一定的保 持作用。聚丙烯酰胺質量分數為0.1%時，淋出的磷 含量與單施化肥處理沒有顯著差異，聚丙烯酰胺溶 液質量分數在0.1%~0.75%之間時，聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，隨濃度提高， 淋出的磷含量顯著降低，聚丙烯酰胺溶液質量分數
(-•SUIXdl)雲
圖4聚丙烯酰胺對土壤磷流失總量的 Fig. 4 changes of total P contents in leachin with different amount of PAM applical
曝響
g solution ion
高於0.75%時，雖然測定結果顯示淋出 但是統計分析結果差異不顯著。
2.2.3聚丙烯酰胺對土壤鉀元素流失 加入聚丙烯酰胺培養的土壤淋丨 單施化肥的少，但是在聚丙烯酰胺質i 時與單施化肥培養的差異不顯著。聚 分數在0.15%~0.75°%之間，淋洗出的 提高而減少，且差異顯著，聚丙烯酰 0.75%〜1.25%之間，隨質量分數增加 量沒有顯著差異（圖5)。
b磷量有降低,
的影響
先出的鉀量比 量分數為0.1% 丙烯酰胺質量 鉀隨質量分數 胺質量分數在 ，淋洗出的鉀
60
50
o o o o
4 3 2 1
("°°m)/sl) M
b〔
d
/
%
%
/
%
圖5聚丙烯酰胺對土壤鉀流失總量的影響 Fig. 5 changes of total K contents in leaching solution with different amount of PAM application
3結論
試驗結果表明，聚丙烯酰胺作為土壤改良劑， 不僅具有良好保水和改善土壤團粒結構效果，而且 對保持土壤氮、磷、鉀養分、減少肥料養分流失有 顯著作用。每1 kg沙土加入的聚丙烯酰胺量低於 0.2 g時對土壤結構改良作用和保肥效果都不明顯； 聚丙烯酰胺加入量高於1.5〜2.0 g.kg-1 土時，聚丙烯酰胺對沙土改土保肥的作用，其改良 土壤結構作用和保肥作用不再隨施用量增加而提 高，所以聚丙烯酰胺適宜用量為1.5〜2.0 g.kg-1 土。
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