供應(yīng)土壤改良劑/水土保失劑PAM陰離子聚丙烯酰胺使用特性

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供應(yīng)土壤改良劑/水土保失劑PAM陰離子聚丙烯酰胺使用特性
顆粒和粉末的聚丙烯酰胺(PAM)具有水溶性，降雨時(shí)可以隨水分?jǐn)U散并均勻滲透到土壤孔隙內(nèi)呈餉，由于它具有絮凝性，遇到雨水懸浮的土壤顆粒時(shí)，一個(gè)可吸附多個(gè)土壤顆粒，而一個(gè)土壤顆粒也能被多個(gè)組分的分子吸附，從而產(chǎn)生大的絮凝團(tuán)，這些絮團(tuán)可以降低雨滴對(duì)土壤表面的濺蝕力，而分子團(tuán)的作用是減少顆粒的啟動(dòng)力，分子團(tuán)的黏性也可以降低流體的阻力，增加了抗蝕性，加強(qiáng)了土壤顆粒間的相互作用，從而土壤的表面穩(wěn)定，其保水、保土及保肥的效果十分明顯，對(duì)水土流失的治療起著積極的作用。
　　另外一點(diǎn)就是PAM的水解物(HPAM)可以使土壤團(tuán)?；?，改善空氣的流通性，水滲透性和保水性，除可作為土壤改良劑、水土保失劑外，也可以用作堵漏劑、果樹(shù)防凍劑和水呼吸樹(shù)脂等。
　　聚丙烯酰胺提高土壤水分入滲，減少地表徑流的主要原理是，在水中溶解后，具有的絮凝能力，其分子同土壤顆粒相互作用，由于絮凝作用和對(duì)土壤分散顆粒的團(tuán)聚作用，土壤微團(tuán)聚體組成發(fā)生變化，土壤的沉降系數(shù)、結(jié)構(gòu)系數(shù)和各級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體總量明顯提高，形成大的團(tuán)聚體以抵抗雨滴的破壞作用，增強(qiáng)土壤的抗蝕性能，使土壤表面結(jié)構(gòu)和土壤水分高入滲得以維持，增加土壤含水量，阻礙結(jié)皮的形成，減少地表徑流量和土壤侵蝕量。
　　PAM具有水合作用，作為一種高分子聚合物，當(dāng)與水接觸時(shí)，疏水基可因疏水作用而轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)，形成不溶于水的粒狀結(jié)構(gòu)，親水基團(tuán)通過(guò)氫鍵與水分子結(jié)合形成水合水，在分子的表面形成厚度為0.5-0.6nm的2-3個(gè)水分子層，水合作用使高分子的網(wǎng)束展開(kāi)，由于網(wǎng)內(nèi)結(jié)構(gòu)中含有一定數(shù)量的親水離子，使三維空間網(wǎng)內(nèi)外出現(xiàn)離子濃度差，從而造成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，水分子便在滲透壓的作用下向網(wǎng)內(nèi)滲透形成網(wǎng)孔水，網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)孔水都是被高分子網(wǎng)空間束縛的自由水，但被束縛的水分子仍然具有普通水的理化性質(zhì)，只是水分子的運(yùn)動(dòng)受到限制，施用后，土壤因PAM特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，持水能力大大增強(qiáng)，在土壤中形成很多的"小水庫(kù)"，當(dāng)土壤干旱時(shí)，土壤水分因滲透壓的作用而緩慢釋放供作物吸收利用，從而有效防止土壤水分流失和無(wú)效蒸發(fā)，達(dá)到抗旱保墑作用，為作物增產(chǎn)提供條件，在治理水土流失的同時(shí)，增加了一定的農(nóng)業(yè)效益，為旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的應(yīng)用提供了可行性。
　　PAM是一種水溶性線性高分子物質(zhì)，是由多個(gè)單體經(jīng)聚合而形成的，其分子質(zhì)量可達(dá)2500萬(wàn)以上，陰離子聚丙烯酰胺是水土保持的優(yōu)劑型，目前，陰離子型PAM常被用作土壤結(jié)構(gòu)調(diào)理劑。
　　用量不同，減小土壤侵蝕的效果也不同，盡管用量增大，土壤侵蝕量也會(huì)大大的減小，但其成本也會(huì)同時(shí)增加，研究表明，并非用量越大，它的水土保持效果越好，用量對(duì)減小土壤水分入滲率、減少土壤侵蝕量存在一個(gè)閾值，應(yīng)用中應(yīng)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，建立土壤表層用量對(duì)徑流、土壤侵蝕影響規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，以更好地發(fā)揮它的水土保持效益。
　　聚丙烯酰胺是一種新型土壤結(jié)構(gòu)改良劑，可抑制土壤表面結(jié)皮，保持良好的土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤水分入滲，減少水土流失，但這個(gè)結(jié)論并非對(duì)任何土壤都適用，對(duì)于不同類(lèi)型的土壤，經(jīng)過(guò)PAM處理后其入滲率可能增加也可能減小，中等結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)好的土壤，施用PAM后可提高入滲率，而結(jié)構(gòu)差的土壤施用PAM后反而會(huì)降低入滲率 ，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)差的土壤，砂粒含量高，缺少可分散的黏粒，經(jīng)過(guò)處理后會(huì)引起土壤表面封閉，導(dǎo)致土壤入滲降低、徑流量增加，因此，土壤結(jié)構(gòu)是決定PAM施用效果的關(guān)鍵因素。
　　PAM的應(yīng)用方法不同，其產(chǎn)生的效果也有很大的不同，關(guān)于應(yīng)用方法的研究較多，常用的有以下3種方法。
溶解法：將產(chǎn)品按一定的濃度溶解于水中，然后將溶解的溶液加入灌溉水中，用來(lái)防止土壤侵蝕、增加灌溉水入滲率，這是常用的方法，這種方法也被廣泛地應(yīng)用于溝灌和噴灌。
　　撒施法：在旱作區(qū)，由于水資源緊缺并且天然降雨量少，沒(méi)有大量的水來(lái)溶解，通常選擇在雨季來(lái)臨之前將它與石膏或與土壤混合，直接撒施到土壤表面，發(fā)揮其水土保持功效，研究結(jié)果表明，將其與石膏或土壤混合使用，在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)為較好的推廣型。
噴灑法：將固體產(chǎn)品按一定的濃度溶解于水中，然后在一定的壓力下將溶解的溶液噴灑到地面，可防治土壤侵蝕，在自然降雨的情況下，通常在雨季來(lái)臨之前將其噴灑到土壤表面，這種方法多在降雨充沛的地區(qū)使用，由于噴灑濃度或噴灑量不同，有時(shí)可增加地表徑流，有時(shí)則減小地表徑流及土壤侵蝕。由于溶解、噴灑費(fèi)工費(fèi)時(shí)，噴灑法應(yīng)用較少。
　　對(duì)于PAM的應(yīng)用，人們比較關(guān)注殘留物是否對(duì)環(huán)境造成的危害，它是一種人工合成的水溶性高分子有機(jī)聚合物，多用在造紙、食品加工、水處理等方面，抵抗微生物降解，在土壤中主要通過(guò)物理作用降解，對(duì)人體、動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)和植物并害，但其殘留單體(丙烯酰胺)有毒性，丙烯酰胺是一種致癌物，對(duì)人體神經(jīng)有毒害作用，但丙烯酰胺可為生物降解，不在土壤中積累，盡管會(huì)有少量單體隨產(chǎn)品的使用而進(jìn)入土壤，但單體在溫度較高的土壤中會(huì)很快降解，如果將聚丙烯酰胺產(chǎn)品的丙烯酰胺含量限制到小，本身對(duì)環(huán)境并無(wú)威脅，可有效地用作土壤結(jié)構(gòu)調(diào)理劑。