聚丙烯酰胺（PAM）对酒泉地区盐渍化土壤物理性状的影响*

蔺栓保，蒲建国，黄 伟

1.酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000

2.酒泉通达路桥有限责任公司，甘肃 酒泉 735000

酒泉地区盐渍化土壤问题较为突出，其主要是人类不合理引水灌溉及自然气候因素等原因导致的，酒泉地区地势较低，土壤透水性差，随着盐渍化土壤程度的加剧，土地质量严重下降。聚丙烯酰胺（PAM）是一种高分子聚合物，具有较强的水溶性，能与多种不同物质进行吸附变化，在土壤中施用PAM可以有效改善土壤的物理性状，改善其土地质量。文章对PAM在盐渍化土壤中的应用进行分析，选取酒泉地区不同类型的土壤为研究对象，探讨其对盐渍化土壤物理性状的影响。

1 材料选取

于2019年10月17日在酒泉地区选取0～20cm厚的土壤样本，分别选择非盐渍化土壤、轻度盐渍化土壤、中度盐渍化土壤、重度盐渍化土壤进行研究。判断土壤盐渍化程度主要按照我国盐渍化分级标准进行确定，供试土壤基本物理性质如表1所示。

表1 供试土壤基本物理性质

2 试验设计

对取样土壤样本进行风干处理，采用专门的工具进行过筛，筛具孔隙为2mm，按照设计浓度将不同类型的土壤与PAM进行均匀混合，具体的PAM浓度共有6种，分别为1∶0、1∶2500、1∶5000、1∶7500、1∶10000、1∶20000，每种处理需重复进行3次。依据不同的容重分别将土壤装入直径为300mm、高为100mm的灌溉模拟器中，并对其进行室内灌溉模拟实验。当分装完成之后，以田间持水量20%为标准对土壤进行灌溉，时间间隔为15d，4次灌溉为1个周期。

3 测定内容与方法

（1）测定内容：灌溉结束后土壤样本的容重、孔隙度、饱和含水量及田间持水量。

（2）测定方法：利用环刀法对土壤容重进行测定，即在对土壤进行采集时使用标准环刀进行，在称重时也按照标准环刀开展，之后根据既定的指标和相应的计算公式计算出所测土壤的容重。土壤孔隙度通过相关计算公式得出，即土壤孔隙度=1-（土壤容重÷土壤比重）×100%。土壤饱和含水量的测定需在环刀采土的基础上将有空底盖放在环刀的底部，然后对其进行称重，在第一次称重完成后进行8h的浸水处理，浸水用具为托盘，浸水深度为3mm，取出再次称重，并放入托盘浸水，每隔2h进行1次称重，当质量达到稳定标准后按照相关公式计算测定土壤饱和含水量。土壤田间持水量是在测定土壤饱和含水量的基础上，将环刀有孔底盖去除，放在沙托盘中，静置3h进行称重，再计算土壤田间持水量，即田间持水量=（置沙3h质量-环刀干土质量）÷（环刀干土质量-环刀质量）×100%。获取相应数据后，使用SPSS 22.0及Excel数据处理软件对数据资料进行处理，并绘制相关表格。

4 试验结果分析

4.1 聚丙烯酰胺对土壤容重的影响

土壤容重是土壤的基本物理性质之一，其主要指的是在自然状态下单位体积土壤的干重。容重小有利于为植物生长提供充足养分及适宜环境。相关研究资料显示，PAM的施用能够有效降低非盐渍化土壤的容重。

不同PAM浓度下不同类型土壤的容重变化如图1所示，由图1可知，PAM浓度越来越低时，土壤容重表现出先低再高的变化趋势，其中，当PAM浓度为1∶7500时其容重最低。但总的来看，不同PAM施用浓度下其容重均低于不施用PAM的土壤，可见施用一定量的PAM时可以有效改善土壤的整体质量。施用不同浓度PAM时，不同类型盐渍化土壤容重改善有效性对比结果如下：非盐渍化土壤优于轻度盐渍化土壤，轻度盐渍化土壤优于中度盐渍化土壤，中度盐渍化土壤优于重度盐渍化土壤，此变化趋势说明不同盐渍化程度的土壤均会影响PAM的土壤容重改良有效性。

图1 不同PAM浓度下不同类型土壤的容重变化

4.2 聚丙烯酰胺对土壤孔隙度的影响

土壤的孔隙指的是土壤中所有团粒和结构间存在的间隙，其计算公式为土壤孔隙度=土壤持水量×土壤容重。

不同PAM浓度下不同类型土壤的孔隙度变化如图2所示，由图2可知，当PAM浓度不断减小时，其土壤孔隙度表现先增大后减小的变化趋势，其中，当PAM浓度为1∶7500时土壤孔隙度最大。与不施加PAM对比可知，施用聚丙烯酰胺能够有效增加土壤孔隙度，但所施用的量是一定的，既不能过多也不能过少，否则其对土壤孔隙度的改良效果就会变弱。施用不同浓度PAM时，不同类型盐渍化土壤孔隙度改善有效性对比结果如下：非盐渍化土壤优于轻度盐渍化土壤，轻度盐渍化土壤优于中度盐渍化土壤，中度盐渍化土壤优于重度盐渍化土壤，此变化趋势说明不同盐渍化程度的土壤均会影响PAM的土壤孔隙度改良有效性。

图2 不同PAM浓度下不同类型土壤的孔隙度变化

4.3 聚丙烯酰胺对土壤饱和含水量的影响

饱和含水量也是土壤最基本的物理性质之一，经调查研究发现，PAM具有较好的吸附行为能力，可以有效调节土壤中饱和含水量，缓解植物生长压力。

不同PAM浓度下不同类型土壤的饱和含水量变化如图3所示，由图3可知，当PAM施用浓度不断减小时，其土壤饱和含水量也在逐渐减小，但处理间差异并不明显，而与不施用PAM相比施用PAM均能够不同程度上提高土壤饱和含水量，施用浓度越高土壤饱和含水量越高。盐渍化程度越高的土壤其饱和含水量改善效果越差，结合图3中所呈现的变化趋势可知，施用不同浓度PAM时，不同类型盐渍化土壤饱和含水量改善有效性对比结果如下：非盐渍化土壤优于轻度盐渍化土壤，轻度盐渍化土壤优于中度盐渍化土壤，中度盐渍化土壤优于重度盐渍化土壤，此变化趋势说明不同盐渍化程度的土壤均会影响PAM的土壤饱和耗水量改良有效性。

图3 不同PAM浓度下不同类型土壤的饱和含水量变化

4.4 聚丙烯酰胺对土壤田间持水量的影响

相关资料数据显示，在正常土壤中施用PAM可以有效改善其土壤田间持水量，并保持在较为稳定的能够供植物正常生长的水平状态。

不同PAM浓度下不同类型土壤的田间持水量变化如图4所示，由图4可知，当PAM施用浓度不断增加时，不同类型土壤的田间持水量均保持增长趋势，当PAM施用浓度为1∶2500时，土壤田间持水量状态更佳。不同PAM施用浓度下土壤田间持水量均明显优于不施用PAM的土壤，结合图4可知，施用不同浓度PAM时，不同类型盐渍化土壤田间持水量改善有效性对比结果如下：轻度盐渍化土壤优于中度盐渍化土壤，中度盐渍化土壤优于非盐渍化土壤，非盐渍化土壤优于重度盐渍化土壤，此变化趋势表明不同盐渍化程度的土壤均会影响PAM的土壤田间持水量改良有效性，只有当PAM浓度适当、土壤盐分适合时土壤的田间持水量效果才能达到最优。

图4 不同PAM浓度下不同类型土壤的田间持水量变化

5 结论

在盐渍化土壤中施用聚丙烯酰胺对其土壤物理性状具有较好的改善作用，主要体现在以下几个方面。

（1）对土壤容重的改善效果：随着PAM施用浓度的增加，改善效果逐渐降低，当达到一定值时又继续升高，其中在PAM施用浓度为1∶7500时容重改善效果最好，且其改善效果对比结果为非盐渍化优于轻度优于中度优于重度。

（2）对土壤孔隙度的改善效果：随PAM施用浓度的不断增加改善效果逐渐升高，在一定值时转为下降趋势，同样在施用浓度为1∶7500时改善效果最优，其改善效果对比结果与土壤容重结果相同。

（3）对土壤饱和含水量的改善效果：随着施用浓度增加，改善效果逐渐增强，当其施用浓度为1∶2500时改善效果最佳，其中不同盐渍化程度的土壤改善情况为非盐渍土壤化优于轻度优于中度优于重度。

（4）对土壤田间持水量的改善效果：随PAM施用浓度的增加其改善效果也逐渐增加，当施用浓度为1∶2500时达到最优效果，但不同盐渍化程度土壤改善情况有所不同，其对比结果为轻度优于中度优于非盐渍化优于重度。

以上研究结果表明施用PAM对盐渍化土壤物理性状具有较好的改善效果，施用时对不同类型盐渍化土壤应结合实际情况明确施用浓度，从而有效改善酒泉地区盐渍化土壤，以满足各种植物以及农作物的生长需求。