保水剂用量对干旱区土壤水文生态特性的影响

2023-05-30张茜崔萌萌王金鹏韩路王海珍

防护林科技 2023年3期

张茜崔萌萌王金鹏韩路王海珍

摘要針对塔里木盆地土地沙化、贫瘠、降水稀少、蒸发强烈、造林成活率低等问题，采用随机区组试验设计，以不施保水剂为对照，研究保水剂不同用量对荒漠土水文物理性质及养分含量的影响。结果表明：保水剂不同用量均能不同程度地改善荒漠土壤结构，增强土壤水文功能，提高土壤养分含量。与对照（CK）相比，保水剂用量≥0.30%各处理能明显降低土壤容重和改善土壤孔隙状况，显著提高粒径＞0.25mm大团聚体数量（P＜0.05）。其中0.30%、0.40%处理土壤容重分别较CK降低5.63%、7.04%，总孔隙度、毛管孔隙度和＞0.25mm水稳性团聚体分别较CK增加了16.39%、9.83%、10.80%和21.96%、14.21%、10.72%。干旱炎热季节（6—9月），≥0.30%各处理显著提高土壤水分含量（P＜0.05），其中0.30%、0.40%处理分别比CK提高21.97%、31.99%。同时，施用保水剂能有效提高荒漠土持水量、贮水量和水分入渗速率，增强土壤保持水土、涵养水源和旱季供应植物水分能力。其中0.30%、0.40%处理持水量、吸持贮水量、饱和贮水量及平均渗透速率显著高于CK（P＜0.05），分别较CK提高24.04%、8.21%、16.60%、144.98%和28.45%、12.51%、22.01%、85.69%。施用保水剂能增加荒漠土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量，保蓄土壤肥力。≥0.30%各处理保蓄土壤肥力效果较好，土壤有机质、碱解氮、有效磷与速效钾含量平均较CK提高36.33%、19.12%、11.76%和3.08%。综合考虑保水剂改土保水肥效果，极端干旱区荒漠土聚天冬氨酸保水剂最佳用量为0.30%。

关键词荒漠土；聚天冬氨酸；土壤水文物理性质；土壤养分；适宜用量

中图分类号：S714.2；S714.7文献标识码：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.03.010

EffectsofSuperAbsorbentPolymersDosagesonHydrologic-ecologicalPropertiesofSoilinAridArea

ZhangXi1，CuiMengmeng1，WangJinpeng2，HanLu1，WangHaizhen3

（1.CollegeofAgronomy，TarimUniversity，Alar843300，China;2.AgriculturalDevelopmentandServiceCenteroftheFifthRegimentoftheFirstDivision，XinjiangProductionandConstructionCorps，Alar843300，China;3.CollegeofHorticultureandForestry，TarimUniversity，Alar843300，China）

AbstractAimingattheobviousproblemsofthelanddesertification，scarceprecipitation，intensiveevaporationandhighmortalityofafforestationinTarimBasinofXinjiang，thefieldstudywasconductedwithrandomizedblockexperimentdesigntoinvestigatetheeffectsofsuperabsorbentpolymers（SAP）dosagesonthehydro-physicalpropertiesandnutrientcontentsofdesertsoilunderdroughtconditionwiththetreatmentwithoutSAPasthecontrol（CK）.TheresultsshowedthatdifferentdosagesofSAPcouldimprovesoilstructure，enhancesoilhydrologicalfunctionandincreasenutrientcontentofdesertsoil.Comparedwiththecontrol（CK），thetreatmentswithSAPdosage≥0.30%couldsignificantlyreducesoilbulkdensityandimprovesoilporosity，andsignificantlyincreasetheamountsofmacroaggregateswithparticlesize>0.25mm（P<0.05）.Especially，comparedwithCK，thesoilbulkdensityunder0.30%and0.40%treatmentsdecreasedby5.63%and7.04%，andthetotalporosity，capillaryporosityandwater-stablemacroaggregateswithparticlesize>0.25mmincreasedby16.39%，9.83%，10.80%and21.96%，14.21%，10.72%，respectively.Inthedry-hotseason（fromJunetoSeptember），thetreatmentswith≥0.30%dosagesignificantlyincreasedsoilmoisturecontent（P<0.05），andthesoilmoisturecontentof0.30%and0.40%treatmentswere21.97%，31.99%higherthanCK，respectively.Atthesametime，SAPapplicationcouldeffectivelyimprovethewater-holdingcapacity，waterstoragecapacityandwaterinfiltrationrateofdesertsoil，andenhancewater-soilconservation，watersupplycapacityforplantindryseason.Thewater-holdingcapacity，water-holdingcapacityofcapillaryporosityandsaturatedwaterstoragecapacity，andaveragepermeabilityrateof0.30%and0.40%treatmentswere24.04%，8.21%，16.60%，144.98%and28.45%，12.51%，22.01%，85.69%higherthanthatofCK（P<0.05），respectively.SAPapplicationcouldincreasethecontentsoforganicmatter，alkali-hydrolyzednitrogen，availablephosphorusandpotassiumindesertsoil，andpreservesoilfertility.Theeffectof0.30%treatmentonsoilfertilitystoragewasbetter，andthecontentsoforganicmatter，alkali-hydrolyzednitrogen，availablephosphorusandpotassiumindesertsoilincreasedby36.33%，19.12%，11.76%，3.08%under0.30%treatments，comparedwithCK.Takingtheeffectofsoilimprovement，waterstorageandfertilizerpreservationintoconsideration，theoptimaldosageofSAPapplicationfordesertsoilis0.30%inextremeariddesertarea.

Keywordsdesertsoil;superabsorbentpolymers;soilhydro-physical

properties;soilnutrients;optimalapplicationdosage

新疆是我国荒漠化和沙化面积最大、分布最广、风沙危害最严重的省份，全区荒漠化、沙化土地面积分别为107.06×104km2和74.71×104km2，分别占全国荒漠化、沙化土地总面积的40.99%与43.41%，且以73.44km2.a-1的速度扩展[1]。尤其地处欧亚大陆腹地、远离海洋的塔里木盆地，气候干旱少雨，降水与潜在蒸发量反差巨大；又由于热胀冷缩、长年风蚀沙埋、植被稀疏的原因使其成土过程极其脆弱，从而形成荒漠土。近年来，随全球气候变暖与区域水土资源大规模开发，水资源短缺引发荒漠植被退化、土地沙化、土壤干旱瘠薄、肥力低下。目前，土壤干旱贫瘠成为制约区域荒漠植被恢复和造林成功的限制因素[2]。土壤水分作为植物水分吸收和利用策略的关键因子，直接影响植物各种生理生化过程与生长、分布及存活。因而，如何提高干旱区荒漠土的保水持水能力与水资源利用率，有效缓解干旱并保证抗旱造林成活率是一个迫切需要解决的难题。因此，研究土壤改良理论基础与技术措施，应用经济有效的土壤保水技术来合理调控土壤水分，缓解干旱胁迫并提高造林成活率，是提升荒漠植被恢复成效的重要途径。

在众多农林节水技术中，研发与使用化学节水材料是旱区发展抗旱节水农业的理想技术。保水剂（Superabsorbentpolymers，SAP）是一种具有超强吸水、保水能力的高分子聚合物，能够反复吸水、释水且在土壤中形成“小水库”；能够促进土壤团粒形成，改善土壤结构，减少土壤水分與养分流失，具有抗旱保水、改良土壤、水土保持与促进养分吸收等多重功能，已被广泛应用到农林节水和退化土地的生态修复中[2-9]，成为解决农业旱灾、改土培肥、提高水肥利用率、促进植物生长与作物增产的重要手段。大量研究表明，保水剂可降低土壤容重、增大土壤孔隙度，促进土壤中＞0.25mm粒径团聚体的形成；增加土壤含水量、贮水量与入渗率，提高土壤涵养水源能力[2，5，7-9]。但因为保水剂种类、粒径、施用方式、施用量及土质、土壤类型等的不同，施用保水剂对土壤性质的改良效果差异较大[3，4，6]，且施用不当会对土壤产生不良影响[4，5，7，9，10]。目前，大多数研究主要是针对丙烯酸/丙烯酰胺类聚合物的应用效果[3-10]，而对绿色环保型保水剂（聚天冬氨酸）对荒漠土理化性质的影响研究相对较少。为此，本文以塔里木盆地荒漠土为研究对象，研究聚天冬氨酸施用量对荒漠土土壤水文物理性质与养分的影响，探寻提高荒漠土持水性能及改善其理化性质的适宜用量，以期为极端干旱区荒漠土改良、保水剂应用推广、水资源高效利用与荒漠植被恢复等生态修复工程提供科学依据。

1研究区概况

研究区位于新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市（40°35′N，80°50′E；海拔1006m）。该区属典型暖温带大陆性干燥气候，区内光热资源丰富，降水稀少，昼夜温差大。年平均气温10.4℃，≥10℃年积温4340℃，极端最高温度39.4℃，极端最低温度-25.0℃。年平均降水量50.4mm，年平均蒸发量1880.0mm，干燥度12～19。绿洲外围荒漠区植被稀疏衰败，土地沙化，风沙灾害频繁，春、夏季多大风沙尘天气。

2材料与方法

2.1试验地点与材料

试验在新疆阿拉尔市塔里木大学农学实验站外围的沙荒地进行，试验地土壤为荒漠土，土壤pH8.96，电导率347.21μs.cm-1，有机质4.49g.kg-1，碱解氮18.35mg.kg-1，速效磷13.95mg.kg-1，速效钾143.79mg.kg-1。聚天冬氨酸（PASA）保水剂由北京化工大学提供，其吸水性（纯水）为300倍。

2.2试验设计

采用随机区组试验设计，设置7个处理：（1）对照（CK），不施保水剂；（2）A1，0.025%保水剂（占土壤质量百分比）；（3）A2，0.05%保水剂；（4）A3，0.10%保水剂；（5）A4，0.20%保水剂；（6）A5，0.30%保水剂；（7）A6，0.40％保水剂。重复3次，共21个小区，每个小区长3.0m，宽2.0m。采用人工挖掘方法将小区6.0m2土壤全部挖出，深度0.2m，在塑料布上按照试验设计的比例添加保水剂混匀，并用塑料薄膜包裹的木质挡板将各处理之间隔开，随后将混合均匀的土壤均匀填入小区内并轻踩、浇水，直至土壤饱和、恢复原状。

2.3测定项目

2.3.1土壤含水量测定

6—10月每隔15d用土钻钻取各小区0～20cm土壤，装入土壤盒带回实验室，采用烘干法（80℃，48h）测定土壤含水量（SWC）。

2.3.2土壤水文物理性质测定

采用对角线5点取样法，利用环刀（100cm3）获取各小区0～20cm的土样，采用环刀浸水法测定土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量等各项水文物理参数[11，12]。土壤持水能力是评价土壤涵蓄水分及水文调节能力的一个重要指标。采用下式计算一定土层深度内的土壤吸持贮水量、滞留贮水量和饱和贮水量[13]：

Wc=1000×Pc×h

Wo=1000×Po×h

Wt=1000×Pt×h

式中：Wc、Wo、Wt分别为土壤吸持贮水量、滞留贮存量和饱和贮水量（mm）；Pc、Po、Pt分别为毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度（%）；h为土层深度（m），本文为0.2m。

土壤团聚体测定：按对角线5点法采集0～20cm原状土样，室内自然风干后除去小石块，并沿土壤自然裂痕轻轻剥离成小块。采用干筛法[7]、湿筛法[5]测定各级土壤团聚体的含量，并计算各粒径级机械稳定性与水稳性团聚体含量。

2.3.3土壤渗透性测定

采用单环渗透筒法（单环定水头逐次加水）测定水分在土壤中的渗透速度[13]。测定时将装有原状土柱的环刀下端套上有筛孔和滤纸的底盖，上端放置一个相同大小环刀并将接口密封，严防从接口处渗漏。将结合好的环刀放置于漏斗上，漏斗下面承接盛水容器。将水由环刀上端注入圆环内，保持水与环刀上沿基本相平。当第1滴水从漏斗下方滴落时开始计时，第1、3、5、10、15min……称量并记录每一次通过土柱渗透出的水量，直到单位时间内渗出水量相等为止，计算出不同时段的土壤入渗水量及土壤的初渗速率、稳渗速率。

2.3.4土壤化学性质测定

9月中旬，利用土钻获取各小区0～20cm的土样，实验室自然风干、过筛。土壤有机质含量采用重铬酸钾－浓硫酸外加热法测定，土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定，土壤有效磷含量采用碳酸氢钠浸提法测定，土壤速效钾含量采用醋酸铵浸提火焰光度法测定[14]。

2.4统计分析

试验数据采用SPSS19.0进行单因素方差分析，差异显著性比较采用Duncan检验。应用Origin2018绘图。

3结果与分析

3.1保水剂用量对土壤含水量的影响

由表1可见，聚天冬氨酸（PASA）保水剂不同用量显著影响了干旱区荒漠土水分含量（P＜0.05）。6—9月土壤含水量变化一致，均随PASA用量增加而增大，其中6、7、9月0.40%PASA用量土壤含水量最高且均与对照（CK）差异显著（P＜0.05）。土壤含水量年均值随PASA用量增加其增幅扩大，至0.40%PASA用量土壤含水量比CK增加1.98个百分点。

3.2保水剂用量对土壤物理性质的影响

由表2可见，荒漠土土壤容重随PASA用量增加呈降低趋势，用量≥0.20%各处理土壤容重均与CK差异显著（P＜0.05），其中0.20%、0.30%、0.40%处理土壤容重分别比CK降低4.23%、5.63%和7.04%。PASA不同用量显著改变荒漠土土壤孔隙状况（P＜0.05），总孔隙度、毛管孔隙度与土壤孔隙比均随PASA用量增加而增大，其中0.30%、0.40%处理3个指标均与CK差异显著（P＜0.05），其他处理则与CK无显著差异（P＞0.05）。相反，非毛管孔隙度与土壤通气度则随PASA用量增加呈降低趋势，但降幅相对较小，且各处理之间均无显著差异（P＞0.05）。

3.3保水剂用量对土壤持水贮水性能的影响

干旱区荒漠土土壤持水量、吸持贮水量、饱和贮水量均随PASA用量增加呈增大趋势，PASA用量越大，土壤持水贮水效果越好（表3）。除0.025%处理外，其他处理均显著提高了土壤田间、毛管持水量（P＜0.05），0.20%～0.40%处理土壤持水量比对照提高10.50%～28.45%，其中0.40%处理土壤持水能力增幅最大。土壤最大持水量可反映土壤在雨季时最大的贮水能力，而毛管持水量可近似认为土壤在枯水季节的贮水量[15]。依据表3数据，可推算出PASA不同用量土壤在雨季时1m3分别最多可贮存0.33～0.42m3的水，而在枯水季节仍能分别保留0.30～0.38m3的水量。表明PASA用量越大，土壤的通气透水性能与蓄水功能越高。毛管持水量与饱和持水量的比值（简称毛/饱比值）是衡量土壤水分供应状况的重要指标[16]。不同处理土壤毛/饱比值为0.88～0.92，0.30%处理毛/饱比值最大（0.92），表明0.30%处理土壤供水性能最好。

土壤贮水量反映土壤贮蓄和调节水分的潜在能力。PASA施用能明显提高荒漠土吸持贮水量、饱和贮水量（表3），各处理分别较CK提高2.08%～34.03%、0.62%～11.19%，以0.40%处理增幅最大（34.03%、11.19%），其次为0.30%（26.92%、8.81%），且2个处理土壤吸持贮水量、饱和贮水量均与CK差异显著（P＜0.05）。表明0.30%、0.40%用量土壤贮蓄水分与调节供给水分的潜在能力较强。土壤涵蓄降水量、有效涵蓄量均随PASA用量增加呈增大趋势，≥0.30%各处理2个指标均与CK差异显著（P＜0.05），其他处理则与CK无显著差异（P＞0.05）。表明0.30%、0.40%處理在土壤水分入渗、涵蓄降雨能力及供给植物有效水分等方面显著优于CK及其他处理。

3.4保水剂用量对土壤团聚体含量的影响

由表4可见，PASA不同用量显著影响荒漠土机械稳定性团粒结构组成（P＜0.05），PASA用量越大，对改善土壤结构的效果越好。施用PASA各处理≥5mm机械稳定性团聚体数量变幅最大，除0.025%处理外，其他处理均与CK差异显著（P＜0.05），0.40%处理其增幅最大（7.32%）。

粒径在0.25～＜5mm机械稳定性团聚体数量总体随PASA用量增加呈增大趋势，其中≥0.10%PASA用量的各处理0.25～＜5mm各级粒径团聚体数量与CK差异显著（P＜0.05）。

由表5可见，不同用量处理土壤粒径＞0.25mm（WR0.25）的水稳性团聚体数量均显著高于CK（P＜0.05），且随PASA用量增加而增大，但0.30%与0.40%处理WR0.25无显著差异（P＞0.05）。其中，PASA施用主要影响土壤2～<5mm、≥5mm粒径的水稳性团聚体数量，尤其＞5mm粒径的水稳性团聚体数量明显增加。但0.40%处理WR0.25数量有所降低，表明PASA用量过大时会对土壤结构产生不利的影响。

3.5保水剂用量对荒漠土水分入渗特性的影响

荒漠土初渗速率、20min末入渗速率、平均渗透速率和稳渗速率均随PASA用量增加而增大，至0.30%处理各项指标均达到最大，之后随PASA用量增加而降低（图1）。PASA处理土壤初渗速率均显著高于CK（P＜0.05）；除0.025%处理外，其他处理20min末入渗速率、平均渗透速率均与CK差异显著（P＜0.05），≥0.10%各处理土壤稳渗速率与CK差异显著（P＜0.05），其中0.30%处理土壤初渗速率、20min末入渗速率、平均渗透速率、稳渗速率均显著高于其他处理（P＜0.05）。0.30%与0.40%处理土壤初渗速率、20min末入渗速率、平均渗透速率、稳渗速率分别是CK的1.82、1.48、1.45、1.43倍与0.81、0.86、0.86、0.67倍，表明PASA并不是施用量越多越好。

3.6保水剂用量对荒漠土养分含量的影响

土壤有机质、碱解氮、有效磷与速效钾含量均随PASA用量增加而增大（图2），分别比CK提高0.60%～39.63%、1.97%～22.06%、0.97%～12.64%、0.84%～3.78%，表明施用PASA保水剂能提高土壤养分含量。PASA不同用量对土壤碳、氮、磷、钾养分含量的影响效果不同（图2），PASA各处理对土壤速效钾、有效磷含量的保蓄效果无显著差异（P＞0.05），平均较CK提高2.01%、7.24%，但显著影响了土壤有机质与碱解氮含量（P＜0.05）。0.20%～0.40%各处理土壤有机质含量无显著差异（P＞0.05），但均与CK差异显著（P＜0.05），分别较CK提高26.09%、33.04%、39.63%。0.05%～0.40%各处理土壤碱解氮含量无显著差异（P＞0.05），但均与CK差异显著（P＜0.05），分别较CK提高11.46%、11.96%、15.95%、16.18%和22.06%。可见，0.20%～0.40%用量能显著增加土壤碳、氮养分含量，提高土壤肥力。

4讨论

土壤是植物生长的基础。大量研究表明，保水剂施入土壤通过反复吸水膨胀、释水收缩这一过程可明显降低土壤容重，增加孔隙度[2，5，7-10，17，18]。本研究发现，干旱区荒漠土施用绿色聚天冬氨酸（PASA）保水剂能有效降低土壤容重，增加土壤总孔隙度和毛管孔隙度，提高土壤水分含量。这是因为PASA是一种具有超强吸水、保水和缓释能力的有机高分子亲水网络聚合物，在吸释胀缩过程中改变土壤三相比例[5，9]与土壤结构[17，18]，从而降低土壤容重。同时，试验发现，施用PASA保水剂显著增大荒漠土毛管孔隙度，但轻微降低了土壤非毛管孔隙度，这可能是保水剂充分吸水膨胀后会对土壤颗粒产生一定程度的挤压，缩小土壤颗粒间距离[9，10]或者保水剂凝胶与土壤颗粒相互作用、絮凝形成团粒结构[7，9]，从而改变了土壤毛管/非毛管孔隙比例，尤其在干旱季节，保水剂释放出吸收的水分，从而提高土壤水分含量、缓解干旱。胡杨等[4]研究指出，保水剂的保水作用主要是通过改善渣土毛管孔隙状况而增强持水能力，减少易排水的大孔隙数量，本试验结果与前人[4，9，10]结果相似。土壤结构是土壤肥力的基础，通常把粒径＞0.25mm的团粒作为评价土壤结构的标准[5]。前人研究指出，保水剂对土壤大团聚体形成的贡献较小团聚体的影响大，且＞0.25mm的土壤团粒含量越高，土壤涵养水分和供应植物所需水分的能力越强[5]。

本研究发现，施用PASA保水剂明显提高干旱区荒漠土各粒径机械稳定性团聚体数量，尤其显著促进土壤水稳性团聚体结构（≥5mm）的形成，这与学者研究结果[5，7，8，17，18]相似。这是因为保水剂作为土壤改良剂施入土壤后，保水剂分子与土壤黏粒之间相互吸附，抑制土壤黏粒的膨胀、水化、分散和转移，并可把分散的土壤颗粒黏结成团块状[7，9]；而且由于保水剂的高吸水性，使其与土壤颗粒通过水吸力粘连在一起，从而形成大团聚体[17，18]。同时，随PASA用量的增加，土壤容重、总孔隙度与粒径≥5mm大团聚体、≥0.25mm机械稳定性团聚体数量均呈增大趋势，但粒径0.25～5mm水稳性团聚体数量则呈先升后降的变化趋势，表明保水剂并非施用越多越好[3-10]，施用适量的保水剂才能改善荒漠土的物理性状。综合考虑土壤容重、孔隙度与土壤结构变化，荒漠土保水剂适宜用量范围为0.30%～0.40%。

水分入渗、贮存作为土壤的主要水文过程和功能，是评价土壤保持水土、涵养水源、调节水循环的重要指标[11，16，17，19，20]。持水性能反映土壤持水、供水与调蓄能力[19]，土壤贮水量反映了土壤贮蓄和调节水分的潜在能力[11]，土壤持水蓄水、入渗性能与土壤结构、孔隙度、有机质等密切相关[3，4，6，11，16，17，19，20]。本试验结果表明，施用PASA提高了干旱區荒漠土持水、贮水能力和水土保持、水源涵养功能，但不同处理改善荒漠土水分调蓄能力大小不同。与对照（CK）相比，0.30%、0.40%处理显著提高荒漠土最大、毛管、田间持水量与吸持贮水量、饱和贮水量，且涵蓄降雨、供给植物有效水分能力（涵蓄降水量、有效涵蓄量）也显著增强。这是因为适宜PASA用量改善了荒漠土土壤结构和孔隙状况，有效提高了土壤对水分的吸持作用，增加了土壤持水、贮水及供应水分能力，尤其干旱枯水季节使植物生长具有足够的水分来源[18]。但土壤水文参数在两处理之间无显著差异（P＞0.05），且0.30%处理土壤毛/饱比值最大，表明0.30%处理土壤供水性能最好。此外，施用PASA明显增强了荒漠土水分入渗性能，各处理土壤初渗速率、20min末入渗速率、平均渗透速率、稳渗速率均高于CK，其中0.30%处理土壤入渗指标均达到最大，且均与其他处理差异显著（P＜0.05）。但随PASA用量增加，0.40%处理土壤入渗指标均降低，这与前人[3，4，6，21，22]研究结果一致，表明PASA并不是施用量越多越好。这是因为在干旱区土壤水分很难达到饱和，土壤水分经常处于亏缺状态，土壤储水以吸持蓄水（毛管水）为主[20]。当PASA用量过大或种类不适宜，一方面保水剂吸水膨胀体积增大而改变了土壤微结构，使得土壤孔隙度减小，同时保水剂自身吸水形成凝胶，减弱水分入渗的速率[21]；另一方面随保水剂吸水次数的增多及反复的吸水膨胀、释水收缩过程中导致土壤中的细小颗粒进入保水剂颗粒内部，阻塞土壤孔隙，降低土壤通透性，不利于降水入渗，易产生土壤板结[4，5，7，9，10，22]，导致保水剂吸水、保水贮水能力与入渗性能降低。可见，荒漠土最佳PASA保水剂施用量为0.30%。

5结论

5.1聚天冬氨酸保水剂能有效降低干旱区荒漠土土壤容重，改善土壤孔隙状况，增加粒径＞0.25mm团聚体数量。用量≥0.30%各处理显著提高粒径＞5mm、5～0.25mm团聚体数量，改良荒漠土土壤结构的效果较好。

5.2聚天冬氨酸保水剂能提高荒漠土土壤持水、贮水量和土壤入滲速率，显著增强荒漠土水土保持、涵养水源功能，提高旱季土壤水分含量和水分供应能力。0.30%处理对提升荒漠土水文功能的效果最佳。

5.3聚天冬氨酸保水剂能改善荒漠土土壤结构和水分状况，增强吸附固持土壤养分，抑制减少土壤养分流失，显著提高土壤碳氮养分含量。≥0.30%各处理对提高荒漠土养分含量的效果较好。

5.4聚天冬氨酸保水剂不同用量均可改善荒漠土土壤结构、持水供水性能和提高土壤养分含量。综合考虑改土保水保肥效果，干旱区荒漠土最佳保水剂施用量为0.30%。

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