松土剂聚丙烯酰胺施用量及效果试验

张岳华 王怀珍 崔明俊

（1.聊城市农业农村发展服务中心 山东聊城252000；2.聊城市东昌府区农业技术推广中心 山东聊城252000）

松土剂聚丙烯酰胺（PAM）是一种能应用于农业土壤改良的高分子聚合物， 对提高土壤各种物理性能有很好的效果[1-6]。 由于化肥的大量施用，造成土壤结板、土壤地表水分流失等大量问题，探索聚丙烯酰胺在农业中应用，对缓解土壤板结紧实、通气不良和保持土壤水分有实践意义[7-9]。 本文作者研究了松土剂不同施用量下对土壤密度、 田间持水量、 总孔隙度、各级孔度及土壤硬度的改善作用，为松土剂在农业生产中的应用提供一定的参考价值和依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

松土剂聚丙烯酰胺， 由河北任丘化工有限公司提供。

1.2 试验设计

按照每亩松土剂聚丙烯酰胺的不同施用量， 试验设4 个处理。 处理1 为不施用松土剂的对照处理（CK）； 处理 2 施用量为 2.0 kg/亩； 处理 3 施用量为4.0 kg/亩；处理 4 施用量为 8.0 kg/亩。 每个处理地块面积为0.75 亩，3 次重复。 均匀撒施后耕翻土壤，施入土壤4 个月后取样测定相关土壤物理性质指标。

1.3 试验指标与测定方法

土壤密度测定用环刀法；土壤孔隙度＝［1－（土壤密度/土粒密度）］×100%， 土粒密度为 2.65 g/cm3；田间持水量的测定采用环刀吸水法；毛管孔度＝田间持水量×土壤密度，通气孔度＝总孔度－毛管孔度；硬度采用土壤硬度速测仪测定； 蒸发速率采用称量差减法测定。

2 结果与分析

2.1 PAM 不同施用量对土壤密度、硬度和孔隙度的影响

土壤密度（容重）是指单位体积自然状态土壤干土质量，土壤密度大小可以反映土壤的松紧程度。 土壤硬度指土粒排列的紧实程度，又称土壤紧实度（或土壤坚实度、土壤穿透阻力）。 土壤孔隙度是指土壤总孔隙体积与土壤体积的百分比， 是反映土壤孔隙多少的主要指标。 松土剂的不同施用量对土壤密度、硬度和孔隙度的影响见表1。

由表1 可知，施用松土剂（PAM）可以显著降低土壤密度和土壤硬度，随着松土剂施用量的增加，土壤密度和土壤硬度逐渐减小， 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%； 施用松土剂处理土壤孔隙度均大于对照（CK）。施用松土剂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剂聚丙烯酰胺具有絮凝作用，能使土粒团聚形成团聚体，从而让土壤变得疏松多空孔。

表1 松土剂不同施用量对土壤密度、硬度和孔隙度的影响

2.2 PAM 不同施用量对土壤田间持水量和各级孔度的影响

田间持水量是指土壤毛管悬着水达最大值时的土壤含水量，反映土壤保持水分的能力，是植物能利用水分的上限，是计算灌水定额的重要依据和指标。毛管孔度大小可以反映吸水力大小和土壤储水孔隙的多少。 通气孔度可以反映土壤的通气状况，一般要求土壤通气孔度不低于10%， 适宜的通气孔度在10%～20%之间。 松土剂的不同施用量对土壤田间持水量和各级孔度的影响见表2。

由表2 可知，施用松土剂（PAM）处理的土壤田间持水量均显著高于不施用松土剂的对照（CK）处理，但施用松土剂的各处理间田间持水量差异不显著。处理2 施用松土剂2.0 kg/亩处理的土壤毛管孔度和通气孔度变化不明显。 松土剂施用4.0 kg/亩处理和8.0 kg/亩处理通气孔度增加明显。聚丙烯酰胺的絮凝作用使土粒胶结形成土壤团粒结构， 增加了土壤孔隙量，从而达到提高田间持水量的结果。 随着松土剂聚丙烯酰胺施用量的增加，形成的团粒结构体增加，通气孔隙数量增多，毛管孔度又有所降低。

表2 松土剂不同施用量对土壤田间持水量和各级孔度的影响

2.3 PAM 不同施用量对土壤保水能力的影响

土壤水分蒸发散失的快慢是土壤对水分保持能力强弱的表现，是评价土壤保水能力的重要指标，团粒结构可以增加土壤保水性能， 施用松土剂聚丙烯酰胺可以增加团粒结构数量、 降低土壤水分蒸发速率， 土壤保水能力的评价用蒸发失水量占田间持水量的比表示[2,4,10-11]。 本研究土壤水分蒸发试验采用环刀取各处理保持自然状态的土壤， 让其充分吸水后到达土壤田间持水量，记录湿土质量和干土质量，计算水分量。 水分蒸发试验一共进行5 d， 室内温度26℃±2℃，平均相对湿度 50%±5%，在每日 17：30 用精度0.01 g 的电子天平称量并且记录土壤蒸发损失水分。 松土剂的不同施用量对土壤水分蒸发比的影响见附图。

由附图可知，施用松土剂（PAM）处理的土壤蒸发失水较CK 处理蒸发失水明显降低， 前期尤为明显，以第一天为例，不用保水剂的CK 处理失水占比近40%，处理4 失水占比不到30%，说明施用松土剂聚丙烯酰胺确实有抑制土体水分蒸发的作用。 随着试验时间延长和土壤水分含量的减少， 松土剂处理的抑制蒸发量与CK 处理的差距越来越小。

附图 松土剂不同施用量对土壤水分蒸发比的影响

3 结论

（1）施用松土剂显著降低土壤密度和土壤硬度，随着松土剂施用量的增加， 土壤密度和土壤硬度逐渐减小，土壤总孔隙度逐渐增大。

（2）施用松土剂可以增加土壤田间持水量，土壤毛管孔度稍有降低，但土壤的通气孔度增加明显。

（3）施用松土剂有抑制土壤水分蒸发的作用，随着松土剂施用量的增加，抑制蒸发的效果也越显著，但随着土壤水分含量的减少， 施用松土剂对土壤的抑制蒸发量效果逐渐减弱。