聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，簡稱PAM)是丙烯酰胺(Acrylamide，簡稱AMD)及其衍生物的均聚物和共聚物的總稱。與土壤有關(guān)的PAM應(yīng)用主要有兩種，一種為陽離子網(wǎng)狀PAM，它是一種高吸水性樹脂，可用做農(nóng)田保水劑。另外一種就是陰離子線型PAM，因其分子鏈長等特征，用作土壤改良劑，在控制土壤侵蝕、防止水土流失方面起到了重要的作用。 

 眾多試驗表明，PAM可有效的改善土壤結(jié)構(gòu)，增加大團(tuán)聚體數(shù)目，降低土壤容重，提高滲透率，增加土壤的含水量，提高土壤抗蝕能力，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。概括說來，PAM具有保土、保水、保肥和增產(chǎn)的四大效應(yīng)。

 1 、PAM的作用機理及影響因素  

 PAM對土壤的改良效果主要是通過土壤對聚合物的吸收來實現(xiàn)的。陰離子PAM帶有與土壤表面相同的負(fù)電荷，本應(yīng)與土壤顆粒相斥，但是它卻能夠通過陽離子橋的作用與土壤相結(jié)合。土壤中的二價陽離子(如Ca2 )可以分別結(jié)合土壤顆粒表面和陰離子PAM的負(fù)相，形成陽離子橋，即PAM—Ca2+ 一土壤顆粒。土壤顆粒對PAM的吸收程度取決于PAM和土嚷的性質(zhì)。通常，主要的影響因素有PAM的分子量、離子度以及土壤中陽離子的含量。

 1．1. PAM分子量影響  

 分子量高分子鏈長的聚合物，在分散土壤細(xì)粒間的橋鍵作用和在團(tuán)粒外表面形成保護(hù)網(wǎng)的作用較強，因此在水土保持方面的效果比分子量低的聚合物好，但分子量過高，分子不易在土層中擴散和對流，限制改良土層深度，并容易在土壤表面形成高分子膠結(jié)土壤的膜狀薄層，反而減弱土壤的滲透性 。因此，應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)選擇適合分子量的PAM。一般來說，砂土通常選擇高分子量PAM(18mg／mol)，而質(zhì)地較密實的壤土可以選擇分子量較低的PAM(6mg／mol) 。

  1．2 .PAM 離子度影響  在PAM分子量相同的情況下，離子度是影響陽離子橋形成的重要因素。高離子度能引起聚合物分子之間的相互排斥，致使聚合物分子鏈互相纏繞，降低土粒對其的吸收程度。而具有一定的陰離子度是PAM能夠被土粒吸收的先決條件，所以實際采用的是離子度20％ ～30％的PAM 。

  1．3 土壤中陽離子影響  通常，聚丙烯酰胺在自來水介質(zhì)中施用，對土壤的最終滲透率、累積滲透率和流失量的改善程度都優(yōu)于在去離子水介質(zhì)中施用。這是因為多價金屬陽離子能夠影響聚合物分子和分散土粒間的吸附作用，由于靜電排斥，陰離子聚合物分子很難在負(fù)電性的分散土粒表面吸附，改良土壤的作用不明顯，多價金屬陽離子在兩者之間形成橋狀化學(xué)鍵，促進(jìn)了陰離子聚合物分子的吸附 。

  2、 PAM對土壤物理性狀的影響  土壤顆粒對PAM的吸收，有效地改善了土壤的物理性狀，增加土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒數(shù)目、降低土壤容重、提高滲透性和孔隙度，提高土壤的水分含量，維系了良好的土壤結(jié)構(gòu)。 

  2．1 容重  隨PAM施用量的增大，土壤容重呈下降趨勢。當(dāng)PAM施用量從0.010％增至0.200％時，實驗室中赤紅壤容重比未加入PAM(對照)時減少0.25～0.26g／cm3 ；當(dāng)PAM用量為0．75～ 1.25g／cm2 時可使陜西田間重壤土容重平均下降O.068g／cm 。

  2．2 孔隙度  隨著PAM的增加，田間試驗的土壤毛管孑L隙度和總孔隙度都呈上升趨勢 ，但實驗室試驗的土壤凋萎系數(shù)增幅不大 。 

  2．3 土壤結(jié)構(gòu)  當(dāng)PAM用量為0.25～1.25g／cm時團(tuán)聚體總量(>0．25mm)平均增加30.2％，從而起到疏松土壤、減緩?fù)寥浪终舭l(fā)，調(diào)節(jié)土壤的水肥氣狀況的作用 。 

  2．4 水分  施加濃度為0.025％～0.050％的PAM，土壤的毛管水量比對照增加3.7％～18.6％，表層土水分百分含量增加3.0％～11.6％ 。在田間施用聚丙烯酰胺將有助于減少降雨后的地面徑流和深層滲漏，增強土壤的持水能力和保水性能。施用聚丙烯酰胺還可以減緩?fù)寥烂芏鹊脑龃?，避免土壤緊實板硬，從而保持土壤良好的疏松結(jié)構(gòu)，這將有助于作物的生長發(fā)育 。 

  2．5 滲透性  在PAM施用量從0.010％增至0.200％時，土壤的滲透系數(shù)比對照增加1.07～5.35×10一em／s。Green等考察了三種離子度(20％、30％、40％)，三種分子量(6、12、18mg／mo1)的PAM對三種質(zhì)地的土壤(砂土、壤土、黏土)作用的滲透率變化，得出離子度20％ ～30％時，不同分子量的PAM對不同質(zhì)地的土壤均有很好的效果，平均可以提高這些土壤的滲透率3～5倍 。

  3、 PAM 的保土、保水、保肥、增產(chǎn)作用  PAM通過對土壤結(jié)構(gòu)的改善，增加了土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒數(shù)量，增強了土壤的透氣、滲透性能，減少了地表徑流，有效地增強了土壤的抗蝕能力，使PAM處理過的土壤具有很好的保水、保土、保肥、增產(chǎn)的作用。 

  3．1 保土  PAM處理過的土壤表面緊密的結(jié)構(gòu)和較高的團(tuán)聚體穩(wěn)定性有效了土粒的分散，可以有效地防止土壤的侵蝕。lvy等利用小型水道進(jìn)行了針對壤土和黏土的PAM溝灌試驗。試驗中，壤土的滲透率減少了59％，而黏土減少了22％，這主要是由于具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、窄孔隙的壤土比黏土更易被沉積物阻塞。試驗還表明，PAM處理有效地減少了

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