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聚丙烯酰胺保持水土的作用原理

时间:2017-02-13 13:35   作者:admin 点击:
由于聚丙烯酰胺具有很强的絮凝性,当遇水中悬浮的土壤颗粒时,一个聚丙烯酰胺分子可以吸附多个土壤颗粒,而一个土壤颗粒也可以同多个聚丙烯酰胺分子吸附,使土壤形成体积很大的絮团。聚丙烯酰胺的不规则线段在耕层上下纵横交错,絮团体积逐渐增大,这样就使土壤颗粒在径流中不能被剥离和悬浮,侵蚀作用产生的推移质也随聚丙烯酰胺的絮凝作用而减少。主要表现在土壤侵蚀外力和抗蚀力的影响。

(1)聚丙烯酰胺对侵蚀外力的影响。主要表现聚丙烯酰胺减小雨滴溅蚀作用。雨滴降落时,具有一定的速度,也就具有一定的能量,直接打击在地面上,它的动能转化成侵蚀力,使土粒分散、飞溅,形成溅蚀作用,暴雨强度越大,雨滴直径越大,动能就越大,溅蚀作用也就越大。在坡耕地上,溅蚀作用促使土粒不断向坡下移动,开始降雨时,雨滴接触的是土壤表面,能量主要用于溅散土粒,之后部分能量用于水层的振荡,并产生浮力,使土粒悬浮于水,形成泥浆。在坡耕地,尤其未封垄前施用聚丙烯酰胺,对防止溅蚀的水土保持作用明显。其机理是,土壤颗粒在分子链的作用下,使土壤颗粒间形成很强黏着力,削弱了雨滴打击力,使土壤颗粒不能溅起,进而增强土壤对雨滴抗溅蚀力。

(2)聚丙烯酰胺对土壤抗蚀性的影响。影响水土流失的主要因素是自然因素,包括气候、地形、地质、土壤、植被等。
1)聚丙烯酰胺能增加土壤透水性。地表径流是水力侵蚀的主要动力,径流对土壤的破坏能力,除流速外主要取决于径流量,而径流量的大小,与土壤的透水性密切相关。所以土壤对水分的渗透能力是影响水土流失的主要因素。
    施用聚丙烯酰胺改良的土壤,透水性能明显增加。土壤机械组成、结构性、孔隙率都发生改善。土壤结构性好、透水性与持水量增大,土壤团粒结构增加,促进了土壤渗水能力的加大。

2)聚丙烯酰胺能提高土壤抗蚀性。土壤抗蚀性是指土壤抵抗径流对它们的分散和悬浮的能力,其大小主要取决于土粒和水的亲和力。亲和力越大,土壤易分散悬浮,团粒结构也越易受到破坏而解体,同时引起土壤透水性的变小和土壤表层的泥泞。聚丙烯酰胺增加土壤中团聚体,形成一定数量的胶结物质,减少亲和力,分散性小,抗蚀性大,形成较好的团聚体和土壤结构。

3)聚丙烯酰胺能提高土壤抗冲性。土壤的抗冲性是土壤抵抗水流机械破坏作用的能力。当土体吸水和水分进人土壤孔隙后,若很快形成碎块,那么它就容易被地表径流推动下移。聚丙烯酰胺的粘滞作用,使土壤形成较好的团粒结构,分子链之间的相互作用和滑韧性就形成了一定的抗冲性。

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