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聚丙烯酰胺改良土壤的作用机理及影响因素

日期:2018-8-29 9:28:08 来源:澳门新葡萄京所有网站

  聚丙烯酰胺.jpg聚丙烯酰胺可以有效的改善土壤结构,增加大团聚体数目,降低土壤容重,提高渗透率,增加土壤的含水量,提高土壤抗蚀能力,进而提高作物产量。概括说来,聚丙烯酰胺具有保土、保水、保肥和增产的四大效应。

  聚丙烯酰胺.jpg聚丙烯酰胺的作用机理及影响因素:

  聚丙烯酰胺对土壤的改良效果主要是通过土壤对聚合物的吸收来实现的。阴离子聚丙烯酰胺带有与土壤表面相同的负电荷,本应与土壤颗粒相斥,但是它却能够通过阳离子桥的作用与土壤相结合。土壤中的二价阳离子(如Ca2)可以分别结合土壤颗粒表面和阴离子聚丙烯酰胺的负相,形成阳离子桥,即聚丙烯酰-Ca2+-土壤颗粒。土壤颗粒对聚丙烯酰胺的吸收程度取决于聚丙烯酰胺和土嚷的性质。通常,主要的影响因素有聚丙烯酰胺的分子量、离子度以及土壤中阳离子的含量。

  聚丙烯酰胺.jpg1、聚丙烯酰胺分子量影响

  分子量高分子链长的聚合物,在分散土壤细粒间的桥键作用和在团粒外表面形成保护网的作用较强,因此在水土保持方面的效果比分子量低的聚合物好,但分子量过高,分子不易在土层中扩散和对流,限制改良土层深度,并容易在土壤表面形成高分子胶结土壤的膜状薄层,反而减弱土壤的渗透性。因此,应根据不同土质选择适合分子量的聚丙烯酰胺。一般来说,砂土通常选择高分子量聚丙烯酰胺(18mg/mol),而质地较密实的壤土可以选择分子量较低的聚丙烯酰胺(6mg/mol)。

  聚丙烯酰胺.jpg2、聚丙烯酰胺离子度影响

  在聚丙烯酰胺分子量相同的情况下,离子度是影响阳离子桥形成的重要因素。高离子度能引起聚合物分子之间的相互排斥,致使聚合物分子链互相缠绕,降低土粒对其的吸收程度。而具有一定的阴离子度是聚丙烯酰胺能够被土粒吸收的先决条件,所以实际采用的是离子度20%~30%的聚丙烯酰胺。

  聚丙烯酰胺.jpg3、土壤中阳离子影响

  通常,聚丙烯酰胺在自来水介质中施用,对土壤的最终渗透率、累积渗透率和流失量的改善程度都优于在去离子水介质中施用。这是因为多价金属阳离子能够影响聚合物分子和分散土粒间的吸附作用,由于静电排斥,阴离子聚合物分子很难在负电性的分散土粒表面吸附,改良土壤的作用不明显,多价金属阳离子在两者之间形成桥状化学键,促进了阴离子聚合物分子的吸附。

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