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农作物秸秆与聚乙烯醇混合使用改良沙土的效果

时间:2019-07-12 来源:科学技术创新 作者:王博,黄晓娟,李凯 本文字数:2302字

  摘    要: 在我国对沙土的改良方法比较单一, 只是简单的利用有机物料进行改良, 本研究利用有机物料同时, 加入化学物质聚乙烯醇, 通过室内模拟实验研究聚乙烯醇与有机物料混合施用对沙土的改良效果。结果表明聚乙烯醇与有机物料混合施用可以有效的调节沙土p H值;减少沙土水份的散失量;减少土壤容重, 增加土壤的总孔隙度。

  关键词: 沙土改良; 聚乙烯醇; 有机物料;

  1、 概述

  土地严重沙化会导致土地的生产能力下降甚至全部丧失土地沙化会导致土壤的水分、养份、肥力迅速下降, 这对于现代农业的可持续发展带来了阻碍, 纵观我国实际情况, 我国人口众多, 人均土地面积特别少, 适合人们开垦种植的土地更是少之又少, 所以利用好、保护好、开发好每一寸土地就变得格外重要, 另外, 土地沙化会导致土壤理化性质的下降, 农作物抵抗自然灾害的能力下降, 严重的阻碍了农业生产的良性循环, 要找到一种方法从根本上改善沙土, 从中间断开整个土壤沙化的恶性循环链条, 从根本上提高沙土的理化性质[1,2,3]。化学物质聚乙烯醇作为改良剂用在土壤理化性质改良的相关研究已得到开展[5,6,7], 但有机物料和聚乙烯醇混用改良沙质土壤的综合研究较少。因此, 本研究通过室内模拟实验, 研究农作物秸秆与聚乙烯醇混合使用改良沙土的理化质的效应, 为沙土改良以及农业生产的形成良性循环提供数据参考。

  2、 实验部分

  2.1、 实验试剂

  重铬酸钾;浓硫酸;邻菲罗啉;硫酸亚铁。

  2.2、 实验仪器

  电子天平, 恒温水浴锅, 恒温培养箱等。

  2.3、 实验步骤

  2.3.1、 土壤试样的采集

  因为实验中会测定土壤的物理性质, 所以采集土样时要小心谨慎的保持土壤的原样, 直接用环刀在土层中取样。本次试验的主要目的是观测有机物料与聚乙烯醇混合使用对沙土理化性质的影响, 并且主要是希望能够改良沙土的理化性质, 采集时就一定要保证土壤的湿度不受影响, 此外采集过程中需要保证土样不受挤压, 不能使土样变型, 采集出样品时应小心放入铁盒内带入实验室进行处理。

农作物秸秆与聚乙烯醇混合使用改良沙土的效果

  2.3.2、 培养实验

  将土样放在干燥通风的地方晾干, 不能经太阳直射, 时常翻动以免土样发霉。待土样完全风干后将土样研磨过筛等待进一步的实验。测量土壤p H值、孔隙度直接使用新采集回来的土样进行实验。测量土壤有机质含量应取已经研磨过的土壤继续研磨, 使土样可以通过60号筛。经过处理的土样应该装进干净的瓶中封瓶, 贴上标签, 同样放在避光阴凉的地方保存, 以防影响土样测量的精准性。

  实验分四大组, 九小组进行室内培养:

  第一组:空白组, 100%沙土 (A1) 。

  第二组:聚乙烯醇组, 将浓度为0.01%的聚乙烯醇溶液添加到沙土中 (B1) 将浓度为0.001%的聚乙烯醇溶液添加到沙土中 (B2) 。

  第三组:有机物料组, 农作物秸秆和腐熟剂5%, 沙土95% (C1) , 农作物秸秆和腐熟剂10%, 沙土90% (C2) 。

  第四组:有机物料与聚乙烯醇混合组, 见表1。

  表1 有机物料与聚乙烯醇混合比例
表1 有机物料与聚乙烯醇混合比例

  3、 结果与分析

  3.1、 对p H值的影响

  从表2中可以得到, 聚乙烯醇会使p H值升高, 因为聚乙烯醇p H值本身高于土壤, 另一方面聚乙烯醇在土粒聚集时吸附了H+离子使p H值升高。聚乙烯醇浓度越大, p H值越高。有机物料会使p H值降低, 而二者按一定比例混合使用会使p H值稳定在7左右, 有利于避免土壤的过酸化或过碱化。

  表2 有机物料与聚乙烯醇对沙土pH的影响
表2 有机物料与聚乙烯醇对沙土pH的影响

  3.2 、对土壤水分散失量的影响

  由表3可见, 聚乙烯醇可以明显的减少沙土水分的蒸发量, 原因是:土壤成团后, 团内水分的散失需要经过由聚乙烯醇形成的高聚膜, 这阻碍了水分的流失。有机物料会轻微加剧土壤水分的丧失, 但影响不大, 虽然有机物料与聚乙烯醇混合使用对沙土水分散失量的影响不如单独使用聚乙烯醇明显, 但效果还是比较突出, 这说明有机物料与聚乙烯醇混合使用可以减少沙土水分的散失。

  表3 有机物料与聚乙烯醇对沙土水分散失量的影响
表3 有机物料与聚乙烯醇对沙土水分散失量的影响

  3.3 、对土壤总孔隙度的影响

  土壤总孔隙度是土壤的一个重要物理性质, 孔隙度决定了土壤是否可以保留更多的水分及气体通常来说, 毛管孔径在0.1毫米到0.001毫米之间, 毛细管力最强, 作用效果最好, 保水力最强。而容重的数值本身也是土壤肥力的一个重要指标, 土壤容重越小, 说明单位土壤的质量越大, 土壤空隙就会越少, 土壤通气保水效果就越差, 反之土壤容重越小, 说明土壤结构越小。

  从表4的计算结果中我们可以看到, 有机物料与聚乙烯醇混合使用可以影响土壤的总孔隙度, 是因为二者首先改变了土壤的含水量, 从而改变了土壤容重, 使土壤容重降低, 最后影响了土壤的孔隙度, 使土壤的通气性及保水性提高, 改良了沙土的理化性质。

  表4 有机物料与聚乙烯醇混合使用对土壤总孔隙度的影响
表4 有机物料与聚乙烯醇混合使用对土壤总孔隙度的影响

  4、 结论

  有机物料与聚乙烯醇混合使用来改良沙土可以有效调节p H值, 能使弱酸性的土壤酸性降低;能减少水分的散发量, 沙土可以有效的减少水分的蒸发;能减少土壤容重, 增加土壤的总孔隙度, 使沙土通气性, 保水性显着提高。综合来说, 有机物料与聚乙烯醇混合使用具有改良沙土的理化性质的作用。

  参考文献

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  [5]朱继魁.介质化学条件对聚丙烯胺 (PAA) .聚乙烯醇 (PVA) 土壤凝集效应的影响.土壤学报, 1993;30 (2) :320-323.
  [6]刘白玲, 曾祥成, 杨金华·聚乙烯醇生物降解的影响因素IJ]·材料研究学报, 2, 14 (增刊) :108-112.
  [7]刘义新, 王晓荣.聚乙烯醇形成土壤水稳性团粒的效果研究IJ.安徽农业科学, 196, 24 (3) :262-264.
  [8]鲁如坤.土壤农业化学分析方法.北京:中国农业科技出版社, 2000.

    王博,黄晓娟,李凯.聚乙烯醇与有机物料混合施用对沙土改良的研究[J].科学技术创新,2019(19):192-193.
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