含蒙脱土和多糖的保水剂对土壤物理性质的影响

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1、中国土壤与肥料2013(6)doi：10．11838／s~e．20130603含蒙脱土和多糖的保水剂对土壤物理性质的影响邱朝霞，张若冰，邱海霞，高健(1．晋城市园林科学研究所，山西晋城048026；2．天津大学理学院化学系，天津300072)摘要：以2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸、丙烯酰胺为单体，天然产物蒙脱土(MMT)和羧甲基纤维素钠(CMC)为复合组分，在室温下合成了天然组分含量大于40％的保水剂。研究了天然组分含量和聚合条件对土壤持水性、孔隙度、容重和水稳定性大团聚体的影响。正交极差分析表明，MMT对土壤持水性、孔隙度的影响最强，

2、CNC对土壤非毛管孔隙度的影响较强。MMT的加入可以显著提高土壤的持水性、孔隙度和水稳定性团聚体总量；CMC可提高土壤的非毛管孔隙度、促进水稳定性团聚体的形成。在土壤中加入0．3％优化后的保水剂，土壤的最大持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤水稳定性大团聚体总量及其平均粒径分别提高了41．3％、52．5％、120％、31％、90％和78％。关键词：保水剂；蒙脱土；羧甲基纤维素钠；土壤持水量；孔隙度；土壤水稳定性大团聚体中图分类号：S152．4文献标识码：A文章编号：1673—6257(2013)06—0011—06干旱缺水

3、、土壤退化和土壤侵蚀是制约我国农研究报道是在6O一90℃温度范围内聚合得到的，林可持续发展的重要因素。在保持水土、抗旱节水而且文献探讨的是粘土、多糖以及合成条件对产和土壤改良中，保水剂将发挥重要作用j。保水剂物吸水倍数的影响E3,4]。由于受土壤中金属阳离子是一轻度交联的亲水性聚合物，可以吸收自身重量以及土壤颗粒压力的影响，保水剂在土壤中的吸的几百甚至几千倍的水，具有吸水和保水能力强的水能力远低于其单独存在时的吸水能力。此外，优点，在农林园艺等领域具有广阔的应用前景_2J。对植物的生长而言，除了需要土壤中有适量的水保水剂从原料来源上主要

4、分为合成类和半合成类。分外，改善土壤的通气性和团聚结构，提高其水、合成类主要是聚丙烯酸类，聚丙烯酰胺类；半合成气协调能力也同等重要。因此，研究该类保水剂类产品是天然多糖和丙烯酸、丙烯酰胺的接枝共聚中天然组分对土壤持水性、通气性、团聚结构等物。但目前这两类产品价格较高，在农林园艺中还物理性质的影响，建立起保水剂组成和土壤物理未能得到大面积的推广。性能之间的关系，对保水剂的生产和应用将有指蒙脱土(MMT)、高岭土作为价格低廉的硅酸导意义。盐粘土，具有一定的亲水性，将其加到合成类保水本课题组以丙烯酰胺(AM)、2一丙烯酰胺剂中可以降低成本、提

5、高吸水性能。淀粉、羧甲基基一2一甲基丙磺酸钠(AMPS)、1YIMT、CMC为原纤维素钠(CMC)等多糖来源丰富、生物降解性能料，在室温下合成了天然组分含量高的保水剂J。好。近年来，将粘土、多糖与丙烯酸、丙烯酰胺复本文拟在前期工作的基础上，以土壤持水量、孔隙合制备保水剂的文献报道较多，4j。增加天然组分度、通气度和水稳定性大团聚体为优化目标，使用粘土和多糖的含量，简化合成工艺，进一步降低成正交实验法研究天然组分含量对土壤上述物理性质本，对扩大该类保水剂在农林园艺中的应用具有重的影响，为该类保水剂在农林园艺上的应用提供理要意义。室温下聚合

6、能耗低，可降低生产的能耗和论和实验依据。设备成本，减少热污染，但目前关于该类保水剂的1材料与方法收稿日期：2013—02—22；最后修订日期：2013—06—201．1试验材料基金项目：“十二五”山西省科技攻关计划项目(20110311017—原料和仪器：MMT，浙江l临安黑川膨润土有限7)；晋城市科技研发计划项目(201002065)。作者简介：邱朝霞(1971一)，女，山西省晋城市人，高级工程公司；CMC，南开大学精细化学实验厂；AM，过师，主要研究方向园林节水应用。通讯作者为邱海霞。硫酸钾，N，N一亚甲基双丙烯酰胺，氢氧化钾一11

7、—中国土壤与肥料2013(6)(分析纯)，天津市江天化工技术有限公司；AMPS发剂，选取MMT用量、CMC用量、单体浓度和引(化学纯)，山东寿光煜源化学有限公司。BIO—发剂浓度4因素(以单体AM和AMPS质量和为计RAD3000FT—IR红外光谱仪，PhilipsXL一30M型量基准)，每个因素3个水平(表1)，选择4因素扫描电子显微镜。市售合成类保水剂购自河北省任3水平按IJ9(3)于2012年5月8日一18日安排正丘市华北化工有限公司。交实验(表2)。2012年4月12H～25日在25℃试验土壤为中壤土，2012年4月10日采自天

8、津下，按照本课题组前期报道所述方法制备保水市西青区，东经117。15，北纬39。13，采样深度0～剂，产物干燥粉碎后，过0．35～0．245mm筛20cm，含砂粒28％，粗粉粒50％，细粉粒4％，粗备用。粘