PAM對紫色土坡地氮素遷移淋失的控制效應(yīng).pdf

1、PAM(聚丙烯酰胺，Polyacrylamide，簡稱PAM)作為土壤改良劑，能固定表土、減少徑流，使氮素最大程度的保留于土壤。本研究以“源頭控制”為基本出發(fā)點(diǎn)，采用室內(nèi)模擬試驗和田間小區(qū)試驗等相結(jié)合的研究手段，系統(tǒng)的研究PAM對三峽庫區(qū)紫色土坡地氮素遷移淋失的影響。得出以下結(jié)論： (1)PAM明顯影響土壤對NH4+-N的吸附性能，作用的大小和方向與PAM施用濃度具有密切關(guān)系。隨著PAM用量的增大，其促進(jìn)土壤對NH4+-N吸附作

2、用的效果呈降低趨勢，添加0.1％和0.2％的PAM處理土壤對NH4+-N的吸附量較對照平均增加了7.47％和2.80％：但當(dāng)PAM施用濃度超過0.2％時，土壤NH4+-N吸附量反而降低，添加0.4％的PAM處理吸附量較對照平均降低4.71％。采用Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能很好的反映土壤對NH+-N的吸附反應(yīng)，相關(guān)系數(shù)均達(dá)極顯著水平，通過Langmuir方程擬合得出添加0.1％的PAM可使土壤對N

3、H4+-N的最大吸附量由對照的1432.53μg/g提高到1634.46μg/g。 (2)PAM施用后對土壤中氮素的遷移淋溶特性也產(chǎn)生了明顯影響，處理效果亦與施用濃度有關(guān)。PAM濃度0.01％～0.05％處理明顯抑制了土壤氮素的垂直遷移，而PAM濃度高于0.1％時，抑制作用不突出甚至促進(jìn)氮素的淋出。以0.01％用量的PAM處理抑制效果最好，淋濾液中NH4+-和NO3-累積淋失量分別較對照減少了12.43％和18.08％，氮素輸出

4、總量較對照減少了16.97％；土壤表層(0～5cm)NH4+-N和NO3--N含量分別較對照增加了322％和31.3％，土壤下層(25～30cm)NH4+-N和NO3--N含量較對照減少了41.3％和78.8％。說明PAM具有很好的保肥作用和對氮素淋失的抑制作用，但應(yīng)注意其適宜用用量。 (3)PAM的施用對氮素的徑流流失具有很好的的控制效果，受PAM用量、土壤坡度、降雨強(qiáng)度等岡素的影響，強(qiáng)化劑(石灰、石膏)與PAM配合施用可改變

5、PAM的作用效果。 在坡度15°、雨強(qiáng)33.7mm/h條件下，不同用量的PAM處理均能有效的減少氮素的徑流流失，其效果大小受PAM濃度影響，PAM濃度為8g/m2、4g/m2和16g/m2處理的氮流失量分別較對照的182.09mg減少了53.28％、41.43％和31.67％，中等濃度的PAM用量控制效果最好。氮素流火以NH4+-N為主，占氮素總流失量的58.65％。施肥后第一次降雨氮素流失量以8g/m2的PAM處理最少，較對照

6、減少了73.04％，第二次降雨則以16g/m2效果最好，較對照減少了58.44％。 在PAM用量為8g/m2，雨強(qiáng)83.55mm/h條件下，不同坡度處理的氮素流火量大小為：20°(275.21mR)＞80(235.01mg)＞15°(211.98 mg)，15°處理反而比8°處理流火要少10.21％，PAM對15°坡地控制效果較好。從氮素形態(tài)來看，NH4+-N和NO3--N流失量大小規(guī)律與氮素流失總量一致，也是20°＞80°＞1

7、5°。氮素流失主要以NH4+-N為主，NH+-N流失量是氮素總量的63.63％。從降雨時間來看，兩次降雨對氮素流失無明顯差異。此試驗條件下PAM對15°坡地的氮素流失具有較好的控制效果。在PAM用量8g/m2，坡度15°條件下，17.10mm/h、33.7mm/h和83.55mm/h三種雨強(qiáng)對氮素流失的影響特征為：83.55mm/h(217.76mg)＞17.10mm/h(140.88mg)＞33.7mm/h(85.08mg)，在中雨3

8、3.7mm/h時氮素流失的控制效果較好，小雨的慢速浸出和大雨的沖刷均不利于氮素的流失控制。從氮素形態(tài)上來看，17.1mm/h時主要以NO3--N流失，83.55mm/h時主要以NH4+-N流失，33.7mm/h時二者差異不大。PAM對中雨33.7mm/h處理的氮素控制效果主要體現(xiàn)在第一次降雨，第二次降雨甚至還比第一次降雨多31.4mg，小雨和人雨的第二次降雨的氮素流失量均比第一次降雨要少，降雨對PAM效用存在顯著的影響。 在坡度

9、為15°，雨強(qiáng)為17.10mm/h，施用PAM用量8g/m2條件下，添加石灰減少了氮素的徑流流失，較單施PAM(流失量140.88mg)減少了24.92％，添加石膏則加速了氮素的流失，其較單施PAM增加了55.95％。氮素流失以NO3--N為主，占氮素總流失量的63.28％：添加石灰處理的NH4+-N和NO3--N流失量分別較PAM對照減少了37.59％和15.89％，對NH4--N的流失控制效果比NO3--N要明顯。石灰處理對氮素流失

10、的控制效果主要體現(xiàn)在第一次降雨，較單施PAM(流失量92.53mg)減少了29.30％，第二次降雨效果甚微，石灰的用量還可加大。 PAM能影響土壤表面徑流產(chǎn)流時間。隨著PAM濃度的增大，徑流的產(chǎn)流時間依次延遲；隨著坡度的增大，其產(chǎn)流時間稍微提前，但差異很小，兩次降雨的效應(yīng)一致，在PAM處理土壤情況下，坡度對產(chǎn)流時間的影響很小，也就是說PAM對于坡度的產(chǎn)流控制非常有效；添加石灰石和石膏均對徑流的產(chǎn)流時間起提前作用，且石膏的提前更為

11、明顯。 (4)田間施用PAM與強(qiáng)化劑配合施用能有效減少田間前期氮素的徑流流失，氮素持久釋放，單施PAM、PAM+石灰、PAM+石膏處理的各次徑流液氮素平均濃度分別較對照減少13.58％、23.68％和30.84％，PAM+石灰處理效果最明顯：PAM的施用能降低農(nóng)田氮素的滲漏淋失，單施PAM、PAM+石灰、PAM+石膏處理的各次滲漏液氮素平均濃度分別較對照減少19.13％、21.29％和21.43％，添加石灰或者石膏效果不明顯。

12、 PAM的施用可使土壤保肥性增強(qiáng)，加入強(qiáng)化劑后使用效果更好。對照處理土壤在作物收獲后的殘留氮濃度較種植作物前降低了18.24％，而PAM、PAM+石灰、PAM+石膏處理土壤在作物收獲后的殘留氮濃度分別較種植作物前增加了30.92％、40.19％和45.98％。 PAM對作物(小麥和紅薯)具有增產(chǎn)作用，添加石灰和石膏均能強(qiáng)化PAM的增產(chǎn)作用。單施PAM、PAM+石灰、PAM+石膏處理的小麥產(chǎn)量分別較對照增產(chǎn)8.95％、19.