保水剂对沙性土壤的性能影响研究

蓝志福，陈建福

(1. 漳州职业技术学院 食品与生物工程系；2. 农产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心，福建 漳州 363000)摘 要：研究保水剂对沙性土壤的保水效果和对沙土理化性质的影响，在人工气候箱中，观察了保水剂用量对沙土的保水性能和对沙土的改良作用的影响，结果表明，随着保水剂用量的增加，沙土含水量和电导率均先出现增加后减小的趋势，沙土的团聚体含量逐渐增大，沙土的容重却逐渐减小，而保水剂含量对沙土的pH影响不大，不会影响植物生长。关键词：保水剂；沙土；保水性能中图分类号：S143；S153 文献标识码： A

保水剂对沙性土壤的性能影响研究

蓝志福1，2，陈建福1，2

(1. 漳州职业技术学院 食品与生物工程系；2. 农产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心，福建 漳州 363000)
摘 要：研究保水剂对沙性土壤的保水效果和对沙土理化性质的影响，在人工气候箱中，观察了保水剂用量对沙土的保水性能和对沙土的改良作用的影响，结果表明，随着保水剂用量的增加，沙土含水量和电导率均先出现增加后减小的趋势，沙土的团聚体含量逐渐增大，沙土的容重却逐渐减小，而保水剂含量对沙土的pH影响不大，不会影响植物生长。
关键词：保水剂；沙土；保水性能
中图分类号：S143；S153 文献标识码： A

我国是被联合国列为世界上最缺水的 13个国家之一，水资源短缺是我国面临的问题，随着城市的发展，这一问题更加地突出[1-2]。道路是人们活动最频繁的位置，也是城市形象的体现，随着城市化进程的加快，道路延伸之处，绿化带规划也迅速扩大，已成为城市景观的重要的一环。然而由于城市用水的短缺，道路边的园林植物尽管都有应用滴灌、喷灌等节水措施以及生活污水再净化等水资源地循环再利用措施，但其供水量仍无法满足植物增加的需要，加之道路周边环境辐射强，温度高，使得绿化带中土壤水分的蒸发量大，从而加剧了土壤水分的流失，影响了园林景观带树木的正常生长[3-4]。因此如何提高土壤中水分的利用率，使土壤水分能够在较长时间内满足园林植物对水分的需要，是当前园林绿化中急需解决的技术问题[5-8]。本文将保水剂引入园林绿化中，并考察了保水剂的施用量对沙性土壤的影响，为促进保水剂在园林景观中的应用，提高苗木的成活率具有一定的意义。

1　材料与方法

1.1试验材料

试验沙土采自漳州市九龙江边。保水剂（吸水树脂），自制[9]，在蒸馏水中吸水倍率为1554g/g；试验过程过40目标准筛。实验中其它试剂均为分析纯。

1.2试验方法

取一定量的沙土样，并在样品中加入保水剂（保水剂含量分别为0，0.1%，0.2%，0.3%，0.5%，1%），分别将处理好的样品放在人工气候箱中，设置好参数（光强6600Lx，光照8h/d，湿度<30%，温度25℃）。分别加入100ml的自来水，测定第l0天时沙土相对含水量，容重、团粒结构，pH值、电导率。

1.2.1沙土含水量的测定

沙土含水量是土壤与水的重量与土壤干重之比：

其中：w1为湿土的质量；w2为干土质量；

1.2.2沙土容重的测定

按文献[10]方法进行沙土容重的测定。

1.2.3沙土团粒结构的测定

按文献[11]方法进行沙土团粒结构的测定。

1.2.4沙土电导率的测定

称取一份土样进行风干，加上5倍容量的蒸馏水，搅拌10min后，用电导率仪进行测定，待读数稳定时记下电导值。

1.2.5沙土pH的测定

称取风干的试样10g于50ml的烧杯中，加上蒸馏水25m1，搅拌使土分散，放置30min后，用pH计进行测定。

2　果与分析

2.1保水剂用量对沙土含水量的影响

图1　保水剂用量对沙土含水量的影响

保水剂是一种具有高分子交联的空间网状结构的物质[12]，它含有大量的吸水基团，电离后，离子基团相互排斥能促进分子的伸展，而使得吸水量的增大。考察了保水剂在第 10天时，保水剂用量对沙土含水量的影响，其结果见图1。从图1中可以看出随着保水剂用量的增加，沙土含水量出现先增加后减小的趋势，这是因为随着保水剂用量的增加，保水剂的吸水量增大，使得沙土含水量也增大，但当保水剂用量过大时，过量的保水剂会因为吸水-脱水而不断发生膨胀位移，使得土壤表层形成大量空洞，造成了土壤外露比表面的增大，使得水份的蒸发量增加，因此最佳的保水剂用量为0.3%。

2.2保水剂用量对沙土团聚体含量的影响

沙土团聚体含量是协调土壤肥力与供肥的体现，是调节土壤中的水、气、热状况的一个标志，具有重要的意义。考察了保水剂用量对沙土团聚体含量的影响，其结果如图2所示。从图2中可以看出，随着保水剂用量的增加，沙土的团聚体含量不断增大，说明保水剂的施加有利于土壤团聚体的形成，这是因为保水剂呈空间网状结构，其吸水后分子间可以形成微团粒作用而呈凝胶状，可将沙土中的微小土粒粘结在一起，聚集成大团聚体，从而改变土壤结构，增加土壤的通透性，同时也可防止表土结皮，减少了水分在土面的蒸发。

2.3保水剂用量对沙土容重的影响

土壤容重是土壤的假比重，是由土壤孔隙和土壤固体的数量来决定的，是土壤的紧实程度的反映。考察了保水剂用量对沙土容重的影响，其结果如图3所示。从图3中可以看出，随着保水剂用量的增加，沙土的容重却减小，说明保水剂的施用可以改变土壤的孔隙，从而使土壤容重降低，这是因为保水剂吸水后会与沙土形成团聚体，从而促进了土壤空隙的增大而改善了土壤的通透性。

图2　保水剂用量对沙土团聚体含量的影响

图3　保水剂用量对沙土容重的影响

2.4保水剂用量对沙土电导率的影响

沙土的电导率受到沙土盐份和含水量两因素的制约，但相比之下，含水量的对电导率的影响远小于沙土盐分的影响，因此可用沙土电导率来估计沙土中盐分的含量。考察了保水剂用量对沙土电导率的影响，如图4所示。从图4中可以看出，随着保水剂用量的增加，电导率先增大后减小，这是因为保水剂中具有吸水性强的-COO-等基团，与沙土混合后，可与沙土中吸附的离子进行交换，而使得电导率的增加，但当保水剂用量过大时，沙土团聚现象过于严重，形成了粘结层，透水性变差，使得交换的离子不易溶出，而导致沙土水溶液电导率的下降。

2.5保水剂用量对沙土pH的影响

沙土的pH是影响肥力的因素之一，影响着植物对养份的存在、转化和吸收效率，直接影响着植物的生长发育和沙土中微生物的活性。考察了保水剂用量对沙土pH的影响，其结果如图5所示。从图5中可以看出随着保水剂用量的增加，pH出现不规则的变化，但其pH都在8~8.3范围内变化，说明保水剂对沙土酸碱度的影响很小，可以使沙土保持在一个合适的pH范围内，而不会影响植物的生长。

图4　保水剂用量对沙土电导率的影响

图5　保水剂用量对沙土pH的影响

3　论

为了满足园林植物对水分的需要，在人工气候箱中考察了保水剂用量对沙土的保水性能和对沙土的改良作用，结果表明，随着保水剂用量的增加，沙土含水量和电导率均先出现增加后减小的趋势，沙土的团聚体含量逐渐增大，而沙土的容重却逐渐减小，而保水剂含量对沙土的pH影响不大，不会影响植物生长，在所考察沙性土壤中较合适的保水剂用量为0.3% 。

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（责任编辑：季 平）

Study on performance of Water retention agent on Sandy Soil

LAN Zhi-fu1,2, CHEN Jian-fu1,2

（1.Zhangzhou institute of technology, Department of Food and Biology Engineering；2. Applied Technology Engineering Center of Fujian University for Further Processing and Safety of Agricultural Products, Fujian Zhangzhou 363000, China）

The effect of water retention agent against the soil water retention and physicochemical property of soil were studied. The water retention agent dosage on sandy soil water retention performance and the improvement of sand had been studied in the artificial climate box. The results showed that with the increase of dosage of water retention agent, the sandy soil water content and electric conductivity decreases after first increased, the sand aggregate content increased gradually, however, the sandy soil bulk density is gradually reduced, and the influence of the pH value of the water retention agent content on the sand could not affect the growth of plants.

Super-absorbent; Sandy soil; Water-saving

1673-1417（2015）04-0028-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2015.04.0006

2015-10-15

漳州市科技计划项目（ZZ2014049）

蓝志福（1978—），男，福建漳浦人，讲师，园林工程师，硕士，从事园艺植物与栽培、土壤与肥料使用研究。