土壤團(tuán)聚體形成與結(jié)構(gòu)改善
聚丙烯酰胺(PAM)加入泥土后,其長(zhǎng)鏈分子能夠吸附土壤顆粒。分子鏈上的活性基團(tuán)(如酰胺基)與土壤顆粒表面的離子或官能團(tuán)相互作用,將細(xì)小的土壤顆粒粘結(jié)在一起,形成團(tuán)聚體。這種團(tuán)聚作用可以有效改善土壤結(jié)構(gòu)。
例如,在砂質(zhì)土壤中,土壤顆粒較粗且粘結(jié)性差。加入 PAM 后,它可以把松散的砂粒粘結(jié)起來,增加土壤的團(tuán)聚體數(shù)量和穩(wěn)定性。在粉質(zhì)土壤和黏質(zhì)土壤中,PAM 能夠減少土壤的分散性,使土壤結(jié)構(gòu)更加疏松多孔,有利于空氣和水分在土壤中的流通。
增強(qiáng)土壤保水能力
由于 PAM 可以改善土壤結(jié)構(gòu),形成的團(tuán)聚體能夠增加土壤的孔隙度。這些孔隙能夠儲(chǔ)存更多的水分,并且 PAM 本身具有親水性,其分子鏈可以吸附水分子。
比如,在干旱和半干旱地區(qū)的土壤中添加 PAM,能夠顯著提高土壤的保水性能。在降雨或灌溉后,土壤可以吸收并儲(chǔ)存更多的水分,減少水分的蒸發(fā)和流失,為植物生長(zhǎng)提供更持久的水分供應(yīng)。
減少土壤侵蝕
當(dāng)土壤顆粒被 PAM 粘結(jié)成團(tuán)聚體后,土壤的抗侵蝕能力得到增強(qiáng)。在雨水沖刷或風(fēng)力作用下,團(tuán)聚體不容易被分散和帶走。
例如,在坡地土壤中,添加 PAM 可以有效防止水土流失。在模擬降雨實(shí)驗(yàn)中,未添加 PAM 的土壤在一定強(qiáng)度的降雨后會(huì)出現(xiàn)明顯的土壤流失現(xiàn)象,而添加了 PAM 的土壤,其流失量會(huì)大大減少,因?yàn)橥寥缊F(tuán)聚體能夠穩(wěn)固地附著在土地表面。
促進(jìn)植物生長(zhǎng)
良好的土壤結(jié)構(gòu)和保水性能有利于植物根系的生長(zhǎng)和發(fā)育。PAM 改善土壤后,根系能夠更容易地在土壤中伸展,吸收水分和養(yǎng)分。
同時(shí),PAM 對(duì)土壤中養(yǎng)分的吸附和緩慢釋放也有一定的作用。它可以吸附一些肥料養(yǎng)分,防止養(yǎng)分的快速流失,并且在植物需要時(shí)逐漸釋