土壤团聚体形成与结构改善
聚丙烯酰胺(PAM)加入泥土后,其长链分子能够吸附土壤颗粒。分子链上的活性基团(如酰胺基)与土壤颗粒表面的离子或官能团相互作用,将细小的土壤颗粒粘结在一起,形成团聚体。这种团聚作用可以有效改善土壤结构。
例如,在砂质土壤中,土壤颗粒较粗且粘结性差。加入 PAM 后,它可以把松散的砂粒粘结起来,增加土壤的团聚体数量和稳定性。在粉质土壤和黏质土壤中,PAM 能够减少土壤的分散性,使土壤结构更加疏松多孔,有利于空气和水分在土壤中的流通。
增强土壤保水能力
由于 PAM 可以改善土壤结构,形成的团聚体能够增加土壤的孔隙度。这些孔隙能够储存更多的水分,并且 PAM 本身具有亲水性,其分子链可以吸附水分子。
比如,在干旱和半干旱地区的土壤中添加 PAM,能够显著提高土壤的保水性能。在降雨或灌溉后,土壤可以吸收并储存更多的水分,减少水分的蒸发和流失,为植物生长提供更持久的水分供应。
减少土壤侵蚀
当土壤颗粒被 PAM 粘结成团聚体后,土壤的抗侵蚀能力得到增强。在雨水冲刷或风力作用下,团聚体不容易被分散和带走。
例如,在坡地土壤中,添加 PAM 可以有效防止水土流失。在模拟降雨实验中,未添加 PAM 的土壤在一定强度的降雨后会出现明显的土壤流失现象,而添加了 PAM 的土壤,其流失量会大大减少,因为土壤团聚体能够稳固地附着在土地表面。
促进植物生长
良好的土壤结构和保水性能有利于植物根系的生长和发育。PAM 改善土壤后,根系能够更容易地在土壤中伸展,吸收水分和养分。
同时,PAM 对土壤中养分的吸附和缓慢释放也有一定的作用。它可以吸附一些肥料养分,防止养分的快速流失,并且在植物需要时逐渐释