陶淑鑫， 施加春， 曾令藻， 吳勞生

(浙江大學環(huán)境與資源學院土水資源與環(huán)境研究所，杭州 310058)

陰離子型聚丙烯酰胺及陽離子添加對水稻土流失量的影響

陶淑鑫， 施加春， 曾令藻， 吳勞生*

(浙江大學環(huán)境與資源學院土水資源與環(huán)境研究所，杭州 310058)

以水稻土(黃斑田)為供試對象，采用恒溫振蕩及室內沉降方法，通過不同量的陰離子型聚丙烯酰胺(polyacrylamide，PAM)與Na+、Ca2+的添加研究在外力擾動下，稻田土壤顆粒在水體中的沉降和流失狀況，探索不同條件下土壤流失的減量效果。結果表明：1)在添加PAM條件下，土壤流失量隨PAM增加呈先降低后升高的趨勢，最適PAM添加量在5 mg/L左右時，靜置沉降2 min內土壤顆粒的減少量達90%；試驗土壤中水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量隨PAM增加而不斷增加，說明PAM添加對于促進土壤顆粒間聚合及加速水體中土壤顆粒聚沉效果顯著；2)在添加陽離子情況下，隨著陽離子濃度增加，其促進土壤顆粒聚沉從而減少土壤流失的作用逐漸增強，且在相同電荷密度條件下Ca2+的效果明顯優(yōu)于Na+，具體表現(xiàn)為Ca2+(0.005 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Na+(0.002 mol/L)> 無外加陽離子(0 mol/L)的空白對照；3)陽離子與PAM同時添加的作用效果與分別添加時差異巨大，表現(xiàn)為陽離子加入降低了PAM的聚沉能力并使其最適添加水平提高，同種離子隨濃度增加這種作用更為明顯；二者共同添加時，其減少土壤流失、增加土壤顆粒聚沉的效果表現(xiàn)為單獨施加PAM>[Na+(0.002 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.001 mol/L)+PAM]>[Na+(0.01 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.005 mol/L)+PAM]>空白對照，各離子處理對PAM增加土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量的影響差異不明顯，但均小于單獨添加PAM條件下土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)的增加量?？傮w上，PAM和陽離子都有利于促進水體中土壤顆粒聚沉，減少土壤的流失量，但當二者共同添加或者土壤與水體中鹽分含量過高時PAM的作用會被削弱。

陰離子型聚丙烯酰胺； 陽離子； 土壤顆粒； 聚沉； 土壤流失

Summary Soil erosion is one of the serious threats in many parts of the world. Comparing with dry land soil, little information is available on erosion from paddy field during storms. Soil and nutrient loss by erosion may significantly contribute to non-point source pollution. Thus, control of soil erosion in paddy field is of great significance for soil and water conservation.

Polyacrylamide (PAM) is a generic chemistry term that refers to a broad class of compounds, and they are often used as soil conditioner. Significant sediment reductions have been observed in furrow irrigation when small amounts of PAM are applied in irrigation water. Early research has also indicated that cations can enhance the PAM performance in sediment reduction. Thus this study was to test the effect of different concentrations of PAM, Na+, and Ca2+on sediment loss of a paddy soil (taxonomical name: silt-clayed yellow mottled paddy soil, and sampling location: 30°39′ N, 120°47′ E) by determining the soil particle concentrations in the suspensions through settling experiment at room temperature.

The results indicated that when small amount of PAM (<5 mg/L) was added to the tested paddy soil, the soil particle concentration (sediment) in the suspension decreased. However, it bounced back as PAM application rate further increased. Nevertheless, the contents of water-stable aggregates (>0.25 mm) increased as PAM application rate increased in all treatments. The optimal PAM application rate to reduce soil particle loss was about 5 mg/L, which could reduce the soil particle concentration in the suspension by 90% in 2 min. Adding cations could significantly change the effect of PAM on soil particle settlement. The cations’ ability to reduce soil loss and promote the settlement of soil particles was in the order of Ca2+(0.005 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Na+(0.002 mol/L)>control (0 mol/L cation). The effect of Ca2+was much greater than that of Na+at the same charge density. It was also observed that, contradictory to the common belief, the ability of PAM to reduce soil loss and promote settlement of soil particles decreased when the cations were added to the soil suspension. In the presence of cations, more PAM was required to reduce the soil particle concentration in the suspension, and for the same cation, higher cation concentration required higher PAM addition rate to achieve the same result. The ability to reduce soil loss and promote the settlement of soil particles was in the order of PAM>[Na+(0.002 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.001 mol/L)+PAM]>[Na+(0.01 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.005 mol/L)+PAM]>control. No significant difference was observed in increasing the water-stable aggregates (>0.25 mm) among different cations added to the PAM treatment.

In conclusion, both PAM and cations can promote flocculation of the soil particles in soil suspension to reduce the paddy soil loss when they are individually added, but the effect will be weakened when they are added together or with too high PAM concentration.

水土流失是當前環(huán)境面臨的嚴重威脅之一[1].我國水土流失的突出特點表現(xiàn)為流失面積分布廣，流失量大。土壤及水體作為養(yǎng)分存在的載體，在流失的同時會攜帶大量養(yǎng)分。土壤流失是農業(yè)面源污染中規(guī)模最大、危害程度最嚴重的一種[2-3]。國家水利部水土保持司提供的統(tǒng)計資料[4]顯示，半個世紀以來，我國水土流失毀掉耕地267多萬hm2，平均每年6.67萬hm2以上的耕地因此喪失利用價值，土壤流失總量達50多億t，相當于從全國耕地上刮去3 cm厚的肥沃表土，流失的N、P、K養(yǎng)分相當于4 000萬t標準化肥，總量超過我國每年化肥施用總量。因此，減少土壤流失對于防止農業(yè)面源污染意義重大。

陰離子型聚丙烯酰胺(polyacrylamide，PAM)作為一種土壤改良劑，主要應用于旱地土壤物理性質的調節(jié)[5-8]及減少坡地及溝灌土壤的侵蝕流失。在調節(jié)土壤物理性質方面，研究發(fā)現(xiàn)PAM添加對土壤體積質量、入滲速率及團聚體含量等均有一定程度的影響[6-10]，但是在不同土壤及研究條件下所取得的試驗結果差異巨大。PAM添加對于防止坡地及灌溉溝渠土壤剝蝕非常顯著。溝灌試驗表明，經PAM溶液處理后的土壤侵蝕量通常能減少50%以上[11-13]；模擬降雨試驗發(fā)現(xiàn)，PAM處理后的土壤流失量可減少90%以上[14-16]，減少量與PAM施加量及土地坡度有著顯著的相關性。

水田是我國南方的主要耕地類型，在秧苗生長前期，由于覆蓋度低，夏季暴雨時常會導致大量的水土流失。而將PAM應用于水田的研究資料匱乏。同時，隨著施肥量的逐年增加，土壤的鹽分離子由于累積作用而增加。因此，本文選取浙江典型的水稻土黃斑田為研究對象，探討在不同鹽基條件下PAM對于防止水田土壤流失的效果，并進一步探究其作用機制，為PAM在水田應用提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試土壤為杭嘉湖平原典型水稻土類型黃斑田，取自浙江省嘉興市南湖區(qū)余新鎮(zhèn)余新社區(qū)(30°39′ N，120°47′ E)，采樣深度0～20 cm。土壤經室內風干，過1 mm篩供試驗用。供試土壤基本理化性質見表1。

PAM由北京漢力淼新技術有限公司提供，可溶于水，相對分子質量超過1 800萬；有2種粒徑，PAM1為顆粒狀，粒徑范圍0.5～1 mm；PAM2為粉末狀，粒徑47 μm。

陽離子(Na+，Ca2+)為國藥分析純NaCl及CaCl2。

表1 供試土壤理化性質

CEC：陽離子交換能力；K+、Na2+、Ca2+、Mg2+為土壤中相應離子水溶態(tài)質量分數(shù)。

CEC: Cation exchange capacity. The contents of K+, Na2+, Ca2+, Mg2+are water-extractable phase ones in the soil.

1.2 試驗方法

1.2.1 PAM及陽離子添加對土壤流失量的影響

試驗模擬在降雨等外力擾動條件下，不同處理對減少水田土壤隨水流失的效果。試驗設置PAM1、PAM22個PAM添加類型；0、0.5、1、5、10、20和40 mg/L共7個PAM添加梯度；無外加陽離子(0 mol/L)、0.002 mol/L Na+、0.01 mol/L Na+、0.001 mol/L Ca2+和0.005 mol/L Ca2+共5個離子添加濃度，以保證Na+和Ca2+具有相同的電荷強度對照。試驗稱取2.5 g土加入上述100 mL溶液中，每個處理重復3次，恒溫振蕩30 min，置于100-mL沉降桶中沉降10 min，取上層7 cm水樣，測定其土壤含量。

1.2.2 PAM及陽離子添加對土壤顆粒沉降速度的影響 選取1.2.1節(jié)中試驗效果較好的PAM1類型，設置無PAM1添加(0)、1、3、10和20 mg/L共5個PAM1添加梯度；無外加陽離子(0 mol/L)、0.002 mol/L Na+、0.01 mol/L Na+、0.001 mol/L Ca2+和0.005 mol/L Ca2+共5個離子添加濃度。試驗稱取50 g土加入上述1 200 mL溶液中，每個處理重復3次，恒溫振蕩30 min，置于1-L沉降筒中，分別于第0、2、5、10、20、40、60和100 min時于液面下7 cm處取樣10 mL，測定其土壤含量。

1.2.3 PAM及陽離子添加對土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量的影響 PAM添加對土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量影響試驗：設置PAM1、PAM22個PAM類型；0、1、3、10和20 mg/L共5個PAM添加梯度；水溶液總量1 200 mL，加土量為50 g，每個處理重復3次，恒溫振蕩30 min，測定水體中>0.25 mm土壤水穩(wěn)性團聚體含量。

PAM及陽離子添加對土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量影響試驗：以PAM1為試驗對象，設置0、1、3、10和20 mg/L共5個PAM添加梯度；無外加陽離子(0 mol/L)、0.002 mol/L Na+、0.01 mol/L Na+、0.001 mol/L Ca2+和0.005 mol/L Ca2+共5個離子添加濃度；水溶液總量1 200 mL，加土量為50 g，每個處理重復3次，恒溫振蕩30 min，測定水體中>0.25 mm土壤水穩(wěn)性團聚體含量。

1.3 分析方法

土壤pH、陽離子交換能力(cation exchange capacity, CEC)均采用常規(guī)方法測定；水溶態(tài)鹽分Na+、K+、Ca2+、Mg2+通過火焰光度計測定[17]；有機質通過重鉻酸鉀容量法(外加熱法)測定[17]；水體中土壤含量采用105 ℃烘干法測定。

2 結果與分析

2.1 PAM添加對土壤流失量的影響

2種類型PAM添加對土壤流失量的作用效果如圖1所示。結果表明，隨著PAM添加量的增加，上清液中土壤顆粒含量明顯減少。當PAM添加量為5 mg/L時對土壤顆粒的沉降效果最佳，其最大沉降率高達97%，差異極顯著；之后隨著PAM添加量的增加，其對土壤顆粒的聚沉能力減弱，土壤流失量增加。原因在于PAM作為一種絮凝劑本身具有一定的黏度，當PAM添加過量時，不能完全與土壤顆粒結合，從而導致部分PAM殘留于水體，增加了溶液的黏度，減緩了顆粒沉降速度。2種粒徑類型PAM對減少水體中土壤顆粒含量的效果稍有不同，總體表現(xiàn)為PAM1的最適添加量更低，效果更好。

圖1 PAM添加對土壤流失量的影響

2.2 不同陽離子添加對土壤流失量的影響

在不同陽離子添加條件下土壤懸濁液中Na+、Ca2+的實測值以及陽離子加入對土壤隨水流失的作用效果見表2。從中可以看出：陽離子的加入能夠減少土壤的流失量，其減少效果表現(xiàn)為Ca2+(0.005 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Na+(0.002 mol/L)；在相同電荷密度條件下2價Ca2+的作用能力強于1價Na+，并且作用效果隨著溶液中離子濃度提高而增強。這說明在高鹽分含量介質中，土壤顆粒的聚沉效果會增強，土壤流失量相對于低鹽分含量的土壤或水體減少，而且2價陽離子的作用效果高于1價陽離子。

2.3 PAM及陽離子添加對土壤流失量的影響

以介質中鹽分濃度提高為前提，探究PAM添加對土壤流失減量化的作用,結果如圖2所示.總體趨勢表現(xiàn)為隨著陽離子濃度提高，PAM對降低土壤流失的能力減弱，但不同PAM用量間存在一定差異。具體表現(xiàn)為當PAM添加量低于1 mg/L時，溶液中土壤顆粒含量的變化與陽離子單獨添加時的作用效果一致，其土壤顆粒含量表現(xiàn)為Ca2+(0.005 mol/L)Na+(0.002 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Ca2+(0.005 mol/L)；2種不同類型的PAM與陽離子具有相似的作用結果，其作用順序大體與單獨添加陽離子時效果相反，即在PAM最適添加量(5 mg/L左右)范圍內，陽離子與PAM共同作用時并未促進水體中土壤顆粒的聚沉，相反卻減少了PAM聚沉土壤顆粒的量。當PAM添加量繼續(xù)增大到10～20 mg/L時，在無外加陽離子的處理中，由于PAM添加量增大導致水體黏度增加從而使水體中土壤顆粒含量又有增加；對于有外加陽離子的處理，其作用能力表現(xiàn)為Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.002 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Ca2+(0.005 mol/L)，并相繼出現(xiàn)各自處理的最低土壤流失量，但其最低流失量均不少于PAM最佳用量時單獨施加的土壤流失量。

圖2 PAM及陽離子添加對土壤流失量的影響

表2 在不同陽離子添加條件下水體中Na+、Ca2+值及對土壤流失量的影響

2.4 PAM及陽離子添加對土壤顆粒沉降速度的影響

PAM及2種陽離子在不同添加水平下溶液中土壤顆粒含量隨時間的變化如圖3所示，整體趨勢呈現(xiàn)為隨著沉降時間的增長，水體中土壤顆粒含量逐漸減少。

在無外加陽離子處理即0 mol/L水體中，當PAM添加量為0 mg/L時，水體中土壤顆粒含量在10～20 min內即可自然沉降到初始濃度的20%左右；沉降試驗進行100 min時，水體中土壤顆粒含量減少為初始條件的8%左右。當PAM加入水體后，2 min內水體中土壤顆粒含量即可降低至初始濃度的10%左右，其中當PAM添加量為3 mg/L時，土壤顆粒含量不到2%。隨著沉降時間的增長，大部分PAM添加處理的土壤顆粒含量都可以降到2%以下。各處理的作用效果與2.1節(jié)所得結果相似，隨著PAM添加量的增加，土壤流失量變化趨勢為先減少而后增加，其中以PAM添加量為3 mg/L時效果最佳。

從圖3中還可以看出，在添加陽離子的水體中，其與PAM作用之后的總體沉降效果表現(xiàn)為Na+(0.002 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Ca2+(0.005 mol/L)；各處理中土壤顆粒含量隨時間增加逐漸減小且沉降主要發(fā)生于前5～10 min內，但陽離子的加入對高水平與低水平PAM對土壤顆粒沉降速度的影響差異巨大，表現(xiàn)在陽離子加入降低了PAM添加水平低時的土壤顆粒沉降速度，增加了PAM添加水平高時的沉降速度，且不同離子濃度之間有一定差異。具體表現(xiàn)為當Na+添加濃度為0.002 mol/L時，PAM添加處理在2 min內，除1 mg/L處理外，水體中土壤顆粒含量均可降低到10%以下；當PAM添加量為3～10 mg/L時沉降速度最快并且溶液中土壤含量最低，但相比于無外加陽離子時相同添加量的PAM處理，土壤流失量稍有增大；PAM添加量為20 mg/L時，水體中土壤顆粒沉降速度較相同PAM且無外加陽離子處理的沉降速度稍快，水體中土壤顆粒含量低。當Na+添加濃度為0.01 mol/L、PAM添加量為1和3 mg/L時，水體中土壤顆粒較無外加陽離子及0.002 mol/L Na+處理時含量增加，土壤顆粒的沉降速度減慢，在5 min沉降時間范圍內PAM添加量為1 mg/L時的土壤顆粒含量仍高于10%，PAM添加量為3 mg/L時的土壤顆粒含量剛好降低至5%以下；當PAM添加量為10和20 mg/L時，達到0.002 mol/L Na+含量條件下的最適PAM添加水平，5 min內水體中土壤顆粒含量即降低到2%左右并維持恒定，但其土壤顆粒含量相對于水體中無外加陽離子及Na+(0.002 mol/L)時處理的最低含量要高。當Ca2+添加濃度為0.001 mol/L、PAM添加量為1和3 mg/L時，水體中土壤顆粒較無外加陽離子、0.002 mol/L和0.01 mol/L Na+處理時含量增加，并且沉降速度減慢。在5 min沉降時間范圍內，PAM添加量為1 mg/L時水體中土壤顆粒含量仍高達20%；此時PAM最佳添加量為10和20 mg/L，溶液中土壤顆粒含量最低，但高于無外加陽離子處理時的最低土壤顆粒含量；當PAM添加量為20 mg/L時，溶液中土壤顆粒含量低于無外加陽離子、0.002 mol/L和0.01 mol/L Na+時對應PAM處理水平的溶液中土壤顆粒含量。當Ca2+添加濃度為0.005 mol/L時，各PAM添加處理水體在100 min沉降時間內仍有約3%的土壤顆粒殘留，總體沉降效果在5個離子添加處理中效果最差；20 mg/L PAM為0.005 mol/L Ca2+時的最佳添加量。

土壤相對流失量(對數(shù)濃度)：溶液中土壤顆粒濃度相對于初始濃度的比值。The relative loss of soil (logarithm concentration): The ratio of soil particle concentration at any reaction time to the initial soil particle concentration.

2.5 PAM及陽離子添加對土壤(>0.25 mm)水穩(wěn)性團聚體含量的影響

PAM添加入水體后，土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量變化如圖4所示。在無PAM添加條件下，50 g土壤中水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)量約為4 000 mg；隨著PAM添加量的增加，土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量迅速增加，當PAM添加量達到20 mg/L時，PAM1處理的土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)量約為8 000 mg，PAM2處理的土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)量也接近7 000 mg，較無PAM添加的對照增加1倍左右。

圖4 PAM添加對土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量的影響

圖5為陽離子與PAM1共同作用時土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)的含量變化?？傮w趨勢表現(xiàn)為不論陽離子添加與否，土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)量都隨著PAM1添加量的增加而增加；無陽離子添加時土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)量為相同PAM添加條件下最高，但不同陽離子添加濃度間規(guī)律不明顯。

圖5 PAM1及陽離子添加對土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量的影響

3 討論

PAM作為土壤改良劑，能夠減少土壤流失量，其作用效果與PAM添加量及PAM類型關系密切。作為土壤改良劑的PAM為線性高分子聚合物，分子內包含大量不同類型官能團，可以與土壤顆粒結合，所以它能夠將小顆粒的土壤結構聚合成大顆粒的土壤團聚體。在本試驗中水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)的含量隨PAM添加量增加而顯著增加，從而促進了水體中土壤顆粒的聚沉；同時，PAM作為聚合物，水溶液中分子本身具有一定的黏度，當PAM添加量過高而不能完全與土壤顆粒結合時，便會導致溶液黏度升高，阻礙土壤顆粒聚沉。本試驗結果表明：在PAM添加量低于5 mg/L時，隨著PAM添加量增加，土壤流失量逐漸減小；當PAM添加量超過5 mg/L時，隨著PAM添加量增加，土壤流失量又會增加。由于PAM分子本身的性質包括溶解難易程度、電荷密度、純度等的差異，在本試驗中PAM1的作用效果優(yōu)于PAM2。

一般認為土壤細顆粒在水體中可以形成擴散雙電層結構[18]，在水體中電解質濃度增加導致土壤顆粒間雙電層結構的變化，從而影響土粒聚沉[19]。本試驗表明：高濃度陽離子的聚沉能力優(yōu)于低濃度陽離子，并且由于Ca2+水合半徑小于Na+，所以聚沉作用更顯著。

很多研究[20-24]表明，陽離子加入水體后，能夠降低負電荷膠體顆粒與陰離子PAM之間的電荷排斥，以離子橋的形式促進二者結合從而增加水體中顆粒聚沉。但在本試驗中，在最適PAM施用條件下添加陽離子會導致土壤流失量增加，沉降速度減慢；同時，在高水平PAM施加條件下，陽離子加入反而促進了土壤顆粒的聚沉，以0.001 mol/L Ca2+時的表現(xiàn)最為突出?？赡艿脑蚴顷栯x子加入后占據(jù)了PAM分子上的結合位點，導致土壤顆粒不能充分地與PAM分子結合從而導致土壤流失量的增加和土壤顆粒沉降速度的降低。

4 結論

PAM添加可以增加土壤水穩(wěn)性團聚體(>0.25 mm)含量，從而顯著減少稻田土壤流失，加速水體中土壤顆粒的聚沉；但在使用過程中應注意選擇合理的添加量以及PAM類型，以達到最佳使用效果。在本試驗中PAM1的作用效果優(yōu)于PAM2。

Na+和Ca2+2種陽離子的添加可以促進水體中土壤顆粒聚沉，且隨離子濃度增大而增加，在相同電荷密度條件下Ca2+的促進效果優(yōu)于Na+。在陽離子含量高的水體中，PAM促進土壤顆粒聚沉和減少土壤流失的能力減弱，并且這種效果與陽離子種類和濃度有關，含Ca2+的水體作用能力強于Na+，高濃度陽離子含量的作用效果強于低濃度陽離子含量，因此，水體或者土壤中陽離子含量高時需要更多的PAM添加量和聚沉時間?？傮w上，陽離子的添加會減弱PAM對土壤水穩(wěn)性團聚體的增加效果，但不同類型及濃度的陽離子之間規(guī)律不明顯。

鑒于目前關于PAM在水稻土中的應用研究較少，本文的主要目的是研究PAM單獨應用或與鹽基離子共用時對水稻土土壤顆粒流失的影響，下一步研究將關注PAM應用對水稻土中養(yǎng)分和鹽基離子流失的影響。

[1] 韓鳳朋,鄭紀勇,李占斌,等.PAM對土壤物理性狀以及水分分布的影響.農業(yè)工程學報,2010,26(4):70-74.

Han F P, Zheng J Y, Li Z B,etal. Effect of PAM on soil physical properties and water distribution.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering, 2010,26(4):70-74. (in Chinese with English abstract)

[2] 苑韶峰,呂軍,俞勁炎.氮、磷的農業(yè)非點源污染防治方法.水土保持學報,2004,18(1):122-125.

Yuan S F, Lü J, Yu J Y. Methods of prevention and cure to ANPSP caused by nitrogen and phosphorous.JournalofSoilandWaterConservation, 2004,18(1):122-125. (in Chinese with English abstract)

[3] 李偉華,袁仲,張慎舉.農業(yè)面源污染現(xiàn)狀與控制措施.安徽農業(yè)科學,2007,35(33):10784-10786.

Li W H, Yuan Z, Zhang S J. Current situation of agricultural pollution in many aspects and controlling measures.JournalofAnhuiAgriculturalSciences, 2007,35(33):10784-10786. (in Chinese with English abstract)

[4] 朱高洪,毛志鋒.我國水土流失的經濟影響評估.中國水土保持科學,2008,6(1):63-66.

Zhu G H, Mao Z F. Evaluation on economic losses of soil erosion in China.ScienceofSoilandWaterConservation, 2008,6(1):63-66. (in Chinese with English abstract)

[5] 龍明杰,張宏偉,陳志泉,等.高聚物對土壤結構改良的研究Ⅲ:聚丙烯酰胺對赤紅土壤的改良研究.土壤通報,2002,33(1):9-13.

Long M J, Zhang H W, Chen Z Q,etal. Studies on polymeric soil structure amendments Ⅲ: Amelioration to lateritic red soil by polyacrylamide.ChineseJournalofSoilScience, 2002,33(1):9-13. (in Chinese with English abstract)

[6] 員學鋒,汪有科,吳普特,等.PAM對土壤物理性狀影響的試驗研究及機制分析.水土保持學報,2005,19(2):37-40．

Yuan X F, Wang Y K, Wu P T,etal. Effects and mechanism of PAM on soil physical characteristics.JournalofSoilandWaterConservation, 2005,19(2):37-40. (in Chinese with English abstract)

[7] 員學鋒,吳普特,馮浩.聚丙烯酰胺(PAM)的改土及增產效應.水土保持研究,2002,9(2):55-58.

Yuan X F, Wu P T, Feng H. Role of polyacrylamide on soil structure and increasing yield.JournalofSoilandWaterConservation, 2002,9(2):55-58. (in Chinese with English abstract)

[8] Ben-Hur M, Keren R. Polymer effects on water infiltration and soil aggregation.SoilScienceSocietyofAmericaJournal, 1997,61(2):565-570.

[9] Santos F L, Serralheiro R P. Improving infiltration of irrigated Mediterranean soils with polyacrylamide.JournalofAgriculturalEngineeringResearch, 2000,76(1):83-90.

[10] Green V S, Stott D E, Norton L D,etal. Polyacrylamide molecular weight and charge effects on infiltration under simulated rainfall.SoilScienceSocietyofAmericaJournal, 2000,64(5):1786-1791.

[11] 袁普金.用PAM及波涌技術優(yōu)化地表灌溉控制地下水位并減少鹽堿化.北京:中國農業(yè)大學,2001:35-39.

Yuan P J. Optimizing surface irrigation for water table control and salinity minimization by polymers and surge technologies, in China. Beijing: China Agricultural University, 2001:35-39. (in Chinese with English abstract)

[12] Lentz R D, Sojka R E. Field results using polyacrylamide to manage furrow erosion and infiltration.SoilScience, 1994,158:274-282.

[13] Lentz R D, Sojka R E. Applying polymers to irrigation water: Evaluating strategies for furrow erosion control.TransactionsoftheAmericanSocietyofAgriculturalEngineers, 2000,43(6):1561-1568.

[14] 雷廷武,唐澤軍,張晴雯,等.聚丙烯酰胺增加土壤降雨入滲減少侵蝕的模擬試驗研究Ⅱ:侵蝕.土壤學報,2003,40(3):401-406.

Lei T W, Tang Z J, Zhang Q W,etal. Effects of polyacrylamide application on infiltration and soil erosion under simulated rainfalls Ⅱ: Erosion control.ActaPedologicaSinica, 2003,40(3):401-406. (in Chinese with English abstract)

[15] 夏海江,杜堯東.聚丙烯酰胺防治坡地土壤侵蝕的室內模擬試驗.水土保持學報,2000,14(3):14-17.

Xia H J, Du X D. Simulated experiment of preventing soil erosion with polyacrylamide on sloping field.JournalofSoilandWaterConservation, 2000,14(3):14-17. (in Chinese with English abstract)

[16] 馮浩,吳普特,黃占斌.聚丙烯酰胺(PAM)對黃土坡地降雨產流產沙過程的影響.農業(yè)工程學報,2001,17(5):48-51.

Feng H, Wu P T, Huang Z B. Effect of polyacrylamide (PAM) on process of runoff and sediment yield of loess soil on slope land.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering, 2001,17(5):48-51. (in Chinese with English abstract)

[17] 鮑士旦.土壤農化分析.北京:中國農業(yè)出版社,1999:30,179.

Bao S D.SoilAgriculturalChemistryAnalysis. Beijing: China Agricultural University Press, 1999:30,179. (in Chinese)

[18] 楊鐵笙,熊祥忠,詹秀玲,等.黏性細顆粒泥沙絮凝研究概述.水利水運工程學報,2003(2):65-77.

Yang T S, Xiong X Z, Zhan X L,etal. On flocculation of cohesive fine sediment.Hydro-scienceandEngineering, 2003(2):65-77. (in Chinese with English abstract)

[19] 王家生,陳立,劉林,等.陽離子濃度對泥沙沉速影響實驗研究.水科學進展,2005,16(2):169-173.

Wang J S, Chen L, Liu L,etal. Experimental study on effect of positively charged ion in river on the velocity of sediment particles.AdvancesinWaterScience, 2005,16(2):169-173. (in Chinese with English abstract)

[20] Orts W J, Sojka R E, Glenn G M,etal. Biopolymer additives for the reduction of soil erosion losses during irrigation//BiopolymersfromPolysaccharidesandAgroproteins. Washington, USA: American Chemical Society, 2001:102-116.

[21] Plach J M, Elliott A V C, Droppo I G,etal. Physical and ecological controls on fresh-water floc trace metal dynamics.EnvironmentalScience&Technology, 2011,45(6):2157-2164.

[22] Orts W J, Roa-Espinosa A, Sojka R E,etal. Use of synthetic polymers and biopolymers for soil stabilization in agricultural, construction, and military applications.JournalofMaterialsinCivilEngineering, 2007,19(1):58-66.

[23] Lu J H, Wu L, Letey J. Effects of soil and water properties on anionic polyacrylamide sorption.SoilScienceSocietyofAmericaJournal, 2002,66(2):578-584.

[24] Mietta F.EvolutionoftheFlocSizeDistributionofCohesiveSediments. Netherlands: Delft University of Technology, 2010:11-12.

歡迎訂閱《浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版)》

《浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版)》是浙江大學主辦的全國性、綜合性、學術性期刊。主要刊登農業(yè)基礎科學和應用科學研究論文。內容涵蓋農業(yè)和生命科學各個領域，包括作物遺傳育種·種質資源；植物保護;生理生態(tài)；作物栽培;土壤肥料;園藝；農產品的貯藏·保鮮·加工；畜牧·獸醫(yī)；以及生命科學方面的專論,研究論文，快訊等。讀者對象主要是國內外農業(yè)科學研究人員，農業(yè)院校的教師和研究生，以及綜合性大學等有關農業(yè)科學的研究與管理人員。本刊近年的影響因子、總被引頻次2項重要指標均名列全國農業(yè)高校學術期刊的前列；2001年入選中國期刊方陣；2004年在教育部全國高?？萍计诳u比中榮獲壹等獎，全國優(yōu)秀農業(yè)期刊評比壹等獎；2005年獲第三屆國家期刊獎百種重點期刊獎；2006年再次榮獲全國農業(yè)期刊評比壹等獎,首屆中國高校優(yōu)秀科技期刊獎；榮獲中信所2008年度“中國百種杰出學術期刊”稱號；2009年榮獲“高校科技期刊優(yōu)秀編輯質量獎”；2010年獲“第三屆中國高校精品科技期刊獎”；2011年獲中信所“第二屆中國精品科技期刊”和第二屆“RCCSE中國權威學術期刊”稱號；2012年獲“第四屆中國高校精品科技期刊獎”；2014年獲“第五屆中國高校優(yōu)秀科技期刊獎”、中信所“第三屆中國精品科技期刊”和“浙江省優(yōu)秀科技期刊特等獎”等；現(xiàn)為北京大學圖書館全國綜合性農業(yè)科學類核心期刊。目前被美國《化學文摘》(CA)，英國《國際農業(yè)與生物科學研究中心文摘》(CABI)，俄羅斯《文摘雜志》(AJ)，英國《動物學記錄》(ZR)，英國《食品科技文摘》(FSTA)，聯(lián)合國糧農組織農業(yè)索引(AGRIS)，美國《烏利希期刊指南》(Ulrichsweb)及中國科學引文數(shù)據(jù)庫，《中國學術期刊文摘》，中國期刊網《中國學術期刊(光盤版)》數(shù)據(jù)庫，萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)數(shù)字化期刊群數(shù)據(jù)庫等國際國內重要檢索系統(tǒng)收錄。

《浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版)》為雙月刊，A4開本，120頁，國內外公開發(fā)行。國內統(tǒng)一刊號：CN 33-1247/S,國際標準刊號：ISSN 1008-9209，郵發(fā)代號：32-48，國外代號：BM4108。定價每期25.00元/人民幣，全年定價150.00元/人民幣。

Effects of anionic polyacrylamide and cation addition on paddy soil loss. Journal of Zhejiang University (Agric. & Life Sci.), 2015,41(2):219-227

Tao Shuxin, Shi Jiachun, Zeng Lingzao, Wu Laosheng*

(InstituteofSoilandWaterResourceandEnvironmentalScience,CollegeofEnvironmentalandResourceSciences,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China)

anionic polyacrylamide; cation; soil particle; flocculation; soil loss

國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2012AA062603).

聯(lián)系方式：陶淑鑫，E-mail：zhtaoshuxin@163.com

2014-09-15；接受日期(Accepted)：2014-11-24；網絡出版日期(Published online)：2015-03-20

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*通信作者(Corresponding author)：吳勞生，E-mail：laowu@zju.edu.cn

URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1247.S.20150321.1745.002.html