腐植酸與風(fēng)沙土改良劍指“28”
風(fēng)沙土是一種典型的干旱半干旱土壤類型,其水分蒸發(fā)速率高,有機(jī)物含量低,土質(zhì)疏松,施肥效果不佳等問題,嚴(yán)重影響著其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。腐植酸是土壤的核心物質(zhì),具有改良土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、改善土壤微生物環(huán)境和菌群、提高風(fēng)沙土的保水保肥能力、減少風(fēng)蝕和水土流失危害等功效,是改良風(fēng)沙土的不二法寶。現(xiàn)分享2005-2024年腐植酸、腐植酸保水劑、腐植酸肥料等在風(fēng)沙土改良中應(yīng)用的28篇文獻(xiàn)成果,以期為今后腐植酸開展風(fēng)沙土改良提供科學(xué)參考。
1、內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院周磊等于2020-2022年,以科爾沁沙地風(fēng)沙土為改良對(duì)象,通過田間定位試驗(yàn),以不施用褐煤腐植酸為對(duì)照(CK),設(shè)置3個(gè)褐煤腐植酸用量處理:2t/hm2(低量,H1)、4t/hm2(中量,H2)和6t/hm2(高量,H3),研究2020年褐煤腐植酸一次性施用后0~40cm土層土壤貯水量(SWS)、養(yǎng)分含量、微生物生物量碳氮(SMC、SMN)含量及蕎麥產(chǎn)量的變化。采用主成分分析(PCA)研究土壤貯水量、養(yǎng)分、微生物生物量碳氮含量和蕎麥產(chǎn)量的關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,通過隨機(jī)森林分析探討了以上土壤指標(biāo)對(duì)蕎麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明:與CK相比,施用褐煤腐植酸總體上提高了風(fēng)沙土0~40cm土層的貯水量,但不同褐煤腐植酸施用量對(duì)土壤貯水量的提升幅度不同。在2020-2022年,無論是在播種前、開花期還是在成熟期,4個(gè)處理中,H3處理0~40cm土層的土壤貯水量均最高。與CK相比,施用褐煤腐植酸影響了風(fēng)沙土土壤養(yǎng)分含量,且褐煤腐植酸不同施用量對(duì)不同土層土壤養(yǎng)分含量的影響程度存在較大差異。褐煤腐植酸一次性施用3年后(2022年),H3處理的的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、速效磷和速效鉀含量總體高于其他處理。無論是在開花期還是在成熟期,與CK相比,施用褐煤腐植酸總體提高了土壤微生物生物量碳和氮含量,且在0~10,10~20和20~40cm土層,H3處理SMC和SMN含量總體均最高。2020-2022年,與CK相比,施用褐煤腐植酸均提高了蕎麥干物質(zhì)量和產(chǎn)量,其中H3處理的增幅最大。主成分分析和隨機(jī)森林分析結(jié)果顯示,土壤速效鉀、貯水量、微生物生物量碳和銨態(tài)氮與蕎麥產(chǎn)量關(guān)系密切,其對(duì)蕎麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率分別為11.00%、8.60%、7.85%和6.29%。結(jié)論:在科爾沁沙地,當(dāng)施用量為4~6t/hm2時(shí),褐煤腐植酸對(duì)風(fēng)沙土保水增肥增產(chǎn)的改土作用明顯,其中當(dāng)褐煤腐植酸施用量為6t/hm2時(shí)效果最佳。[來源:《西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》,2024,52(6):62~72]
2、陜西科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院王競(jìng)錚等以玉米芯、腐植酸為原料制備纖維素基土壤結(jié)構(gòu)改良劑,探究其對(duì)沙質(zhì)土壤抗侵蝕性能的改良效果。選擇漆酶(Lac)和木素過氧化物酶(Lip)的單酶類型和雙酶協(xié)同,設(shè)置3個(gè)酶活水平,2個(gè)玉米芯生物質(zhì)添加處理,固定腐植酸用量,通過水溶液聚合法制備纖維素基土壤改良劑。結(jié)果表明:(1)纖維素基土壤改良劑的吸純水倍率為純腐植酸基改良劑的0.61~4.84倍。添加4 g漆酶(20U)+木素過氧化物酶(20U)酶解產(chǎn)物制備的土壤改良劑(LLP3-4)的吸純水倍率最高,為66.7g/g。改良劑溶脹過程符合Schott二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。(2)與CK相比,3種酶解方案制備的改良劑(Lac3-4,Lip3-4和LLP3-4)1%添加處理,土壤的飽和持水量提高了20%~60%;LLP3-4可使機(jī)械性大團(tuán)聚體和水穩(wěn)性大團(tuán)聚體(粒徑>0.25mm)含量分別增加了6倍和14倍,使土壤平均重量直徑和幾何平均直徑分別增加了70.59%和46.67%,分形維數(shù)降低了21.36%。結(jié)論:雙酶預(yù)處理方案制備的纖維素基土壤改良劑可顯著提升沙化土壤的保水持水能力及抗蝕性能。[來源:《水土保持通報(bào)》,2024,44(2):32~40]
3、遼寧土木啟生物科技有限公司田佳美等為研究不同施肥組合對(duì)沙地土壤改良的效果,以遼寧省阜新市彰武縣的沙地土壤為考察對(duì)象,開展了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)以不施肥為對(duì)照(CK)處理,設(shè)置生物有機(jī)肥分別與含腐植酸肥料(OH)、含聚谷氨酸肥料(OP)和中微量元素肥(OM)混施3個(gè)施肥處理,測(cè)定施肥后6、12、18個(gè)月的土壤中微生物數(shù)量和土壤理化性狀的變化。結(jié)果表明:不同施肥處理的土壤中微生物數(shù)量均呈現(xiàn)細(xì)菌>放線菌>真菌的變化趨勢(shì),其中OH處理的細(xì)菌數(shù)量最多,3個(gè)取樣時(shí)間的細(xì)菌數(shù)量平均值為1.510×10^7 cfu/g,是CK處理的5.2倍;施肥處理的土壤中全磷、全鉀和有機(jī)質(zhì)含量均得到提高,OP處理的全鉀含量平均值最高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.96g/kg;施肥處理的土壤pH均呈下降趨勢(shì);施肥處理的地上部植物生物量提高。施用不同組合的肥料可以有效提高土壤微生物的數(shù)量,改善土壤理化性狀,提高地上部植物生物量,是一種合理的沙地改良措施。[來源:《肥料與健康》,2024,51 (1) :12~17]
4、塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院燕建發(fā)等研究了有機(jī)肥、生物炭、磷礦粉、聚谷氨酸、腐植酸5種改良劑對(duì)風(fēng)沙土理化性質(zhì)的影響及對(duì)作物生長(zhǎng)的效應(yīng)。結(jié)果表明:腐植酸1+礦物改良劑(T9,腐植酸1g/kg+礦物改良劑1g/kg)處理油莎豆葉片的SPAD最大為77.60;腐植酸3+礦物改良劑(T8,腐植酸5g/kg+礦物改良劑1g/kg)處理對(duì)增加土壤堿解氮含量效果最佳。腐植酸5(F2,7500kg/hm2腐植酸+600kg/hm2復(fù)合肥)對(duì)油莎豆的葉長(zhǎng)增加效果最好,與常規(guī)處理(CK2)處理相比油莎豆葉長(zhǎng)增加25%。與常規(guī)施肥(CK2)處理相比,腐植酸5(F2)處理顯著增加風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)含量135%,顯著增加風(fēng)沙土的全氮含量130%。腐植酸5(F2)處理顯著增加油莎豆氮肥利用率30%。[來源:塔里木大學(xué)碩士學(xué)位論文,2023]
5、陜西科技大學(xué)鄧同采用風(fēng)化煤腐植酸和磷石膏為主要原料,以瓜爾膠為造粒添加劑,選擇擠壓造粒法制備腐植酸基磷石膏土壤改良劑(HA-PG土壤改良劑),研究其在沙化土壤中磷素緩釋效應(yīng)及淋溶作用。結(jié)果表明:顆粒狀改良劑與粉末狀改良劑施用于沙化土壤中,60d時(shí)提高有效磷含量25.14~39.75mg/kg、土壤磷素活化系數(shù)提高5.2%~8.68%、電導(dǎo)率提高1.02~1.9ms/cm、有機(jī)質(zhì)含量提高1.6~7.68g/kg、飽和持水量提高1.77%~3.1%、pH降低了0.18~0.59。顆粒狀HA-PG土壤改良劑具有磷素緩釋效果,有利于減少沙化土壤的固定,降低淋溶作用的淋失量,水溶性磷淋失量降低了21.88%。沙化土壤有效磷含量、磷素活化系數(shù)、有機(jī)質(zhì)含量、飽和持水量與腐植酸質(zhì)量成正相關(guān),沙化土壤電導(dǎo)率過低時(shí)腐植酸能夠增加土壤電導(dǎo)率;pH和水溶性磷淋失量與腐植酸質(zhì)量成負(fù)相關(guān)。[來源:陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2023]
6、中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所國(guó)家荒漠-綠洲生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心馬迪乃·阿布力米提研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)及組合的膨潤(rùn)土材料添加對(duì)風(fēng)沙土保水能力、物理性質(zhì)改善及植物生長(zhǎng)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)性意義。結(jié)果表明:膨潤(rùn)土(B>0.5%)的添加顯著提高了風(fēng)沙土的pH(P<0.05),其余處理均對(duì)pH沒有顯著影響(P>0.05),膨潤(rùn)土和腐植酸(BA)、膨潤(rùn)土+有機(jī)肥+腐植酸(BFA)的添加顯著提高了風(fēng)沙土的電導(dǎo)率(P<0.05)。[來源:《干旱區(qū)地理》,2023,46 (5):763~772]
7、西北農(nóng)林科技大學(xué)胡瑩瑋通過化學(xué)沉淀法合成納米羥基磷灰石,并成功改性生物炭,得到BC-HAP(BC:HAP=1:1),改性后的生物炭比表面積增加,促進(jìn)了腐植酸鈉(HANa)的包埋,最終成功獲得復(fù)合功能化生物炭(BC-HAP-HANa),其中腐植酸鈉包埋量達(dá)到80%左右。土壤磷分級(jí)結(jié)果表明,風(fēng)沙土中磷主要以稀鹽酸提取態(tài)磷(Ca-P)的形式存在;BC-HAP-HANa和BC-HAP+HANa處理促進(jìn)了土壤中難溶性磷組分向Ca-P形態(tài)轉(zhuǎn)化。綜合分析結(jié)果表明:功能化生物炭復(fù)合材料的施入,可以顯著提升風(fēng)沙土的有效磷含量,同時(shí)有效促進(jìn)難溶性磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化為稀鹽酸提取態(tài)磷,拓寬了后續(xù)磷增效利用的空間;腐植酸鈉負(fù)載的功能化生物炭可以顯著降低磷在風(fēng)沙土的淋溶損失率,有效維持了磷在風(fēng)沙土中相對(duì)穩(wěn)定性;同時(shí),發(fā)現(xiàn)功能生物炭復(fù)合材料的施用,可以招募并顯著促進(jìn)碳氮循環(huán)微生物群落的變化,間接影響風(fēng)沙土中磷有效態(tài)的轉(zhuǎn)化。總之,生物炭負(fù)載納米羥基磷灰石后,采用腐植酸包埋技術(shù),這種生物炭改性方式不僅可以顯著提升磷的利用率,還可以激活土壤中難利用磷和增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,為提升風(fēng)沙土磷的高效利用與保障農(nóng)作物磷有效吸收奠定了一定的理論依據(jù)與實(shí)施策略。[來源:西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2023]
8、西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院王茜等采用室內(nèi)盆栽試驗(yàn)研究水基廢棄鉆井泥漿、巖屑等鉆井廢棄物配合腐植酸、木本泥炭等外源有機(jī)物質(zhì)在風(fēng)沙土中的施用效果。共設(shè)3組室內(nèi)盆栽試驗(yàn):基礎(chǔ)組共4個(gè)處理,以風(fēng)沙土為對(duì)照(CK),將風(fēng)沙土與巖屑按質(zhì)量比1∶1混合后分別添加0、2%、4%含量水基廢棄鉆井泥漿(干基);基礎(chǔ)組處理分別添加1%腐植酸、1%腐植酸+3%木本泥炭混合物,作為腐植酸組和木本泥炭組。結(jié)果表明:基礎(chǔ)組中,與CK相比,施用鉆井廢棄物顯著增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量,pH和電導(dǎo)率上升,2%含量水基廢棄鉆井泥漿顯著促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)。腐植酸和木本泥炭使土壤pH降低,有機(jī)質(zhì)含量顯著增加,電導(dǎo)率上升,腐植酸組株高、總?cè)~面積、鮮重、干重等植物生長(zhǎng)指標(biāo)均高于基礎(chǔ)組中對(duì)應(yīng)處理,混合添加腐植酸和木本泥炭后對(duì)植物生長(zhǎng)促進(jìn)效果不顯著。最佳處理為腐植酸組添加2%含量水基廢棄鉆井泥漿,土壤有機(jī)質(zhì)含量為13.1g/kg,播種40d后菠菜株高、總?cè)~面積、鮮重和干重分別比CK顯著增加49.7%、93.4%、83.3%、34.6%。鉆井廢棄物配合有機(jī)物質(zhì)施用可以顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)菠菜生長(zhǎng),風(fēng)沙土+巖屑+水基廢棄鉆井泥漿(2%)+腐植酸(1%)是最佳組合模式。[來源:《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》,2022,33(4) :887~893]
9、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)衛(wèi)強(qiáng)強(qiáng)研究了生物酶驅(qū)動(dòng)碳酸鹽沉淀的沙土固化特性及機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)脲酶和碳酸酐酶的聯(lián)合使用能夠有效的促進(jìn)碳酸鈣沉淀生成,并且腐植酸(HA)的添加能夠強(qiáng)化該反應(yīng)的進(jìn)行,特別是與無HA的體系相比,添加HA的混合體系不僅加速了無定形碳酸鈣(ACC)沉淀,而且還加速了水合ACC的去水化,然后轉(zhuǎn)化為方解石或球霰石。通過SEM觀察硅球膠結(jié)效果及沙柱固化實(shí)驗(yàn),可以得到,脲酶和碳酸酐酶復(fù)合體系能有效利用反應(yīng)體系中的二氧化碳,誘導(dǎo)產(chǎn)生較多的碳酸鈣沉淀,并對(duì)沙土粘結(jié)具有良好的效果。[來源:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位,2022]
10、陜西科技大學(xué)教育部輕化工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓玉英等采用液相化學(xué)方法和均相共混技術(shù),以有機(jī)菌肥、固化劑、腐植酸、尿素和磷酸二氫鉀為原料,研制了腐植酸-返排液多功能固沙劑。通過FTIR、SEM、BET表明,合成的多功能固沙劑具有多孔海綿狀結(jié)構(gòu),為水分和營(yíng)養(yǎng)元素儲(chǔ)存和釋放提供場(chǎng)所。在無種植條件下,將水分、沙土、多功能固沙劑進(jìn)行混合,保水效果可達(dá)60d;用多功能固沙劑與沙土混合后噴灑適量水后,在冬季種植韭菜60d后,韭菜株高為18cm,且葉綠素含量為對(duì)照組的4倍,表明該固沙劑可以滿足植物生長(zhǎng)需求,能夠?yàn)橹参锾峁┏志玫乃趾蜖I(yíng)養(yǎng)供給,可用于沙漠及鹽堿地的治理。[來源:《應(yīng)用化工》,2022,51(12):3549~3552]
11、石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院王瑛等以純沙土(CKⅠ)及純沙土+無機(jī)肥(CKⅡ)為對(duì)照,將優(yōu)選復(fù)合材料(鈉基膨潤(rùn)土+菌渣+腐植酸)設(shè)置了5種施用量梯度,即S1(純沙土+無機(jī)肥+10%優(yōu)選復(fù)合材料)、S2(純沙土+無機(jī)肥+15%優(yōu)選復(fù)合材料)、S3(純沙土+無機(jī)肥+20%優(yōu)選復(fù)合材料)、S4(純沙土+無機(jī)肥+25%優(yōu)選復(fù)合材料)及S5處理(純沙土+無機(jī)肥+30%優(yōu)選復(fù)合材料),通過甜高粱盆栽種植試驗(yàn),探究其對(duì)沙土理化性狀的影響。結(jié)果表明:S4及S5處理沙土容重降低至0.8g/cm3,相對(duì)濕度提高至60%,達(dá)到無旱標(biāo)準(zhǔn);三個(gè)時(shí)期S1~S5處理沙土有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀含量均顯著高于CKⅠ和CKⅡ(P<0.05),大小順序?yàn)椋篠5>S4>S3>S2>S1。研究表明:S1~S5處理均可在一定程度上改善沙土理化性狀,且效果隨著施用量的增加而增強(qiáng),但后期還需從供試植株生長(zhǎng)情況,并結(jié)合成本及生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行綜合評(píng)判,研究結(jié)果可為西北區(qū)生態(tài)修復(fù)、沙產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及鄉(xiāng)村振興提供策略和依據(jù)。[來源:《應(yīng)用化工》,2022,51(12):3549~3552]
12、石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院王瑛等針對(duì)我國(guó)西北地區(qū)沙漠邊緣地帶存在干旱缺水、土壤沙化程度高、漏水漏肥嚴(yán)重等問題,探究了天然鈉基膨潤(rùn)土菌渣復(fù)合材料對(duì)沙土保水保肥性能的影響。通過室內(nèi)模擬試驗(yàn),采用茶袋法及土柱模擬法,研究不同用量膨潤(rùn)土P(3%、5%、7%、9%),不同膨潤(rùn)土菌渣復(fù)合材料JF(膨潤(rùn)土+菌渣+腐植酸)、JA(膨潤(rùn)土+菌渣+氨基酸)、JN(膨潤(rùn)土+菌渣+牛糞)及不同主材比例(膨潤(rùn)土與菌渣比分別為1:2、1:2.5、1:3、1:3.5)對(duì)改善沙土漏水漏肥的效果。結(jié)果表明,JF、JA及JN組處理較P組處理可更大程度地提高沙土吸水倍數(shù)及持水性能;土柱淋溶條件下,P組處理可明顯降低沙土水分累積滲漏量達(dá)18.00%~26.17%,氮素累積滲漏量達(dá)11.58%~27.22%,鉀素累積滲漏量達(dá)2.82%~7.78%;JF1、JA1及JN1處理可明顯降低沙土水分累積滲漏量達(dá)25.53%~30.31%,氮素累積滲漏量達(dá)25.66%~32.36%,鉀素累積滲漏量達(dá)6.35%~10.73%),其中JF1處理降幅最大,且當(dāng)膨潤(rùn)土用量為菌渣用量的一半,輔材為腐植酸時(shí)效果最佳,這也反映出菌渣及腐植酸的添加對(duì)膨潤(rùn)土提高沙土保水保肥性能具有明顯的促進(jìn)作用。試驗(yàn)表明在沙土中添加鈉基膨潤(rùn)土菌渣復(fù)合材料可提高沙土保水保肥性能,特別是在減少氮素淋溶損失方面具有良好效果,研究結(jié)果能夠?yàn)槲鞅憋L(fēng)沙區(qū)生態(tài)修復(fù)及鄉(xiāng)村振興提供策略和依據(jù)。[來源:《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》,2020,36(23):99~108]
13、遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所劉洋和侯志研比較了不同類型土壤改良劑對(duì)風(fēng)沙土栽培玉米產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及土壤養(yǎng)分的影響,共設(shè)5個(gè)處理:膨潤(rùn)土(SS),增施腐植酸(HC),增施有機(jī)肥(OF),增施草炭土(TS),增施秸稈(SR)。研究結(jié)果表明:不同土壤改良劑對(duì)玉米產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀有顯著影響(p<0.05),但在年際間波動(dòng)較大;SR處理下玉米產(chǎn)量、籽粒干重均較高,2016年產(chǎn)量為15.48t/hm2,顯著高于(p<0.05) HC處理;多元逐步回歸分析結(jié)果表明,土壤速效鉀與玉米產(chǎn)量呈線性關(guān)系,增加土壤速效鉀可提高該區(qū)域玉米產(chǎn)量;通過主成分分析并計(jì)算主成分得分,SR處理得分在2016年和2017年分別為3.65和1.06,均高于其他處理。因此,土壤改良劑可提高土壤養(yǎng)分并增加玉米產(chǎn)量,但其效果仍需長(zhǎng)期定位試驗(yàn)觀測(cè),秸稈還田可能對(duì)改良該地區(qū)風(fēng)沙土壤有較好的作用。[來源:《遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)》,2020(1):44~49]
14、億利資源集團(tuán)有限公司呂濤等以有機(jī)肥、亞麻籽粕、保水材料(聚丙烯酸鉀)、腐植酸等材料在庫布齊沙漠西北緣典型沙化土地開展改良試驗(yàn)。結(jié)果表明:①改良劑對(duì)降低沙化土壤容重和入滲速率,提高土壤總孔隙度和田間持水量效果表現(xiàn)為:腐植酸保水劑(BSJ)>腐植酸保水保肥劑(BSBFJ)>腐植酸粘合劑(NHJ),并且在0—30cm土層內(nèi),隨著土層深度增加,3者調(diào)節(jié)土壤物理性質(zhì)的作用減弱;②各種改良劑對(duì)降低土壤pH值,提高土壤速效氮和有機(jī)質(zhì)的效果不明顯。BSJ對(duì)降低土壤pH值,提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好,BSBFJ對(duì)提高土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量效果最明顯;③3種改良劑可以顯著提高沙米的總干物質(zhì)量,提高的程度表現(xiàn)為:BSBFJ>BSJ>NHJ;④施用各改良劑極大程度地提高了沙化土壤中微生物數(shù)量及酶活性,NHJ對(duì)提高土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量、脲酶活性效果最佳,BSBFJ對(duì)提高土壤真菌數(shù)量、蔗糖酶活性、磷酸酶活性最佳。結(jié)論:不同改良材料的配合施用對(duì)沙化土壤理化性質(zhì)及沙米的生長(zhǎng)有著不同程度的改善作用。綜合考慮各改良材料的改良效果,在該地區(qū)的沙化土地改良工作中BSBFJ為首選材料。[來源:《水土保持通報(bào)》,2020,40(2):16~23]
15、陜西科技大學(xué)陜西省輕化工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋潔等以磺化腐植酸(SHA)、丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)為原料,制備了SHA/AA/PVA有機(jī)保水劑。采用響應(yīng)曲面法對(duì)SHA/AA/PVA的合成工藝進(jìn)行優(yōu)化,并研究了其表面形貌、吸水性能及保水應(yīng)用性能。結(jié)果表明,0.5g PVA、1g SHA、5.08g 70%中和度AA、0.06g MBA、0.48gKPS、反應(yīng)溫度75℃為SHA/AA/PVA有機(jī)保水劑的最優(yōu)制備工藝,其吸水率為483.29g/g。保水劑具有明顯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有利于水的進(jìn)入和養(yǎng)分的保存。保水劑吸水12h后趨近于飽和,且在吸收一定量水分后可以對(duì)干燥環(huán)境進(jìn)行緩慢釋放,從而保持沙土濕潤(rùn),為植物生長(zhǎng)提供所需水分。[來源:《現(xiàn)代化工》,2020,40(5):128~132]
16、四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院張愛平等采用溶液聚合法制備了磺化腐植酸保水劑,探討了影響磺化腐植酸保水劑制備的因素,采用掃描電鏡、紅外光譜和X射線衍射儀等手段對(duì)制備的保水劑進(jìn)行表征,并用吸水倍數(shù)對(duì)保水劑在不同介質(zhì)中的吸水時(shí)間、不同溫度條件下的吸水性能和沙土的保水性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在磺化腐植酸投加量為0.3g、中和度為60%、n(KPS)/n(AA)為0.002、n(MBA)/n(AA)為0.0003時(shí),其吸水倍數(shù)高達(dá)1034g/g;腐植酸在接枝前后,表面形貌發(fā)生變化,且其表面積明顯增大;腐植酸接枝后具有丙烯酸的特征基團(tuán),磺酸基團(tuán)可能被負(fù)載;腐植酸在磺化前后以及接枝前后性質(zhì)發(fā)生了改變。所制保水劑在吸水2h后趨于飽和,在蒸餾水中的吸水效果最好,較低溫度時(shí)吸水效果也較好。隨使用時(shí)間的延長(zhǎng),在沙土中吸水倍數(shù)逐漸下降。[來源:《化工新型材料》,2018,46 (9):256~259,262]
17、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院宋明元等為了探討土壤改良劑組合(黏土、有機(jī)肥、腐植酸)對(duì)風(fēng)沙土的改良效果,通過田間小區(qū)試驗(yàn)的方法,研究不同用量配比的有機(jī)改良材料對(duì)風(fēng)沙土保水保肥性及玉米生長(zhǎng)狀況的影響。結(jié)果表明:土壤改良劑組合在施用黏土、有機(jī)肥、腐植酸分別為150t/hm2、30t/hm2和3.75t/hm2時(shí),可以顯著提高風(fēng)沙土的持水性、保肥性,促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng),提高產(chǎn)量,其增加幅度分別為:46.61%、197.59%、36.67%和70.08%。與對(duì)照相比,施用土壤改良劑可以顯著提高玉米拔節(jié)期葉片SPAD值(葉綠素的相對(duì)含量),其增幅達(dá)69.32%~91.63%。因此,認(rèn)為黏土、有機(jī)肥與腐植酸復(fù)合改良劑,有利于維持較高的土壤生產(chǎn)力,同時(shí),對(duì)該地區(qū)沙土培肥具有重要作用。[來源:《干旱區(qū)研究》,2016,33(6):1345~1350]
18、巢湖學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院程磊等以黃原膠(XG)和腐植酸鈉(SH)為原料,丙烯酸(AA)為單體,N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯(lián)劑,采用微波輻射聚合制備了XG接枝AA/SH(XG-g-PAA/SH)高吸水性樹脂,研究了樹脂對(duì)沙土保水性能促進(jìn)作用和SH緩釋功能。結(jié)果表明:引入SH可降低樹脂生產(chǎn)成本。當(dāng)SH用量為20%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時(shí),樹脂對(duì)去離子水和鹽水的吸收率分別為876g/g和133g/g;MBA用量對(duì)樹脂吸水(鹽水)性能影響較大,其最佳用量為0.2%;在25℃和80℃下,加入樹脂后的沙土保水性能均顯著提高;樹脂還具有優(yōu)良的SH緩釋功能。XG-g-PAA/SH可作為一種環(huán)境友好型多功能農(nóng)用高吸水性樹脂。[來源:《干旱區(qū)研究》,2016,33(6):1345~1350]
19、中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所環(huán)境材料與生態(tài)化學(xué)發(fā)展中心宗莉等將腐植酸、凹凸棒石黏土和保水劑以及其他有機(jī)質(zhì)復(fù)配成腐植酸復(fù)合材料,在室內(nèi)開展了5個(gè)不同施用量(0、0.25%、0.5%、1%、3%)對(duì)沙土理化性質(zhì)影響的研究。結(jié)果表明,腐植酸復(fù)合材料能增強(qiáng)沙土的持水能力,降低土壤pH值,改善土壤結(jié)構(gòu),其施用量為1%時(shí)改良效果明顯。室外種植試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),腐植酸復(fù)合材料可有效提高沙土的生物酶活性、植物成活率和地上生物量。當(dāng)施用量為600kg/hm2時(shí),沙土中脲酶和過氧化氫酶的活性分別高于對(duì)照70.2%和18.4%。應(yīng)用于梭梭、沙棗樹和葡萄的種植試驗(yàn)后,材料用量為600kg/hm2與對(duì)照相比,沙棗樹成活率提高了34.7%,梭梭胸徑和株高分別提高了23%和88%,葡萄葉片數(shù)量提高了104%。該結(jié)果說明施用含腐植酸復(fù)合材料可提高植物對(duì)風(fēng)沙干旱環(huán)境的抗逆性,可應(yīng)用于沙土的植被恢復(fù)。[來源:《腐植酸》,2015(2):15~19,32]
20、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)侯林和張偉華采用室內(nèi)土柱模擬分析方法,研究了不同劑量的腐植酸對(duì)一定比例的混合沙土保水保肥能力的改良效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示:添加0、4、8、12g的腐植酸,土柱淋溶液總滲透時(shí)間分別為1.6、9.4、16.0、35.0h;淋溶液中有效磷總量分別為182.0、148.5、122.5、92.5μg;銨態(tài)氮總量分別為266、244、178、142μg。與對(duì)照相比,磷酸二銨溶液在添加腐植酸的土柱中滲透更慢,且滲透速率隨腐植酸添加量的增加而減慢;淋溶液中的銨態(tài)氮與磷總量隨腐植酸添加量的增加而顯著減少。結(jié)果表明,腐植酸能顯著提高混合沙土的保水與保肥能力。[來源:《腐植酸》,2015 (6):25~28,40]
21、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)初茉等以風(fēng)化褐煤為原料制備腐植酸(HA),將HA與普通型保水劑 (PSA)復(fù)合,獲得HA型保水劑 (HA-PSA)。對(duì)HA-PSA和PSA進(jìn)行了在沙土中的保水性能及對(duì)玉米生長(zhǎng)作用的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明:HA-PSA保水效果好,能有效促進(jìn)植物生長(zhǎng),成本比PSA低10%左右。[來源:《煤炭工程》,2015(1):67~68]
22、神華神東煤炭分公司環(huán)保處王義等針對(duì)神東礦區(qū)采煤塌陷地土壤不斷沙化、植物難以定植的特點(diǎn),通過室內(nèi)盆栽模擬試驗(yàn),研究叢枝菌根真菌和腐植酸聯(lián)合作用對(duì)礦區(qū)沙土改良效應(yīng)。結(jié)果表明:叢枝菌根真菌和腐植酸聯(lián)合作用提高了玉米生物量和根系活力。當(dāng)施加腐植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí),菌根與其聯(lián)合作用對(duì)玉米生長(zhǎng)和沙土的改良效果最優(yōu),玉米干質(zhì)量比空白對(duì)照組高出73%,根際土壤中的有效磷含量和酸性磷酸酶活性分別提高了30%和49%,玉米根際土壤菌絲密度比空白對(duì)照提高了0.8m/g,且根際土壤中微生物數(shù)量增加顯著。叢枝菌根真菌和腐植酸聯(lián)合作用有利于玉米生長(zhǎng),對(duì)退化沙土具有改良效應(yīng)。[來源:《科技導(dǎo)報(bào)》,2014,32(7):27~32]
23、延邊大學(xué)李安淮以延邊地區(qū)蘋果梨園的壤土,黏土和沙土三種不同質(zhì)地的土壤為試材,通過室內(nèi)培養(yǎng)的方法,研究了生化黃腐酸、草酸和EDTA對(duì)蘋果梨園土壤速效磷含量及土壤無機(jī)磷組分的影響。結(jié)果表明:三種增效劑都能有效地增加壤土中速效磷、Ca2-P和Fe-P的含量,對(duì)于Ca8-P和Al-P,前期抑制其含量的增加,后期則有促進(jìn)作用。增效劑對(duì)O-P的作用和對(duì)Ca8-P和Al-P的作用則正好相反,前期促進(jìn),后期才出現(xiàn)抑制作用。但在不同類型土壤中,增效劑作用也不盡同,壤土中增效作用較好的應(yīng)為生化黃腐酸:P2O5=1:2和草酸:P2O5=1:4混合,黏土中增效作用較好的為生化黃腐酸:P2O5=1:2,而沙土中生化黃腐酸:P2O5=1:2和EDTA:P2O5=1:1在不同時(shí)期作用互補(bǔ),建議混合施入。三種增效劑對(duì)果園土的增效作用順序?yàn)樯S腐酸>草酸>EDTA。[來源:延邊大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013]
24、山西陽煤豐喜肥業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司稷山分公司蔡京榮以腐植酸與丙烯酰胺為原料,采用反向懸浮聚合法制備了一種腐植酸基復(fù)合高吸水性樹脂聚丙烯酰胺-腐植酸鈉(PAM-NaHA),分別研究了交聯(lián)劑、引發(fā)劑用量及聚合溫度對(duì)樹脂吸水率的影響,以及樹脂對(duì)沙土吸水保水性能的促進(jìn)作用。結(jié)果表明:當(dāng)n(MBAA):n(AM)=0.0005、n(APS):n(AM)=0.008、聚合溫度為65℃時(shí),所得PAM-NaHA樹脂對(duì)去離子水、自來水、0.9%NaCl溶液的吸收倍率分別達(dá)到887g/g、357g/g、128g/g;當(dāng)沙土中含有適量NaHA-PAM時(shí),其吸水和保水性能可得到顯著改善。[來源:《膠體與聚合物》,2011,29(3) :120~122]
25、東北師范大學(xué)國(guó)家環(huán)境保護(hù)濕地生態(tài)與植被恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馬云艷等選用泥炭、腐泥及其混合物3種天然有機(jī)物料作為風(fēng)沙土改良劑,進(jìn)行盆栽試驗(yàn),評(píng)價(jià)不同處理對(duì)白菜生長(zhǎng)狀況和風(fēng)沙土性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:施入泥炭和腐泥后的風(fēng)沙土利于白菜生長(zhǎng),單施泥炭8%~12%、或單施腐泥28%~32%效果明顯,混合施入12%泥炭+28%腐泥的效果也較好,表現(xiàn)為風(fēng)沙土的物理結(jié)構(gòu)、pH有所改善,土壤中有機(jī)質(zhì)、速效氮、磷、鉀和腐植酸含量都有所增加;白菜的高度、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量明顯優(yōu)于對(duì)照。因此,認(rèn)為泥炭和腐泥是風(fēng)沙土的優(yōu)良改良劑。[來源:《西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》,2010,19(2):172~176]
26、中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所王文波和中國(guó)科學(xué)院研究生院王愛勤以天然瓜爾膠(GG)、丙烯酸(AA)和腐植酸鈉(SH)為原料,過硫酸銨為引發(fā)劑,N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑,采用水溶液聚合法制備了環(huán)境友好的多功能瓜爾膠接枝聚丙烯酸/腐植酸鈉(GG-g-PAA/SH)高吸水性樹脂。考察了腐植酸鈉含量對(duì)樹脂吸水性能的影響,評(píng)價(jià)了樹脂在沙土中的實(shí)際保水性能、反復(fù)溶脹性能和腐植酸鈉肥料緩釋性能。結(jié)果表明:在體系中引入廉價(jià)的腐植酸鈉,不但降低生產(chǎn)成本,還能提高樹脂的吸水能力,當(dāng)腐植酸鈉含量為15wt%時(shí),高吸水性樹脂吸蒸餾水和生理鹽水的倍率分別為532g/g和62g/g。在沙土中加入高吸水性樹脂能顯著提高其保水性能,30d后仍能保持13%的水分。此外,GG-g-PAA/SH高吸水性樹脂還具有較優(yōu)的反復(fù)溶脹性能和腐植酸鈉肥料緩釋功能,可用作兼具吸水、保水和緩釋性能的新型節(jié)水材料。[來源:《腐植酸》,2009(1) :19~23,40]
27、通化師范學(xué)院歷史地理系王利群等在混合風(fēng)沙土中添加泥炭、無機(jī)化肥后,分別加入不同比例的液體泥炭腐植酸鈉,通過盆栽試驗(yàn),考察風(fēng)沙土上白菜的生長(zhǎng)高度和生物量(鮮重和干重)。結(jié)果表明:與含10%泥炭(質(zhì)量比)、施入無機(jī)化肥尿素和生物質(zhì)保水劑作為底肥的對(duì)照比較,液體腐植酸類物質(zhì)的施入濃度不同,白菜的生長(zhǎng)狀況有區(qū)別,其中在0.03%的施入條件下白菜的生長(zhǎng)高度和生物量最好,施入0.01%的次之;最差的是0.05%,不如未加液體肥的對(duì)照。[來源:《東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》,2008(2):105~108]
28、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)初茉等將交聯(lián)劑N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺溶于甲醇溶液制成表面處理液,通過表面交聯(lián)反應(yīng)將磺化腐植酸(HA)與聚丙烯酸(PAA)結(jié)合,制得一種適合于農(nóng)林領(lǐng)域應(yīng)用的腐植酸-聚丙烯酸高吸水性樹脂(HA-PAA)。研究結(jié)果表明:當(dāng)含有10%HA時(shí),HA-PAA耐電解質(zhì)性能良好,吸水性能最佳;當(dāng)沙土中添加0.2%的HA-PAA時(shí),可明顯改善沙土的貯水、保水性能。HA-PAA作為農(nóng)林領(lǐng)域用保水劑,可發(fā)揮抗旱保墑和促進(jìn)植物生長(zhǎng)的雙重作用。[來源:《化工學(xué)報(bào)》,2005 (10):2004~2008]