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水土保持中保水劑運(yùn)用分析論文
保水劑所應(yīng)用的高吸水性樹脂，具有非常強(qiáng)的吸水能力，而且反復(fù)進(jìn)行的吸水和釋水無(wú)毒無(wú)害，在農(nóng)業(yè)上被稱為“微型水庫(kù)”,另外，其對(duì)于肥料、農(nóng)藥也具有吸收和緩慢釋放的性能，對(duì)于增強(qiáng)土壤的肥力效果也具有明顯的效果，所以被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、園藝、建筑、工業(yè)等各方面，近年來(lái)隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的逐步落實(shí)，其在水土保持方面的應(yīng)用也日益廣泛。
1.保水劑在水土保持方面的應(yīng)用可行性。
1.1類型選擇的可行性。
隨著近年來(lái)工業(yè)的迅速發(fā)展和人口數(shù)量的急劇上升，氣候變暖問題的逐漸嚴(yán)峻，水土保持工作受到廣泛的關(guān)注，保水劑通過(guò)高分子電解質(zhì)分子鏈，使水中的酰胺基或羧基團(tuán)在互相排斥的過(guò)程中增加分子鏈的張力，并結(jié)合交聯(lián)點(diǎn)限制分子鏈的作用實(shí)現(xiàn)保水，在此基礎(chǔ)上利用其自身與土壤黏粒之間形成一定的吸附作用，使土壤的密度得到有效的縮減，從而使其孔隙度在原有的程度上得到提升，土壤的結(jié)構(gòu)得到改善，實(shí)現(xiàn)保土；除此之外，在保水劑表面分子吸附、離子交換的過(guò)程中，土壤內(nèi)的肥料淋失概率縮減，土壤的肥力得到保證，由此可見保水劑在水土保持方面應(yīng)用具有一定的效果，但不同的土壤狀況對(duì)保水劑的要求存在一定的差異，所以結(jié)合吸水倍數(shù)、持水性、穩(wěn)定性、耐鹽性等進(jìn)行保水劑的選型，在應(yīng)用中至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐研究和推理總結(jié)，人們發(fā)現(xiàn)由交聯(lián)度較低的聚合物構(gòu)成的保水劑，其吸水倍數(shù)和速率相對(duì)較理想，但保水性和穩(wěn)定性、凝膠強(qiáng)度水平越不理想，所以在沙漠地區(qū)，由于水土保持工作對(duì)吸收倍數(shù)和速率有較高的要求，可考慮應(yīng)用交聯(lián)度較低的聚合物構(gòu)成的保水劑，而地表植被覆蓋較高的區(qū)域，由于對(duì)土壤的透氣性、吸收和釋水的可逆性要求較高，所以應(yīng)選擇交聯(lián)度較高的聚合物構(gòu)成的保水劑，通過(guò)吸水后不易解體的高凝膠強(qiáng)度，提升水體的利用效率。
1.2應(yīng)用量的可行性。
理論上保水劑在水土保持方面的應(yīng)用量應(yīng)越多越好，但受到經(jīng)濟(jì)供給條件的制約，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中具體應(yīng)用量，主要由其應(yīng)用土壤性質(zhì)、應(yīng)用目的和具體的應(yīng)用過(guò)程決定，通過(guò)對(duì)眾多應(yīng)用影響因素的系統(tǒng)分析，確定產(chǎn)投比相對(duì)較理想的數(shù)值，現(xiàn)階段對(duì)土壤中保水劑應(yīng)用量與土壤團(tuán)聚體的關(guān)系研究結(jié)果如表1所示。由此可見保水劑的吸水效果、水土保持功能與其具體應(yīng)用量有較直接的關(guān)系。
現(xiàn)階段為實(shí)現(xiàn)理想的水土保持，人們嘗試進(jìn)行抗旱造林，為在促進(jìn)其蓄水保墑效果實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，有效的對(duì)其費(fèi)用進(jìn)行控制，使土壤的蓄水量與林地植被的實(shí)際需求量相適應(yīng)，人們對(duì)其實(shí)際應(yīng)用量進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示降水量在350至400毫米的環(huán)境中，保水劑的應(yīng)用量如表2所示，而對(duì)于自身土層深度、厚度、肥力較好的土壤，應(yīng)適當(dāng)降低保水劑用量，相反自身土層深度、厚度、肥力較差的土壤，應(yīng)適當(dāng)提高保水劑用量，其中鹽堿地類型，應(yīng)加大保水劑的應(yīng)用量。
1.3應(yīng)用方法的可行性。
發(fā)達(dá)國(guó)家將保水劑應(yīng)用于水土保持方面相對(duì)我國(guó)較早，已經(jīng)取得了較理想的水土保持效果，其主要應(yīng)用將保水劑與土壤混合實(shí)施的方法，近年來(lái)日本在此基礎(chǔ)上研發(fā)了復(fù)合保水劑和膨潤(rùn)土型保水劑，應(yīng)用效果得到較大幅度的提升，我國(guó)利用保水劑在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了溝施、層施、翻施、穴施等方法，將保水劑應(yīng)用于0至10毫米以下的土層，雖工程量較大，但效果也較為理想。
1.4應(yīng)用范圍的可行性。
由于保水劑自身組成結(jié)構(gòu)、應(yīng)用的外界條件、土壤的PH值及鹽分含量等因素都會(huì)對(duì)保水劑的實(shí)際效果產(chǎn)生影響，所以其應(yīng)用范圍會(huì)受到一定的限制，例如黑壚土的持水性通過(guò)沃特保水劑得到有效的改善，但其導(dǎo)水率卻得不到提升，而應(yīng)用于黃綿土雖在持水性方面不能達(dá)到預(yù)期的效果，但可顯著提高其導(dǎo)水率，而且隨著時(shí)間的推移，在土壤中離子溶解量不斷增多的過(guò)程中，保水劑的吸水倍率會(huì)呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，特別是土壤黏粒含量較大的土壤，其表現(xiàn)更加明顯。
2.保水劑在水土保持方面的應(yīng)用效果。
2.1提升植被成活率，促進(jìn)植被生長(zhǎng)，降低徑流含沙量。
植樹種草、退耕還林是現(xiàn)階段我國(guó)水土保持的重要措施，但受到降水分布不均，干旱半干旱區(qū)域范圍大等原因的影響，其具體落實(shí)難度較大，而將保水劑應(yīng)用其中，可以有效的提升干旱少雨區(qū)域植被的成活概率，有效地推動(dòng)水土保持工作的開展，例如將AS型保水劑應(yīng)用于黃土高原地區(qū)的造林過(guò)程中，其保水實(shí)效可持續(xù)近3個(gè)月，其應(yīng)用的樹木平均高度和粗度相比提升14%和13%;將IB-Ш保水劑應(yīng)用于河北樟子松移栽過(guò)程中，其成活率相比同期提升近15%,移栽后的樟子松生長(zhǎng)狀態(tài)更理想；將抗旱保水劑應(yīng)用于西北沙漠紫花苜蓿的成苗過(guò)程中，其每平方米的出苗平均增多24.25株，存苗增加35.62株，而且單株苗的高度、根長(zhǎng)等也有明顯優(yōu)化，由此可見水土保持過(guò)程中地表植被的成活率和生長(zhǎng)狀態(tài)都得到了提升。由于保水劑具有一定的保土作用，所以其在抑制沙塵、保護(hù)地表徑流、控制徑流中含沙量等方面也會(huì)起到重要的作用。
2.2優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)。
將保水劑應(yīng)用于土壤中可有效的提升易分散微粒之間的黏結(jié)力，使土壤的團(tuán)聚力得到加強(qiáng)，而土壤團(tuán)聚力的穩(wěn)定性和總體數(shù)量，直接關(guān)系到土壤的可蝕性和整體的質(zhì)量，團(tuán)聚力得到保證是土壤優(yōu)化的重要途徑，由此可見保水劑對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要的作用。
2.3保證土壤肥力。
保水劑的吸附作用不僅作用于水，而且對(duì)肥料也同樣適用，通常情況下會(huì)隨著肥料含量的增加而愈加明顯，將其應(yīng)用于土壤中，對(duì)于氮肥等植被生長(zhǎng)所需但易揮發(fā)肥料的保持具有重要的作用，是保證土壤肥力的有效途徑，在土壤流失較嚴(yán)重的地區(qū)，其土壤通常較為貧瘠，是制約其地表植被生長(zhǎng)的重要因素，利用保水劑可有效的改善其土壤肥力，這也是在提升其植被成活率的基礎(chǔ)上，促進(jìn)其植被生長(zhǎng)的主要原因。
3.結(jié)語(yǔ)。
通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，保水劑在水土保持方面的應(yīng)用不僅具有可行性，而且具有重要的意義，其不僅可有效的改善土壤結(jié)構(gòu)、提升地表植被的成活概率，而且對(duì)優(yōu)化土壤肥力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)有明顯的推動(dòng)作用，所以應(yīng)該結(jié)合實(shí)際有效地推廣應(yīng)用。
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