保水剂对土壤持水特性的作用机理研究

分别将B1（北京华瑞祥科技有限公司高吸水树脂保水剂）、B2（广东东莞市安信保水有限公司农林保水剂）、B3（唐山博亚科技工业开发有限责任公司的高能抗旱保水剂）3种保水剂以不同用量（0.05%、0.10%和0.50%）施入团聚体孔隙的风沙土中，测定各处理土壤在不同吸力时的含水量，并用V-G模型拟合各土壤水分特性曲线，获得各处理土壤的水分特性曲线参数和主要水分常数等结果，以期揭示使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明：①使用保水剂后，除土壤效水部分显著变化外，各处理土壤饱和含水量、田间持水量、重力水和有效水部分均显著增加，保水剂用量为0.50%时处理土壤的田间持水量比对照高3～4.7倍，使用保水剂显著改善了土壤中、低水吸力段的持水容量，即土壤的“孔隙”持水部分。②各处理土壤的水分特征曲线右移，各吸力段的持水容量明显增加，n值均小于对照，表明使用保水剂显著增大了在失水过程中土壤的持水能力。③ 使用保水剂后，各处理土壤增加的吸水量主要来源于重力水和有效水，保水剂用量为0.05%时，各处理土壤重力水所占比重高于60%，随着保水剂用量增加，重力水所占比重下降，有效水分所占比重提高，表明保水剂对土壤持水特性的作用机理主要体现为增加了土壤的“毛管孔隙”持水比例，即在低使用量时显著改善土壤重力水部分，随着保水剂使用量的增加则显著增加土壤有效水部分。④综合比较保水剂类型和对土壤持水能力的改善作用，B3型保水剂在使用量为0.5%时的改善效果最好。由此得出，化学保水剂尽管是一种具有很强分子吸水能力的基质，却在土壤中能够极大地改变土壤“孔隙”持水性，增加土壤有效水贮量，应当受到应有的重视和广泛使用。