海藻多糖抗蚀剂对土壤抗剪与入渗特性的影响

来源：农业工程学报杂志2020年第22期北京时间：

作者：李昊,程冬兵,孙宝洋,黄金权,林庆明,任斐鹏,

摘要：施用土壤抗蚀剂是提升土壤流失治理效果的有效途径之一，现有材料生态效益不能满足耕地的使用需求，寻找生态效益优良的新型土壤抗蚀材料是目前的研究热点与关键。该研究以土壤内源性多糖-海藻多糖为基材制得的土壤抗蚀材料为对象，通过直剪试验、土壤崩解试验与变水头入渗试验分析施用量、养护时间对土壤抗剪、入渗等特性的影响，以探讨其防治耕地水土流失的潜质。试验结果表明，海藻多糖抗蚀剂可以在较大程度上提升土壤内聚力，在相同养护时间下，土壤内聚力与其施用浓度呈正相关；在同一施用浓度下，土壤内聚力随养护时间延长而增加，短时养护就能取得较好效果。施用浓度与养护时间对内摩擦角的影响较小，施用海藻多糖抗蚀剂后内摩擦角仅小幅增加。土壤抗崩解性随施用浓度的增加而增加，少量施用就能取得良好效果，在施用浓度0.25%时，土壤崩解系数减少66.1%，当施用浓度达到1%时，试验条件下没有崩解发生。渗透系数随施用浓度增加先增加后减小，于0.25%时达到最大值2.86×10-5 cm/s，于1%时达到最小值0.91×10-5 cm/s，都属中等透水层。对固土机理进行了探讨，并通过扫描电镜测试进行验证，结果表明海藻多糖抗蚀剂可通过土壤孔隙渗透扩散到土体内部，包裹土壤颗粒，进而利用自聚交联、凝胶固结在土壤表面和孔隙形成网状膜结构，增强土壤颗粒间的连接，提升土体强度。该研究结果表明，海藻多糖抗蚀剂可有效提升土壤抗蚀性，可拓宽坡耕地土壤侵蚀防治材料的选择范围。

关键词：土壤, 抗蚀性, 多糖, 抗蚀剂, 抗剪强度, 渗透性