土壤表面固定剂的研制及其对坡面侵蚀的防治
发布时间：2021-08-30 12:25
为进一步降低东北黑土区坡耕地水土流失,研制了一种施用于较陡坡地且具有良好水土保持效益的新型覆盖材料土壤表面固定剂。通过单因素试验和响应面试验确定最优合成参数比例;采用室内模拟降雨法进行地面覆盖效果的对比试验,探讨其在坡面土壤侵蚀中的作用机理及防治效应。制备条件验证试验结果表明:固定剂中添加淀粉4.0%、甘油35.0%（甘油占淀粉的比例,下同）、柠檬酸4.0%、碱化玉米秸秆粗纤维2.0%时,土壤表面固定剂的平均抗拉强度、断裂伸长率分别为（6.91±0.12） MPa,（60.55±0.95）%。经SEM表征,土壤表面固定剂表面明显比较粗糙,且其与土粒间明显形成的双层结构粘结层共同起到固土透水作用。对2种覆盖处理的坡面地表径流、产沙量指标进行测定,土壤表面固定剂覆盖下径流量与液体地膜覆盖相比最大可减少3 7.9%;土壤表面固定剂覆盖和液体地膜覆盖处理抑制产沙作用明显,减沙率分别在74.5%和86.6%以上。所以土壤表面固定剂覆盖的抗水蚀效应优于裸地;透水能力优于液体地膜覆盖。
【文章来源】：吉林农业大学学报. 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１淀粉添加量对土壤表面固定剂力学性能的影响??Ｆｉｇ．１．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｔａｒｃｈ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??
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５．?０％、４０．?０％、４５．?０％甘油进行成膜，分别测定其．??＃学＿能４?ｆｔ輝２可见，加人甘油：焉，ｒｓ随添加??＃增加而降低，为先上升后下降。■洁等［｜７１指??．出，混：合膜力学性能往往和材料间混溶性及基面??间氢键的形成有关。在本研究中，甘油小分子：能??插人淀粉链间，与部分羟基形成新键，淀粉链间??分子作用力大宁淀粉／甘油分子间作用力，致：Ｔ５??下降，当甘祯添加鼍＜?４０％时，拉伸遲慮＞??５．?０?ＭＰａ，基本符合要求。??，一ＴＳ；?－?Ａ－?－?Ｅ??图２甘油添加量对土壤表面固定剂力学性能的影??响??Ｆｉｇ．?２．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｉｎ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｘａｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔ??２．?１．３柠檬酸添加董对土壤表面固定剳力学性??能的影响在４．０％淀粉溶液（含３５．０％甘油）中??分别添加?２．?Ｑ％、４．?０级、．６．?０％、８．?０％、１０．?０餘＃顰??酸，成膜后测定其力学性能。由图３可见，抒檬酸??添加量＿变化，使ＩＩ在成膜体系中发挥不同作用??（增塑剂、交联剂、水解剂和增容剂）［１８１９］。当添??加量为４．０％时，７３和￡均达峰值。当含量＜??４．?０％时，拉伸强度（＇ＴＳ）随添加比例增大，从６．?４??ＭＰａ提高靈６．?８?ＭＰａ，断囊忡长率Ｅ）从仇??增加：至．．肌修３可簾晕由于桴響酸（矣４．?０％）主??寒誠交联攻ｆｔ．作風＾当‘＿伽量＞４．?０％时，柠檬酸??增塑怍用使７＾和￡显著降ｆｌＬ另外，柠檬酸相??对其他交联剂价廉且无毒，并易赋予被交联材料?
【参考文献】：
期刊论文
[1]钝化剂对镉污染土壤中烟草生长发育的影响[J]. 陈越,闫晶,闫寒,朱诗苗,郎彬,李虎林. 吉林农业大学学报. 2019(06)
[2]施玉米秸秆生物质炭对土壤腐殖质组成和结构特征的影响[J]. 白小艳,窦森. 吉林农业大学学报. 2019(03)
[3]地膜覆盖对重度盐碱地土壤水盐状况及羊草移栽效果的影响[J]. 孟德臣,宗宪春,郗登宝,蔡翠萍,刘金文. 吉林农业大学学报. 2018(06)
[4]黑土区坡耕地横坡垄作措施防治土壤侵蚀的土槽试验[J]. 王磊,何超,郑粉莉,边锋,覃超,徐锡蒙. 农业工程学报. 2018(15)
[5]吉林省土壤类型分布与黑土地保护[J]. 窦森,郭聃. 吉林农业大学学报. 2018(04)
[6]不同利用方式对土壤黏粒矿物组成的影响[J]. 袁宁,王继红,程恩宝,尹衍利,李江月. 吉林农业大学学报. 2019(01)
[7]柠檬酸对挤压吹塑淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响[J]. 王文涛,卢晓明,张慧,代养勇,董海洲,侯汉学,崔言峰,陈宁. 中国粮油学报. 2017(12)
[8]黑土缓坡耕地植被过滤带的拦蓄特征[J]. 王宇,房含,李明欢,赵占军. 吉林农业大学学报. 2017(03)
[9]黑土地保护与秸秆富集深还[J]. 窦森. 吉林农业大学学报. 2016(05)
[10]响应面试验优化玉米淀粉-壳聚糖可食膜的制备工艺[J]. 徐明悦,李洪军,贺稚非,甘奕,王珊,余力,王兆明. 食品科学. 2015(16)
本文编号：3372773
【文章来源】：吉林农业大学学报. 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１淀粉添加量对土壤表面固定剂力学性能的影响??Ｆｉｇ．１．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｔａｒｃｈ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??
?，一ＴＳ；?－?Ａ－?－?Ｅ??图２甘油添加量对土壤表面固定剂力学性能的影??响??Ｆｉｇ．?２．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｉｎ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｘａｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔ??２．?１．３柠檬酸添加董对土壤表面固定剳力学性??能的影响在４．０％淀粉溶液（含３５．０％甘油）中??分别添加?２．?Ｑ％、４．?０级、．６．?０％、８．?０％、１０．?０餘＃顰??酸，成膜后测定其力学性能。由图３可见，抒檬酸??添加量＿变化，使ＩＩ在成膜体系中发挥不同作用??（增塑剂、交联剂、水解剂和增容剂）［１８１９］。当添??加量为４．０％时，７３和￡均达峰值。当含量＜??４．?０％时，拉伸强度（＇ＴＳ）随添加比例增大，从６．?４??ＭＰａ提高靈６．?８?ＭＰａ，断囊忡长率Ｅ）从仇??增加：至．．肌修３可簾晕由于桴響酸（矣４．?０％）主??寒誠交联攻ｆｔ．作風＾当‘＿伽量＞４．?０％时，柠檬酸??增塑怍用使７＾和￡显著降ｆｌＬ另外，柠檬酸相??对其他交联剂价廉且无毒，并易赋予被交联材料??所需性龍［Ｍ］。因此，综合经济和上述性能因素考??虑，确定貯檬酸最适：含量为２．?０％￣６．?０咯。??■■—ＴＳ；?－?Ａ－?－?Ｅ??图３柠檬酸含量对土壤表面固定剂力学性能的影??响??Ｆｉｇ．?３．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｃｉｔｒｉｃ?ａｃｉｄ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｘａｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔ??２．?１．４碱化玉米藉秆粗纟千维添加量对土壤表面??固定■力
５．?０％、４０．?０％、４５．?０％甘油进行成膜，分别测定其．??＃学＿能４?ｆｔ輝２可见，加人甘油：焉，ｒｓ随添加??＃增加而降低，为先上升后下降。■洁等［｜７１指??．出，混：合膜力学性能往往和材料间混溶性及基面??间氢键的形成有关。在本研究中，甘油小分子：能??插人淀粉链间，与部分羟基形成新键，淀粉链间??分子作用力大宁淀粉／甘油分子间作用力，致：Ｔ５??下降，当甘祯添加鼍＜?４０％时，拉伸遲慮＞??５．?０?ＭＰａ，基本符合要求。??，一ＴＳ；?－?Ａ－?－?Ｅ??图２甘油添加量对土壤表面固定剂力学性能的影??响??Ｆｉｇ．?２．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｉｎ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ??ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｘａｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔ??２．?１．３柠檬酸添加董对土壤表面固定剳力学性??能的影响在４．０％淀粉溶液（含３５．０％甘油）中??分别添加?２．?Ｑ％、４．?０级、．６．?０％、８．?０％、１０．?０餘＃顰??酸，成膜后测定其力学性能。由图３可见，抒檬酸??添加量＿变化，使ＩＩ在成膜体系中发挥不同作用??（增塑剂、交联剂、水解剂和增容剂）［１８１９］。当添??加量为４．０％时，７３和￡均达峰值。当含量＜??４．?０％时，拉伸强度（＇ＴＳ）随添加比例增大，从６．?４??ＭＰａ提高靈６．?８?ＭＰａ，断囊忡长率Ｅ）从仇??增加：至．．肌修３可簾晕由于桴響酸（矣４．?０％）主??寒誠交联攻ｆｔ．作風＾当‘＿伽量＞４．?０％时，柠檬酸??增塑怍用使７＾和￡显著降ｆｌＬ另外，柠檬酸相??对其他交联剂价廉且无毒，并易赋予被交联材料?
【参考文献】：
期刊论文
[1]钝化剂对镉污染土壤中烟草生长发育的影响[J]. 陈越,闫晶,闫寒,朱诗苗,郎彬,李虎林. 吉林农业大学学报. 2019(06)
[2]施玉米秸秆生物质炭对土壤腐殖质组成和结构特征的影响[J]. 白小艳,窦森. 吉林农业大学学报. 2019(03)
[3]地膜覆盖对重度盐碱地土壤水盐状况及羊草移栽效果的影响[J]. 孟德臣,宗宪春,郗登宝,蔡翠萍,刘金文. 吉林农业大学学报. 2018(06)
[4]黑土区坡耕地横坡垄作措施防治土壤侵蚀的土槽试验[J]. 王磊,何超,郑粉莉,边锋,覃超,徐锡蒙. 农业工程学报. 2018(15)
[5]吉林省土壤类型分布与黑土地保护[J]. 窦森,郭聃. 吉林农业大学学报. 2018(04)
[6]不同利用方式对土壤黏粒矿物组成的影响[J]. 袁宁,王继红,程恩宝,尹衍利,李江月. 吉林农业大学学报. 2019(01)
[7]柠檬酸对挤压吹塑淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响[J]. 王文涛,卢晓明,张慧,代养勇,董海洲,侯汉学,崔言峰,陈宁. 中国粮油学报. 2017(12)
[8]黑土缓坡耕地植被过滤带的拦蓄特征[J]. 王宇,房含,李明欢,赵占军. 吉林农业大学学报. 2017(03)
[9]黑土地保护与秸秆富集深还[J]. 窦森. 吉林农业大学学报. 2016(05)
[10]响应面试验优化玉米淀粉-壳聚糖可食膜的制备工艺[J]. 徐明悦,李洪军,贺稚非,甘奕,王珊,余力,王兆明. 食品科学. 2015(16)
本文编号：3372773
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