聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，簡(jiǎn)稱PAM)是丙烯酰胺(Acrylamide，簡(jiǎn)稱AMD)及其衍生物的均聚物和共聚物的總稱。與土壤有關(guān)的PAM應(yīng)用主要有兩種，一種為陽(yáng)離子網(wǎng)狀PAM，它是一種高吸水性樹脂，可用做農(nóng)田保水劑。另外一種就是陰離子線型PAM，因其分子鏈長(zhǎng)等特征，用作土壤改良劑，在控制土壤侵蝕、防止水土流失方面起到了重要的作用。 

 眾多試驗(yàn)表明，PAM可有效的改善土壤結(jié)構(gòu)，增加大團(tuán)聚體數(shù)目，降低土壤容重，提高滲透率，增加土壤的含水量，提高土壤抗蝕能力，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。概括說來，PAM具有保土、保水、保肥和增產(chǎn)的四大效應(yīng)。

 1 、PAM的作用機(jī)理及影響因素  

 PAM對(duì)土壤的改良效果主要是通過土壤對(duì)聚合物的吸收來實(shí)現(xiàn)的。陰離子PAM帶有與土壤表面相同的負(fù)電荷，本應(yīng)與土壤顆粒相斥，但是它卻能夠通過陽(yáng)離子橋的作用與土壤相結(jié)合。土壤中的二價(jià)陽(yáng)離子(如Ca2 )可以分別結(jié)合土壤顆粒表面和陰離子PAM的負(fù)相，形成陽(yáng)離子橋，即PAM—Ca2+ 一土壤顆粒。土壤顆粒對(duì)PAM的吸收程度取決于PAM和土嚷的性質(zhì)。通常，主要的影響因素有PAM的分子量、離子度以及土壤中陽(yáng)離子的含量。

 1．1. PAM分子量影響  

 分子量高分子鏈長(zhǎng)的聚合物，在分散土壤細(xì)粒間的橋鍵作用和在團(tuán)粒外表面形成保護(hù)網(wǎng)的作用較強(qiáng)，因此在水土保持方面的效果比分子量低的聚合物好，但分子量過高，分子不易在土層中擴(kuò)散和對(duì)流，限制改良土層深度，并容易在土壤表面形成高分子膠結(jié)土壤的膜狀薄層，反而減弱土壤的滲透性 。因此，應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)選擇適合分子量的PAM。一般來說，砂土通常選擇高分子量PAM(18mg／mol)，而質(zhì)地較密實(shí)的壤土可以選擇分子量較低的PAM(6mg／mol) 。

  1．2 .PAM 離子度影響  在PAM分子量相同的情況下，離子度是影響陽(yáng)離子橋形成的重要因素。高離子度能引起聚合物分子之間的相互排斥，致使聚合物分子鏈互相纏繞，降低土粒對(duì)其的吸收程度。而具有一定的陰離子度是PAM能夠被土粒吸收的先決條件，所以實(shí)際采用的是離子度20％ ～30％的PAM 。

  1．3 土壤中陽(yáng)離子影響  通常，聚丙烯酰胺在自來水介質(zhì)中施用，對(duì)土壤的最終滲透率、累積滲透率和流失量的改善程度都優(yōu)于在去離子水介質(zhì)中施用。這是因?yàn)槎鄡r(jià)金屬陽(yáng)離子能夠影響聚合物分子和分散土粒間的吸附作用，由于靜電排斥，陰離子聚合物分子很難在負(fù)電性的分散土粒表面吸附，改良土壤的作用不明顯，多價(jià)金屬陽(yáng)離子在兩者之間形成橋狀化學(xué)鍵，促進(jìn)了陰離子聚合物分子的吸附 。

  2、 PAM對(duì)土壤物理性狀的影響  土壤顆粒對(duì)PAM的吸收，有效地改善了土壤的物理性狀，增加土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒數(shù)目、降低土壤容重、提高滲透性和孔隙度，提高土壤的水分含量，維系了良好的土壤結(jié)構(gòu)。 

  2．1 容重  隨PAM施用量的增大，土壤容重呈下降趨勢(shì)。當(dāng)PAM施用量從0.010％增至0.200％時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中赤紅壤容重比未加入PAM(對(duì)照)時(shí)減少0.25～0.26g／cm3 ；當(dāng)PAM用量為0．75～ 1.25g／cm2 時(shí)可使陜西田間重壤土容重平均下降O.068g／cm 。

  2．2 孔隙度  隨著PAM的增加，田間試驗(yàn)的土壤毛管孑L隙度和總孔隙度都呈上升趨勢(shì) ，但實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的土壤凋萎系數(shù)增幅不大 。 

  2．3 土壤結(jié)構(gòu)  當(dāng)PAM用量為0.25～1.25g／cm時(shí)團(tuán)聚體總量(>0．25mm)平均增加30.2％，從而起到疏松土壤、減緩?fù)寥浪终舭l(fā)，調(diào)節(jié)土壤的水肥氣狀況的作用 。 

  2．4 水分  施加濃度為0.025％～0.050％的PAM，土壤的毛管水量比對(duì)照增加3.7％～18.6％，表層土水分百分含量增加3.0％～11.6％ 。在田間施用聚丙烯酰胺將有助于減少降雨后的地面徑流和深層滲漏，增強(qiáng)土壤的持水能力和保水性能。施用聚丙烯酰胺還可以減緩?fù)寥烂芏鹊脑龃?，避免土壤緊實(shí)板硬，從而保持土壤良好的疏松結(jié)構(gòu)，這將有助于作物的生長(zhǎng)發(fā)育 。 

  2．5 滲透性  在PAM施用量從0.010％增至0.200％時(shí)，土壤的滲透系數(shù)比對(duì)照增加1.07～5.35×10一em／s。Green等考察了三種離子度(20％、30％、40％)，三種分子量(6、12、18mg／mo1)的PAM對(duì)三種質(zhì)地的土壤(砂土、壤土、黏土)作用的滲透率變化，得出離子度20％ ～30％時(shí)，不同分子量的PAM對(duì)不同質(zhì)地的土壤均有很好的效果，平均可以提高這些土壤的滲透率3～5倍 。

  3、 PAM 的保土、保水、保肥、增產(chǎn)作用  PAM通過對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改善，增加了土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒數(shù)量，增強(qiáng)了土壤的透氣、滲透性能，減少了地表徑流，有效地增強(qiáng)了土壤的抗蝕能力，使PAM處理過的土壤具有很好的保水、保土、保肥、增產(chǎn)的作用。 

  3．1 保土  PAM處理過的土壤表面緊密的結(jié)構(gòu)和較高的團(tuán)聚體穩(wěn)定性有效了土粒的分散，可以有效地防止土壤的侵蝕。lvy等利用小型水道進(jìn)行了針對(duì)壤土和黏土的PAM溝灌試驗(yàn)。試驗(yàn)中，壤土的滲透率減少了59％，而黏土減少了22％，這主要是由于具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、窄孔隙的壤土比黏土更易被沉積物阻塞。試驗(yàn)還表明，PAM處理有效地減少了