摘 要：ＰＡＭ（聚丙烯酰胺）可用于控制土壤侵蝕、防治水土流失。為探尋施用ＰＡＭ 的最佳方式、促進(jìn)ＰＡＭ 在水土流失防治實(shí)踐中的推廣應(yīng)用，于２０２２ 年５—１０ 月，在黃土丘陵溝壑區(qū)設(shè)置圓錐狀黃綿土工程堆積體，以不施用ＰＡＭ 為對(duì)照，按照２．０ ｇ／ ｍ２的施用量采取先噴水后干撒ＰＡＭ、先干撒ＰＡＭ 后噴水、直接噴施ＰＡＭ 溶液３ 種方式在黃綿土工程堆積體表面施用ＰＡＭ，監(jiān)測(cè)了ＰＡＭ 不同施用方式的黃綿土工程堆積體在自然降雨情況下的地表徑流量、侵蝕產(chǎn)沙量、細(xì)溝發(fā)育數(shù)量、土壤含水量、土壤容重等。結(jié)果表明：３ 種方式施用ＰＡＭ 均可增大產(chǎn)流次數(shù)、徑流量、徑流系數(shù)，減小侵蝕產(chǎn)沙量、細(xì)溝發(fā)育數(shù)量、細(xì)溝侵蝕量、細(xì)溝侵蝕系數(shù)，降低土壤含水量，其效果優(yōu)劣排序?yàn)橹苯訃娛校粒?溶液＞先干撒ＰＡＭ 后噴水＞先噴水后干撒ＰＡＭ，先干撒ＰＡＭ 后噴水與直接噴施ＰＡＭ 溶液效果相當(dāng)。從便于操作和確保效果兩方面綜合考慮，建議采用先干撒ＰＡＭ 后噴水的施用方式，或根據(jù)天氣預(yù)報(bào)在降雨前干撒ＰＡＭ。

關(guān)鍵詞：ＰＡＭ；施用方式；工程堆積體；地表徑流；侵蝕產(chǎn)沙

中圖分類號(hào)：Ｓ１５７．９ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．１２．０１８

引用格式：羅東，鄒超煜，白崗栓．ＰＡＭ 施用方式對(duì)黃綿土工程堆積體侵蝕產(chǎn)沙的影響［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（１２）：１１０－１１６．

黃土丘陵溝壑區(qū)是黃土高原水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域［１］ ，經(jīng)過(guò)多年大規(guī)模系統(tǒng)治理，大面積的水土流失已得到有效治理［２］ ，但礦產(chǎn)資源（石油、煤炭等）開(kāi)采、道路（鐵路、公路）建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)等造成的工程棄土棄渣堆積體（簡(jiǎn)稱工程堆積體）成為新增水土流失的主要來(lái)源［３］ 。工程堆積體與自然地貌相比，坡度陡峭、土質(zhì)疏松、有機(jī)質(zhì)含量低、植物根系缺乏等，易產(chǎn)生土壤侵蝕甚至泥石流、滑坡等［４－６］ 。有關(guān)學(xué)者基于放水沖刷和人工模擬降雨試驗(yàn)對(duì)不同土質(zhì)、不同礫石含量、不同土體類型、不同形態(tài)工程堆積體的土壤侵蝕規(guī)律進(jìn)行了研究［７－１２］ ，而有關(guān)減少工程堆積體侵蝕產(chǎn)沙量、提高工程堆積體穩(wěn)定性方面的研究較少。當(dāng)前，控制工程堆積體土壤侵蝕的措施主要有工程措施、植物措施及臨時(shí)措施等［６，１３－１４］ ，其中：工程措施可有效降低工程堆積體的侵蝕產(chǎn)沙量，但需要投入大量人力物力且生態(tài)效益較差；植物措施雖然具有一定的生態(tài)效益，但植物達(dá)到控制土壤侵蝕效果的生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，短期內(nèi)難以取得良好防治效果；臨時(shí)措施包括苫蓋和臨時(shí)攔擋等，成本較低，但對(duì)暴雨或持續(xù)降雨的防治作用較小且時(shí)效較短。ＰＡＭ（聚丙烯酰胺）是一種線性水溶性高分子聚合物，廣泛用于石油開(kāi)采、污水處理、造紙、洗煤、采礦及食品烘焙等行業(yè)［１５］ 。ＰＡＭ 主鏈上含有大量的酰胺基和羥基等，能夠吸附、包裹、黏結(jié)土壤顆粒，增加土壤團(tuán)聚體［１６］ 、控制土壤侵蝕［１７－１８］ 。ＰＡＭ 的控蝕能力與其類型、施用方法、施用量、分子量及土壤質(zhì)地等有關(guān)［１８－２１］ ，特別是與其施用量關(guān)系密切，當(dāng)ＰＡＭ 施用量較大時(shí)，可有效促進(jìn)土壤表層結(jié)皮、增大土壤結(jié)皮厚度及其抗剪強(qiáng)度、減少土壤水分入滲、增加地表徑流量、減少侵蝕產(chǎn)沙量［２２］ 。ＰＡＭ 用于防治水土流失、控制土壤侵蝕時(shí)，施用方式通常是首先將其溶于水中、然后噴施于土壤（沙土） 表層［１５，１７－１８］ ，由于ＰＡＭ 具有強(qiáng)烈的絮凝作用和水合作用，溶解ＰＡＭ 需要大量的水分，且ＰＡＭ 溶液的黏性強(qiáng)，需要具有一定壓力的噴霧設(shè)備才能噴施，因此噴施效率較低、難以推廣應(yīng)用。有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，將ＰＡＭ 干撒于土壤表層后噴水，可達(dá)到與噴施ＰＡＭ 溶液相同的效果［１８］ 。把ＰＡＭ 干撒到黃綿土工程堆積體表層以控制土壤侵蝕的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，因此筆者通過(guò)在圓錐狀黃綿土工程堆積體的表層采用先噴水后干撒ＰＡＭ、先干撒ＰＡＭ后噴水和直接噴施ＰＡＭ 溶液試驗(yàn)，分析了ＰＡＭ 不同施用方式對(duì)黃綿土工程堆積體侵蝕產(chǎn)沙量及其穩(wěn)定性的影響，以探尋施用ＰＡＭ 的最佳方式、促進(jìn)ＰＡＭ 在水土流失防治實(shí)踐中的推廣應(yīng)用。

１ 材料與方法

１．１ 試驗(yàn)地概況及供試材料

試驗(yàn)地位于延安市安塞區(qū)縣南溝流域（屬陜北黃土丘陵溝壑區(qū)），海拔１ ２３０ ｍ，多年平均氣溫８．８ ℃、無(wú)霜期１５９ ｄ、降水量５４９．１ ｍｍ（其中７—９ 月降雨量占全年降水量的６５％左右且多為暴雨）、土壤侵蝕模數(shù)１４ ０００ ｔ／ ｋｍ２。

供試ＰＡＭ 由北京漢力淼公司提供，為陰離子型，單體為丙烯酰胺（Ｃ３ Ｈ５ ＮＯ），白色粉末狀，分子量為１ ２００萬(wàn)Ｄａ（Ｄａ 表示一個(gè)１２ Ｃ 原子質(zhì)量的１／１２），水解度為２０％（水解度是陰離子ＰＡＭ 在水解過(guò)程中分子中的氨基轉(zhuǎn)化為羧基的百分比），具有很強(qiáng)的水合作用和絮凝作用，在濃度為１．０％的氯化鈉溶液中的吸水能力（吸水量）為自身的６３ 倍，在純水中的吸水能力為自身的１ ３００ 倍。

供試土壤為黃土丘陵溝壑區(qū)常見(jiàn)的黃綿土（粉砂壤質(zhì)土），初始含水率為１３％左右。過(guò)１．０ ｃｍ 篩（剔除料姜石和植物根系等）后，用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重、土壤孔隙度、土壤持水性能，采用常規(guī)方法測(cè)定土壤ｐＨ值、土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤顆粒組成，結(jié)果如下：土壤容重為１．１０ ｇ／ ｃｍ３，ｐＨ 值為７．８，有機(jī)質(zhì)含量為６．８ ｇ／ ｋｇ，土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度分別為４５．２％、１１．２％，田間持水量為２２．１％，凋萎系數(shù)為６．１８％，細(xì)砂粒、粉粒、黏粒含量分別為６２．５８％、２５．１９％、１２．２３％。

１．２ 黃綿土工程堆積體布設(shè)

試驗(yàn)前選擇地面平坦且開(kāi)闊的地塊，在地面上鋪設(shè)雙層藍(lán)色無(wú)滴膜（無(wú)滴膜厚１．２ ｍｍ，長(zhǎng)和寬均為３．０ｍ），以無(wú)滴膜中部為中心，將黃綿土自然堆積（堆積過(guò)程中不碾壓）在無(wú)滴膜上，形成圖１ 所示圓錐體（共布設(shè)了１２ 個(gè)黃綿土工程堆積體），其底面直徑為２．００ ｍ，地面周長(zhǎng)６．２８ ｍ，高約０．７３ ｍ，自然休止角約３６°，母線長(zhǎng)約１．２４ ｍ，側(cè)面積為３．８９ ｍ２，底面積為３．１４ ｍ２。堆積體形成后，將無(wú)滴膜進(jìn)行裁剪并裹土折卷，在堆積體外側(cè)設(shè)置集流槽、集流管及集流桶。

１．３ 試驗(yàn)處理

根據(jù)前人的研究結(jié)果［１８］ ，單位面積ＰＡＭ 施用量取２．０ ｇ／ ｍ２，根據(jù)黃綿土工程堆積體側(cè)面積確定每個(gè)黃綿土堆積體的ＰＡＭ 施用量為７．７８ ｇ。試驗(yàn)前準(zhǔn)備９份ＰＡＭ（每份質(zhì)量為７．７８ ｇ），將其中３ 份配制成濃度為０．１％的ＰＡＭ 溶液備用，其他６ 份與適量干細(xì)黃綿土混合均勻備用。

１）先噴水后干撒ＰＡＭ（記為Ｗ－ＰＡＭ）。隨機(jī)選擇３ 個(gè)黃綿土工程堆積體用于先噴水后干撒ＰＡＭ 試驗(yàn)，為了使各供試黃綿土工程堆積體在試驗(yàn)時(shí)土壤含水量基本一致，先用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器在隨機(jī)選擇的３ 個(gè)黃綿土工程堆積體表層分別均勻噴水７．７８ Ｌ，然后在３ 個(gè)黃綿土工程堆積體表層均勻撒施與干細(xì)黃綿土混合均勻的ＰＡＭ 各１ 份。

２）先干撒ＰＡＭ 后噴水（記為ＰＡＭ－Ｗ）。在剩余的９ 個(gè)黃綿土工程堆積體中隨機(jī)選擇３ 個(gè)堆積體用于先干撒ＰＡＭ 后噴水試驗(yàn)，先在每個(gè)堆積體表層均勻撒施與干細(xì)黃綿土混合均勻的ＰＡＭ 各１ 份，然后在每個(gè)堆積體表層均勻噴水７．７８ Ｌ。

３）直接噴施ＰＡＭ 溶液（記為ＰＡＭ－Ｓ）。在剩余的６ 個(gè)黃綿土工程堆積體中隨機(jī)選擇３ 個(gè)堆積體用于直接噴施ＰＡＭ 溶液試驗(yàn)，將３ 份濃度為０．１％的ＰＡＭ溶液分別均勻噴施在３ 個(gè)黃綿土工程堆積體表面。

４）對(duì)照（記為ＣＫ）。剩余的３ 個(gè)黃綿土工程堆積體用于對(duì)照試驗(yàn)，試驗(yàn)前在３ 個(gè)黃綿土工程堆積體表面分別均勻噴水７．７８ Ｌ。

１．４ 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與測(cè)算方法

試驗(yàn)于２０２２ 年５ 月底開(kāi)始，６—９ 月監(jiān)測(cè)降雨量和不同處理的地表徑流量、產(chǎn)沙量等，在雨季結(jié)束后的１０ 月１０ 日監(jiān)測(cè)不同處理的細(xì)溝發(fā)育狀況、土壤容重和土壤含水量等。

１）降雨量、徑流量（徑流深）和產(chǎn)沙量。小區(qū)旁設(shè)置有自記雨量計(jì)，記錄每次降雨的降雨量、持續(xù)時(shí)間及降雨強(qiáng)度。每次降雨結(jié)束后及時(shí)測(cè)定徑流桶內(nèi)的水深，根據(jù)水深、徑流桶直徑和堆積體底面積計(jì)算各次降雨的徑流深、徑流系數(shù)；測(cè)定徑流桶內(nèi)的水深后，攪拌徑流桶內(nèi)的徑流和泥沙使其混合均勻后快速提取１ Ｌ渾濁水樣，采用烘干法測(cè)定水樣中的泥沙量并計(jì)算徑流含沙量，根據(jù)次降雨徑流量、含沙量、堆積體底面積計(jì)算每次降雨的土壤侵蝕模數(shù)；根據(jù)次降雨量、徑流量、土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算監(jiān)測(cè)期降雨總量、徑流總量、徑流系數(shù)、土壤侵蝕模數(shù)。

２）細(xì)溝發(fā)育狀況及細(xì)溝侵蝕系數(shù)。采用容積法（也稱斷面測(cè)量法）［２３］ 測(cè)算細(xì)溝侵蝕量、細(xì)溝侵蝕強(qiáng)度、細(xì)溝侵蝕系數(shù)：首先目測(cè)細(xì)溝條數(shù)，用直尺測(cè)定每條細(xì)溝的長(zhǎng)度、寬度和深度（對(duì)于形狀不規(guī)則的細(xì)溝分段進(jìn)行測(cè)量）；然后計(jì)算單條細(xì)溝體積及整個(gè)堆積體上的細(xì)溝體積（或稱為容積），根據(jù)細(xì)溝體積與土壤容重計(jì)算細(xì)溝侵蝕量并換算為細(xì)溝侵蝕強(qiáng)度，進(jìn)而計(jì)算細(xì)溝侵蝕系數(shù)，公式為

ＭＥ ＝ Ｅｒ ／ Ｓ （２）

ＭＥＣ ＝ ＭＥ ／ Ｍ （３）

式中：Ｅｒ 為細(xì)溝侵蝕量，ρｂ 為土壤容重（監(jiān)測(cè)前與監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)的平均值），Ｗｉ 、Ｄｉ 、Ｌｉ 分別為第ｉ 條細(xì)溝的平均寬度、平均深度、長(zhǎng)度，ｎ 為堆積體上的細(xì)溝條數(shù)，ＭＥ為細(xì)溝侵蝕強(qiáng)度，Ｓ 為堆積體底面積，ＭＥＣ 為細(xì)溝侵蝕系數(shù)，Ｍ 為土壤侵蝕模數(shù)。

３）堆積體土壤含水量。堆積體的穩(wěn)定性與其土壤抗剪強(qiáng)度密切相關(guān)，而土壤抗剪強(qiáng)度與土壤含水量密切相關(guān)，土壤含水量越高，堆積體抗剪強(qiáng)度越低、穩(wěn)定性越差、越容易發(fā)生崩塌和滑坡等［２４－２５］ 。為了便于衡量ＰＡＭ 不同施用方式對(duì)黃綿土工程堆積體穩(wěn)定性的影響，試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)了堆積體土壤含水量。在細(xì)溝發(fā)育狀況測(cè)定結(jié)束后，沿堆積體中垂線從堆積體頂部（高度約為７０ ｃｍ，受沉降、雨水沖擊等的影響，試驗(yàn)結(jié)束后堆積體高度多為７０ ｃｍ 左右） 開(kāi)始按照厚度為１０．０ ｃｍ 分層用孔徑５．０ ｃｍ 的土鉆采集土樣，再沿堆積體底部垂直相交的兩條直徑從內(nèi)向外按照長(zhǎng)度為１０ ｃｍ 分段采集堆積體底部的土樣，采用烘干法測(cè)定堆積體中部垂直剖面及底部水平面不同部位的土壤含水量。

４）土壤容重。在測(cè)定土壤含水量的土樣采集結(jié)束后，沿堆積體中垂線從堆積體頂部開(kāi)始，以１０．０ ｃｍ厚為一層，用環(huán)刀采集不同土層土樣并測(cè)定土壤容重。

１．５ 數(shù)據(jù)處理

采用Ｅｘｃｅｌ ２０１０ 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表繪制等；采用ＳＰＳＳ１９．０ 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，若差異顯著，則用Ｄｕｎｃａｎ’ ｓ 多重比較方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 降雨?duì)顩r及產(chǎn)流次數(shù)

試驗(yàn)期間的降雨?duì)顩r統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表１、產(chǎn)流次數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表２。由表１ 可知：試驗(yàn)期間共降雨３６ 次，其中６ 月降雨次數(shù)最少、降雨量最小，９ 月降雨次數(shù)最多、降雨量最大，８ 月高強(qiáng)度、大雨量降雨最多。由表２ 可知：產(chǎn)流次數(shù)６ 月最少、９ 月最多，各處理的產(chǎn)流次數(shù)在６月差異最大、９ 月差異最小，試驗(yàn)期間各處理產(chǎn)流總次數(shù)最多的是ＰＡＭ－Ｗ 和ＰＡＭ－Ｓ（二者相同）、其次為Ｗ－ＰＡＭ、最少的為ＣＫ，ＰＡＭ－Ｗ 和ＰＡＭ－Ｓ 與ＣＫ 的差異顯著，ＰＡＭ－Ｗ 和ＰＡＭ－Ｓ 與Ｗ－ＰＡＭ 的差異不顯著。

２．２ 徑流深與土壤侵蝕模數(shù)

試驗(yàn)期間不同處理的徑流深、徑流系數(shù)與土壤侵蝕模數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表３。由表３ 可知：試驗(yàn)期間，不同處理的徑流深及徑流系數(shù)大小為ＰＡＭ － Ｓ ＞ ＰＡＭ － Ｗ ＞Ｗ－ＰＡＭ＞ＣＫ，其中ＰＡＭ－Ｓ 略大于ＰＡＭ－Ｗ 但二者差異不顯著、極顯著大于Ｗ－ＰＡＭ 和ＣＫ，其他處理之間均存在極顯著差異；不同處理的土壤侵蝕模數(shù)大小與徑流深大小相反，即ＰＡＭ－Ｓ＜ＰＡＭ－Ｗ＜Ｗ－ＰＡＭ＜ＣＫ，施用ＰＡＭ 的３ 種處理均極顯著小于ＣＫ，ＰＡＭ－Ｓ 與ＰＡＭ－Ｗ 差異不顯著、與Ｗ－ＰＡＭ 差異極顯著，ＰＡＭＷ與Ｗ－ＰＡＭ差異極顯著。

２．３ 細(xì)溝發(fā)育狀況及細(xì)溝侵蝕量

由表４、表５ 可知：不同處理的細(xì)溝條數(shù)、細(xì)溝尺寸、細(xì)溝侵蝕量及侵蝕系數(shù)均表現(xiàn)為ＰＡＭ－Ｓ＜ＰＡＭ－Ｗ＜Ｗ－ＰＡＭ＜ＣＫ，施用ＰＡＭ 的３ 種處理均極顯著小于ＣＫ，ＰＡＭ－Ｓ 與ＰＡＭ－Ｗ 差異不顯著、與Ｗ－ＰＡＭ 差異極顯著，ＰＡＭ－Ｗ 與Ｗ－ＰＡＭ 差異極顯著。

２．４ 土壤含水量

各處理堆積體垂直剖面不同土層土壤含水量見(jiàn)表６。由表６ 可知：同一堆積體不同部位土壤含水量不同（各處理堆積體垂直剖面土壤含水量最大值均位于高度為４０～５０ ｃｍ 土層，含水量最小值ＣＫ 和Ｗ－ＰＡＭ 位于堆積體頂部即６０～７０ ｃｍ 土層、ＰＡＭ－Ｗ 和ＰＡＭ－Ｓ位于堆積體底部即０～１０ ｃｍ 土層），這可能與降雨入滲和土壤蒸發(fā)有關(guān)［２１－２２，２６－２８］ ；不同處理堆積體除頂部土壤含水量接近且差異不顯著外，其他土層含水量均表現(xiàn)為ＣＫ＞Ｗ－ＰＡＭ＞ＰＡＭ－Ｗ＞ＰＡＭ－Ｓ，除ＰＡＭ－Ｓ 與ＰＡＭ－Ｗ 之間無(wú)顯著差異和Ｗ－ＰＡＭ 與ＰＡＭ－Ｗ 之間無(wú)顯著差異外，其他處理之間均存在極顯著差異或顯著差異。

各處理堆積體底部不同部位土壤含水量見(jiàn)表７。由表７ 可知：不同處理堆積體底部土壤含水量最大值ＣＫ 出現(xiàn)在距中心點(diǎn)４０～５０ ｃｍ 處、其他處理均出現(xiàn)在距中心點(diǎn)３０～４０ ｃｍ 處，最小值均出現(xiàn)在堆積體邊緣（距中心點(diǎn)９０～１００ ｃｍ）；各處理堆積體底部土壤含水量總體表現(xiàn)為ＣＫ＞Ｗ－ＰＡＭ＞ＰＡＭ－Ｗ＞ＰＡＭ－Ｓ，３ 種施用ＰＡＭ 的堆積體底部土壤含水量顯著低于ＣＫ，其中Ｗ－ＰＡＭ 略高于ＰＡＭ－Ｗ、顯著高于ＰＡＭ－Ｓ。

２．５ 不同處理的土壤容重

受雨滴打擊及土壤沉積的影響，各處理堆積體表層土壤的容重較初始容重大。施用ＰＡＭ 對(duì)５０～７０ ｃｍ土層土壤容重有一定影響，從整個(gè)垂直剖面（土層高度為０～７０ ｃｍ）土壤容重看，各處理之間均無(wú)顯著差異（見(jiàn)表８）。

２．６ 討論

ＰＡＭ 用于控制土壤侵蝕試驗(yàn)的施用量一般為１．０ｇ／ ｍ２，其機(jī)理是通過(guò)ＰＡＭ 吸附、包裹、黏結(jié)土壤顆粒，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，提高土壤孔隙度、增加雨水入滲量、減少地表徑流量來(lái)減少侵蝕產(chǎn)沙量［１６－１７］ 。本試驗(yàn)中ＰＡＭ 施用量高達(dá)２．０ ｇ／ ｍ２，在土壤表層形成了較厚的土壤－化學(xué)結(jié)皮，相當(dāng)于在堆積體表層覆蓋了一層膜，阻礙了雨水入滲、增加了地表徑流量、減少了徑流對(duì)土壤的沖刷［２９］ ，因而施用ＰＡＭ 的３ 種處理與對(duì)照相比，產(chǎn)流次數(shù)多、地表徑流量大、侵蝕產(chǎn)沙量小，產(chǎn)生的細(xì)溝條數(shù)少、細(xì)溝侵蝕量小，土壤含水量低。

在３ 種ＰＡＭ 施用方式中，Ｗ－ＰＡＭ 由于干撒ＰＡＭ前部分水分已入滲于土壤中，ＰＡＭ 不能充分吸水膨脹，在堆積體表層形成的土壤－化學(xué)結(jié)皮厚度不均勻甚至個(gè)別區(qū)域沒(méi)有形成結(jié)皮，因此抗蝕能力相對(duì)較弱［１８，２９］ ；ＰＡＭ－Ｗ 在噴水過(guò)程中ＰＡＭ 吸水膨脹，雨滴對(duì)地表的擊濺等使ＰＡＭ 在堆積體表層分布更均勻，與Ｗ－ＰＡＭ 相比，形成的土壤－化學(xué)結(jié)皮厚度大且更均勻，未形成土壤－化學(xué)結(jié)皮的區(qū)域少，因此抗蝕能力較Ｗ－ＰＡＭ 強(qiáng)［１８，２９］ ；ＰＡＭ－Ｓ 能使堆積體表層形成厚度比ＰＡＭ－Ｗ 更均勻的土壤－化學(xué)結(jié)皮，有效阻礙雨水入滲并對(duì)堆積體形成保護(hù)層，因而地表徑流量最大、侵蝕產(chǎn)沙量及細(xì)溝侵蝕量最小、堆積體土壤含水量最低。３種處理對(duì)土壤容重的影響均較小，主要原因是ＰＡＭ 在土壤表層形成的土壤－化學(xué)結(jié)皮厚度僅０． １ ～ ０． ３ｃｍ［１８，２９］ ，而采樣環(huán)刀高度為５．０ ｃｍ，結(jié)皮所占比例很小，因而對(duì)土壤容重的影響小。

施用較大量的ＰＡＭ 能夠有效增加地表徑流量、減少侵蝕產(chǎn)沙量，若將較大量的ＰＡＭ 在降雨前干撒于堆積體表面，則可在保護(hù)堆積體的同時(shí)為干旱半干旱地區(qū)集蓄雨水資源提供條件，對(duì)此需進(jìn)一步深化研究。

通常情況下，堆積體的土壤含水量越高其穩(wěn)定性越差［２４－２５，３０］ 。本試驗(yàn)表明，在堆積體表層按２．０ ｇ／ ｍ２施用ＰＡＭ，能夠形成相對(duì)較厚的土壤－化學(xué)結(jié)皮，有效減少雨水入滲量，降低堆積體土壤含水量，從而有效提高堆積體的穩(wěn)定性。在３ 種施用方式中，ＰＡＭ－Ｗ 與ＰＡＭ－Ｓ 在增加地表徑流量、減少侵蝕產(chǎn)沙量、控制細(xì)溝侵蝕、降低堆積體土壤含水量方面效果相當(dāng)，鑒于ＰＡＭ－Ｗ 比ＰＡＭ－Ｓ 更容易操作，建議在實(shí)踐中采用ＰＡＭ－ Ｗ 即先干撒ＰＡＭ 后噴水， 或在降雨前干撒ＰＡＭ。

３ 結(jié)論

３ 種方式施用ＰＡＭ 均可增大產(chǎn)流次數(shù)、徑流量、徑流系數(shù)，減小侵蝕產(chǎn)沙量、細(xì)溝發(fā)育數(shù)量、細(xì)溝侵蝕量、細(xì)溝侵蝕系數(shù)，降低土壤含水量，其效果優(yōu)劣排序?yàn)閲娛校粒?溶液＞先干撒ＰＡＭ 后噴水＞先噴水后干撒ＰＡＭ，先干撒ＰＡＭ 后噴水與直接噴施ＰＡＭ 溶液效果相當(dāng)，從便于操作和確保效果兩方面綜合考慮，建議采用先干撒ＰＡＭ 后噴水的施用方式，或根據(jù)天氣預(yù)報(bào)在降雨前干撒ＰＡＭ。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 侯芳，李平，馬三保．黃丘一副區(qū)水土流失對(duì)不同雨型的響應(yīng)［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：１１９－１２２．

［２］ 趙護(hù)兵，劉國(guó)彬，曹清玉．黃土丘陵溝壑區(qū)不同植被類型的水土保持功能及養(yǎng)分流失效應(yīng)［Ｊ］．中國(guó)水土保持科學(xué)，２００８，６（２）：４３－４８．

［３］ 張翔，高照良，盧茜．土堆積體坡面細(xì)溝形態(tài)及其沿程分布特征［Ｊ］．水土保持研究，２０１９，２６（５）：５３－５９．

［４］ 楊帥，李永紅，高照良，等．黃土堆積體植物籬減沙效益與泥沙顆粒分形特征研究［Ｊ］．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，２０１７，４８（８）：２７０－２７８．

［５］ 康宏亮，王文龍，薛智德，等．北方風(fēng)沙區(qū)礫石對(duì)堆積體坡面徑流及侵蝕特征的影響［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１６，３２（３）：１２５－１３４．

［６］ 張志華，聶文婷，許文盛，等．不同水土保持臨時(shí)措施下工程堆積體坡面減流減沙效應(yīng)［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０２２，３８（１）：１４１－１５０．

［７］ 李建明，?？。跷凝?，等．不同土質(zhì)工程堆積體徑流產(chǎn)沙差異［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１６，３２（１４）：１８７－１９４．

［８］ 趙滿，王文龍，郭明明，等．不同礫石含量塿土堆積體坡面侵蝕特征研究［Ｊ］．土壤學(xué)報(bào)，２０２０，５７（５）：１１６６－１１７６．

［９］ 沙小燕，王文龍，婁義寶，等．不同土體類型工程堆積體坡面徑流侵蝕動(dòng)力差異［Ｊ］．自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，２０２２，３１（６）：１９１－１９９．

［１０］ 張文博，呂佼容，謝永生，等．不同形態(tài)工程堆積體產(chǎn)流產(chǎn)沙對(duì)比研究［Ｊ］．水土保持學(xué)報(bào)，２０２０，３４（３）：５０－５４．

［１１］ 婁永才，高照良，李永紅，等．不同上方來(lái)水模式下工程堆積體坡面的植被調(diào)控［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１９，３５（２４）：１４４－１５３．

［１２］ 牛耀彬，吳旭，高照良，等．降雨和上方來(lái)水條件下工程堆積體坡面土壤侵蝕特征［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０２０，３６（８）：６９－７７．

［１３］ 周濤，蘇正安，劉剛才，等．工程堆積體典型生態(tài)修復(fù)措施對(duì)土壤侵蝕水動(dòng)力過(guò)程的影響［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０２２，３８（９）：９１－１００．

［１４］ 楊樹(shù)云，張鐵鋼，張展，等．工程堆積體坡面不同植被格局的控蝕效果研究［Ｊ］．水土保持學(xué)報(bào)，２０２２，３６（４）：１２１－１２７．

［１５］ 李晶晶，鄒超煜，白崗栓．聚丙烯酰胺對(duì)坡地蘋果園水土流失和土壤養(yǎng)分流失的影響［Ｊ］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，２０１６，２７（９）：２９９１－２９９９．

［１６］ ＢＥＮ?ＨＵＲ Ｍ，ＫＥＲＥＮ Ｒ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｉｎｆｉｌｔｒａ?ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｏｉｌ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ［ Ｊ］． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ，１９９７，６１（２）：５６５－５７０．

［１７］ ＳＩＲＪＡＣＯＢＳ Ｄ，ＳＨＡＩＮＢＥＲＧ Ｉ，ＲＡＰＰ Ｉ，ｅｔ ａｌ．Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍ?ｉｄｅ，Ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ Ｆｌｏｗ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｒｉｌｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｔａｋｅ Ｒａｔｅ ［ Ｊ］． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０００，６４（４）：１４８７－１４９５．

［１８］ 白崗栓，羅東，苗慶豐，等．ＰＡＭ 噴施量與施用方式對(duì)風(fēng)沙土風(fēng)蝕的影響［Ｊ］． 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０２０，３６（１０）：９０－９８．

［１９］ ＧＲＥＥＮ Ｖ Ｓ，ＳＴＯＴＴ Ｄ Ｅ，ＮＯＲＴＯＮ Ｌ Ｄ，ｅｔ ａｌ．Ｐｏｌｙａｃｒｙｌ?ａｍｉｄｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｕｎｄｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｒａｉｎｆａｌｌ ［ Ｊ］． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０００，６４（５）：１７８６－１７９１．

［２０］ ＢＡＲＶＥＮＩＫ Ｆ Ｗ．Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ｓｏｉｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，１５８（４）：２３５－２４３．

［２１］ 于健，雷廷武，ＳＨＡＩＮＢＥＲＧ Ｉ，等．不同ＰＡＭ 施用方法對(duì)土壤入滲和侵蝕的影響［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１０，２６（７）：３８－４４．

［２２］ ＬＥＮＴＺ Ｒ Ｄ，ＳＯＪＫＡ Ｒ Ｅ．Ｆｉｅｌｄ Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｕｓｉｎｇ Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ ｔｏ Ｍａｎａｇｅ Ｆｕｒｒｏｗ Ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，１５８（４）：２７４－２８２．

［２３］ 王顥霖，焦菊英，唐柄哲，等．陜北子洲“７·２６”暴雨后坡耕地細(xì)溝侵蝕及其影響因素分析［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１９，３５（１１）：１２２－１３０．

［２４］ 李曉蕓．堆積體邊坡穩(wěn)定性研究［Ｊ］．金屬礦山，２０１２（５）：１７－２０．

［２５］ 翟淑花，于家爍，齊干，等．降雨入滲條件下堆積體邊坡致災(zāi)因子試驗(yàn)分析［Ｊ］．地質(zhì)科技通報(bào)，２０２３，４２（３）：９－１５．

［２６］ 侯禮婷，焦愛(ài)萍，申震洲，等．ＰＡＭ 和ＰＧ 對(duì)土壤入滲及坡面產(chǎn)沙的調(diào)控效應(yīng)［Ｊ］． 人民黃河，２０２２，４４（４）：１１６－１２０．

［２７］ 陸紹娟，王占禮．土壤改良劑聚丙烯酰胺的研究進(jìn)展［Ｊ］．人民黃河，２０１６，３８（７）：７３－７７．

［２８］ 韓鳳朋，鄭紀(jì)勇，李占斌，等．ＰＡＭ 對(duì)土壤物理性狀以及水分分布的影響［Ｊ］． 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，２０１０，２６（４）：７０－７４．

［２９］ ＬＥＮＴＺ Ｒ Ｄ，ＫＩＮＣＡＩＤ Ｄ Ｃ．Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｓｅｅｐａｇｅ ｉｎ Ｓｏｉｌ?Ｌｉｎｅｄ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ：Ａ Ｆｉｅｌｄ Ｅｖａｌｕ?ａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，２００８，５１（２）：５３５－５４４．

［３０］ 甘鳳玲，何丙輝，王濤．汶川震區(qū)滑坡堆積體降雨入滲產(chǎn)流特征人工模擬實(shí)驗(yàn)研究［Ｊ］．水利學(xué)報(bào)，２０１６，４７（６）：７８０－７８８．

【責(zé)任編輯 張智民】

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（２０１６ＹＦＣ０５０１６０２）