羧甲基纤维素钠对黄土高原新造耕地土壤改良效果

杨世琦 邢 磊 刘宏元 郭 萍*

(1.中国农业科学院 农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；2.农业农村部农业环境与气候变化重点开放实验室，北京 100081)

基于国内外土壤改良剂及相关材料研究进展，最终确定羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose，CMC)为黄土高原新造耕地最佳土壤改良剂。羧甲基纤维素是由天然纤维素经过化学改性得到的一种水溶性纤维素醚，具有吸湿性强，易溶于水和光、热稳定性好等优点。CMC在新材料开发方面的潜力很大，以其为基础的化工材料或产品很多，用途十分广泛，然而已有研究主要涉及化工、医学和食品等学科领域，环境学科领域很少，农业学科领域更少。CMC改性后的很多材料在污泥沉降、水体阳离子去除和重金属吸附等方面表现出优良性能[14-17]。CMC-Na有一定的固沙功能[18]，CMC经过PAM改性，能够在沙土表面形成具有致密网状结构的固化层，稳定性与抗蚀性明显提高[19-21]。CMC经过纳米零价铁(CMC-nFe0)改性与厌氧微生物耦合具有良好的Cr5+稳定性与固定化作用，在土壤污染修复方面具有很大的潜力[22]。羧甲基纤维素钠(Sodium carboxymethyl cellulose，CMC-Na)是羧甲基纤维素的重要改性产品，可作增粘剂、医药乳化剂、食品增稠剂、陶瓷胶粘剂、工业糊料和造纸施胶剂等。利用CMC-Na的粘合性功能进行土壤水分与养分吸附，实现水分养分保持，能够改善新造耕地的土壤质量。目前尚未见以CMC-Na作为土壤改良剂的报道，因此，本研究鉴于CMC-Na材料的特性及其应用基础，首次试验采用CMC-Na 作为新型土壤改良剂，针对延安新造耕地土壤改良的需求，开展羧甲基纤维素钠(CMC-Na)施用下的土壤水分与养分的效应研究，揭示其土壤改良效果，以期为CMC-Na的土壤改良提供理论依据。……