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世界各国为了保护农田和扩大耕地面积，提高农作物产量，研制和开发了各种土壤保湿剂、松土剂、固沙剂、增肥剂、消毒剂和降酸碱剂等改良剂。比利时在土壤改良剂的研究和应用方面处于领先地位，应用较多的为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和沥青乳剂等，应用范国除农作物外，主要用于海港固沙、菜地和观赏植物。施用土壤改良剂可以促使分数的土壤颗粒团聚，形成团粒，增加土壤中水稳性团粒的含量和稳定性，显著提高团聚体的质量，降低土壤容重，增大土壤总孔隙度，改善通气透水性，提高土壤利用价值。 大量研究表明，施加了土壤改良剂后土壤变得疏松，土壤的孔隙增多，容重下降。有研究表明，使用3种改良剂聚丙烯酸、脲醛树脂和聚乙烯醇后，土壤容重均有下降。 研究表明，沥青乳剂和聚丙烯酰胺均能减少土面水分蒸发，保蓄水分，提高水分利用效率。如在山西省原北地区的沙壤、轻壤等土壤上喷施土壤改良剂后，水分利用率提高32.3%,耗水系数降低24.6%,同时也提高了饱和导水率，特别是对壤质土的饱和导水率有更为明显的提高。 土壤改良剂通过创建水稳性团粒和对肥料元素的吸附、活化作用，减少了肥料进入土壤液相，抑制肥料元素的流失，使土壤肥力得以保持，供给作物吸收利用，从而有利于提高肥料的利用率。有研究结果表明：施土壤改良剂后，增加了草坪床土壤的有机质和全氮含量。 中国农业科学院土壤肥料研究所1992年在北京湖褐土冬小麦地试验，地表配施0.1%聚丙烯酰胺，观测小麦越冬期至次年小麦封堤前后地表温度变化，发现聚丙烯酰胺处理对地表5cm土层温度影响最大，地表最高温度、最低温度和平均温度较对照均有提高。 用3种聚合物类改良剂（聚丙烯酸、聚乙烯醇、脲醛树脂）进行坡地试验研究表明：可明显推迟产流时间，减少径流系数，土壤侵蚀量减少58%以上。对于聚丙烯酸、脲醛树脂聚合物而言，随浓度增大，产流时间越来越长，径流系数与侵蚀量呈明显递减趋势。 土壤经改良剂处理，在地表形成一层薄膜或碎块隔离层，使土壤水分蒸发强度减弱以及浅层土壤结构得到改善，使盐分上升的趋势减弱而向下淋洗的效果增强。某些土壤改良剂还可对碱化土壤起到中和作用。 关于土壤改良剂对植烟土壤微生物影响的研究表明：土壤改良剂可在短时间内迅速增加烟田土壤微生物的数量。有试验表明用土壤改良剂处理过的土壤，土壤微生物（细菌、真菌、放线菌、磷细菌、钾细菌、纤维素分解菌）数量、土壤酶（过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和纤维素酶）的活性及烤烟产量均比对照有不同程度提高。土壤改良剂通过改良土壤结构，增加孔隙度，为作物生长创造一个良好的水气条件，从而可提高作物出苗率、改善作物的生长状况、增加作物产量。有人在土壤改良剂（聚丙烯酰胺）对玉米的影响中发现，聚丙烯酰胺覆盖率80%及60%试验地的高杆（高于1.60m)和中杆（1.0～1.6m)分别比对照多13%和2%,鲜物质质量分别比对照提高了31%和24%。
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