海藻多糖抗蝕劑對(duì)土壤抗剪與入滲特性的影響

李 昊，程冬兵，孫寶洋，黃金權(quán)，林慶明，任斐鵬

（長江水利委員會(huì)長江科學(xué)院，水利部山洪地質(zhì)災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心，武漢 430010）

0 引 言

土壤侵蝕引起土層變薄、土壤肥力下降，加之城市化、工業(yè)化、土地濫用、土壤污染、鹽堿化和不適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)耕作等導(dǎo)致的農(nóng)用地?cái)?shù)量減少，嚴(yán)重威脅著糧食安全?？刂仆寥狼治g，減少由此引起的土壤肥力下降不僅是農(nóng)業(yè)問題，也是環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的關(guān)注重點(diǎn)[1]。

施用基于化學(xué)作用的土壤抗蝕劑是提升土壤流失治理效果的有效途徑之一[2]。根據(jù)組成和特點(diǎn)其大致可被分為傳統(tǒng)型的礦渣硅酸鹽類和非傳統(tǒng)型的離子類、生物酶類和高分子類[3]。其中傳統(tǒng)型土壤抗蝕劑難以降解，影響土壤pH值和作物生長，施用后會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響。而非傳統(tǒng)型土壤抗蝕劑，因其施用量小，相對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，在國內(nèi)外土壤侵蝕防治方向的應(yīng)用逐漸增多。Wu等[4]發(fā)現(xiàn)聚氨酯類材料W-OH可在沙土表層形成固結(jié)層提升土體強(qiáng)度，減少入滲。楊富民等[5]將陰離子表面活性劑、多元醇和二乙醇胺復(fù)配得到TG-K型土壤固化劑，其施用于土壤后土壤水穩(wěn)性系數(shù)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別提升了17.7%和40.1%；Bu等[6]研究了聚醋酸乙烯乳液對(duì)土壤的加固作用，結(jié)果表明施用5%濃度的材料養(yǎng)護(hù)48h后，土壤內(nèi)聚力提升 25%以上，同時(shí)材料施用也能顯著降低水分蒸發(fā)。Zhang等[7]利用聚乙烯醇和碳酸鉀共同作用提升膨脹土抗剪強(qiáng)度，提升效果在多次干濕循環(huán)試驗(yàn)中保持良好。Rashid等[8]使用黃原膠對(duì)紅土進(jìn)行加固，其作用效果隨著材料施用濃度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加而加強(qiáng)?？偟膩碚f，隨著材料科技的發(fā)展，應(yīng)用于固土抗蝕的非傳統(tǒng)型固土材料越來越多[9-13]。但是目前應(yīng)用的材料多是工業(yè)合成或其他外源性物質(zhì)，其生態(tài)效益雖經(jīng)過優(yōu)選，但仍難以適應(yīng)耕地這類環(huán)境敏感地區(qū)的使用需求。且這類材料施用后多需養(yǎng)護(hù)，也不便于其在耕地中應(yīng)用。因此，尋找具有優(yōu)良生態(tài)效益、施用方便的新型固土材料是耕地水土流失防治新材料研究的關(guān)鍵。

土壤多糖主要來源于植物殘?bào)w、微生物和植物根系分泌物，是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分[14]，作為土壤內(nèi)源性物質(zhì)，其優(yōu)良的生態(tài)效益完美符合耕地使用的需求。其中多種微生物胞外多糖因其較高的分子量和多樣的活性基團(tuán)，具有良好的土壤抗蝕性改良效果[15-19]。Zeinab等[16]篩選出一種新的泛菌屬菌株，并將其胞外聚合物中的多糖用于土壤抗蝕性改良，結(jié)果表明在施用25%濃度的提取液在最佳含水率下養(yǎng)護(hù)28 d后，土樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與對(duì)照組相比提升了21%；Cania等[19]研究發(fā)現(xiàn)酸桿菌和β-桿菌胞外聚合物中含有的多糖可促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成和土壤結(jié)皮的產(chǎn)生。雖然目前用于土壤抗蝕性改良研究的微生物胞外多糖較多，但這類多糖多來源有限，難以大規(guī)模生產(chǎn)提取，制約了其大規(guī)模應(yīng)用。因此尋找到來源廣泛，且具有良好固土效果的土壤多糖具有重要的研究意義。

海藻多糖是由酵母菌[20]、麥角菌[21]等土壤微生物合成的胞外多糖，同時(shí)其也可以從藻類植物中大量提取，目前已可工業(yè)化生產(chǎn)。在前期研究中，本課題組發(fā)現(xiàn)其能大幅提升土壤抗蝕性，并以此為基材，研究開發(fā)了一種新型多糖高分子土壤抗蝕材料[22]。為進(jìn)一步驗(yàn)證其對(duì)土壤抗蝕性的提升，并探討其應(yīng)用于坡耕地土壤流失治理的可能性，本文以作物生長中比較關(guān)注的土壤強(qiáng)度和水分循環(huán)為對(duì)象，分析了該材料施用后土壤抗剪、入滲和抗崩解性的變化，并探討了其固土機(jī)理，以期拓寬坡耕地土壤侵蝕防治材料的選擇范圍。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用海藻多糖抗蝕劑是課題組以海藻多糖材料為基材研發(fā)的乳白色粉末狀固體[22]。該材料以水為溶劑，可與水以任意比例互溶，其水溶液透明無味具有一定黏度，其1%濃度溶液pH值7～8，密度1.01～1.05 g/cm3。

試驗(yàn)用土取于湖北省武漢市長江科學(xué)院沌口科研基地耕作層表層土壤，屬中國土壤系統(tǒng)分類（2001年）中的紅壤。采用環(huán)刀法測定其含水率，吸管法測定其土壤機(jī)械組成。試驗(yàn)紅壤土的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)見表1。

表1 試驗(yàn)土壤的基本性質(zhì)Table 1 Basic characteristics of soil samples

1.2 抗剪強(qiáng)度測試

將土樣在自然狀態(tài)下風(fēng)干、破碎，過2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩備用。將海藻多糖抗蝕劑配置成0（對(duì)照）、0.25%、0.5%、0.75%、1%共5種不同濃度的溶液，而后將土樣與不同濃度的溶液混合，采用靜力壓實(shí)法，按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）制樣，設(shè)計(jì)試驗(yàn)含水率 20%，容重1.25 g/cm3。試樣制備好后分別于養(yǎng)護(hù)1 h、1 d、3 d、5 d后進(jìn)行測試，測試采用DJY-4四聯(lián)等應(yīng)變直剪儀，試驗(yàn)過程中垂直施加的 4級(jí)荷載分別為 50、100、150和200 kPa，應(yīng)變速率為0.8 mm/min。

1.3 土壤崩解速率測試

以直徑6 cm可拆解的正方體盒子（崩解取樣器）取原狀土，而后以2 L/m2的量在每個(gè)面噴灑5種濃度的海藻多糖抗蝕劑溶液，制成試樣，養(yǎng)護(hù)1 h后進(jìn)行測試。采用浮筒崩解儀進(jìn)行靜水崩解測試，記錄浮筒讀數(shù)按下式計(jì)算崩解速率，試驗(yàn)進(jìn)行30 min，每個(gè)濃度做3組平行。

式中B為崩解速率（cm3/min）；S為浮桶底面積（cm2）；Y為各土層的容重（g/cm3）；lo為崩解開始（已放土樣）的浮桶刻度初始值（g/cm2）；lt為崩解t時(shí)刻的浮桶刻度值（g/cm2）；t為崩解時(shí)間（min）。

1.4 滲透系數(shù)測試

將從現(xiàn)場取回的土樣在自然狀態(tài)下風(fēng)干、破碎，過2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩備用。而后將土樣與5種不同濃度的海藻多糖抗蝕劑混合，采用靜力壓實(shí)法，按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）制樣，設(shè)計(jì)試驗(yàn)含水率 20%，容重1.25 g/cm3。試樣制備好后于養(yǎng)護(hù)1 h后進(jìn)行測試，測試采用TST-55型土壤滲透儀，用變水頭法進(jìn)行測試。試驗(yàn)開始時(shí)，先將儀器在固定水頭作用下靜置，待出水口有水流出后，關(guān)閉止水夾，并將水頭調(diào)至初始水頭h1，經(jīng)過t時(shí)間后，記錄終止水頭h2，記錄試驗(yàn)時(shí)與終止時(shí)的水溫，每個(gè)濃度做3組平行，按下式計(jì)算滲透系數(shù)：

式中kT為溫度為T時(shí)的滲透系數(shù)（cm/s）；a為水頭管的截面積（cm2）；L為入滲深度（cm），等于試樣高度；h1、h2為試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)的水頭（cm）；A為試樣的斷面積（cm2）；ti為入滲時(shí)間（s）；2.3為ln與lg的換算系數(shù)；ηT、η20為溫度換算系數(shù)。

1.5 掃描電鏡測試

本試驗(yàn)用掃描電子顯微鏡觀察海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)土壤顆粒表面形貌的影響以分析固土機(jī)理。掃描電子顯微鏡是一種利用電子與物質(zhì)的相互作用來對(duì)物質(zhì)微觀形貌進(jìn)行表征的方法，常用于測定各種固體的表面形貌，其放大倍數(shù)可于1×102至1×105間連續(xù)可調(diào)。本次測試所用儀器為Sigma場發(fā)射掃描電鏡，測試前將處理好的樣品在60 ℃條件下真空干燥4 h，并噴金以增強(qiáng)其導(dǎo)電性，減小干擾。

2 結(jié)果與分析

2.1 海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)土壤抗剪強(qiáng)度的影響

直剪試驗(yàn)記錄不同荷載下土壤抗剪強(qiáng)度隨海藻多糖抗蝕劑施用濃度的變化，表2給出了養(yǎng)護(hù)1 d時(shí)，不同條件下土樣抗剪強(qiáng)度測試的一組數(shù)據(jù)。由表可知，施用抗蝕劑后土壤抗剪強(qiáng)度增加，在同一荷載下，土樣抗剪強(qiáng)度隨施用濃度的增加而不斷提升。

這是因?yàn)榭刮g劑施用于土體后可增強(qiáng)土壤顆粒間的連接，提高團(tuán)聚體穩(wěn)定性，提升土體強(qiáng)度，其固土的效果和原理見圖1。其中，圖1a給出了其施用后在土壤表層形成固結(jié)層的示意圖，圖1b解釋了其作用機(jī)理。其加入土壤后，通過滲透擴(kuò)散到土體內(nèi)部，并包裹土壤顆粒，隨后通過凝膠固結(jié)與自聚交聯(lián)在土壤顆粒表面和孔隙形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)而加固土體，提升土壤抗蝕性。其凝膠固結(jié)自聚交聯(lián)的反應(yīng)機(jī)理和示意圖見圖1c，其中Mn+代表土壤中廣泛存在的可與材料產(chǎn)生作用的Ca2+、Mg2+等高價(jià)陽離子，其與材料接觸后可與材料中的活性基團(tuán)反應(yīng)，通過螯合作用生成蛋殼狀結(jié)構(gòu)，減少材料高分子鏈活動(dòng)范圍，進(jìn)而產(chǎn)生不溶于水的凝膠。圖2給出了試驗(yàn)組土壤顆粒2 000和20 000倍放大倍率下的掃描電鏡測試結(jié)果。圖中清晰的展現(xiàn)了施用抗蝕劑后土壤顆粒表面形貌的變化，以驗(yàn)證反應(yīng)的發(fā)生和凝膠的形成。裂隙細(xì)節(jié)圖給出了涂層裂隙處原狀土的表面形貌，由圖可以看到原狀土表面展示出黏土礦物表面典型的凹凸不平，比較粗糙的片狀結(jié)構(gòu)；而涂層細(xì)節(jié)圖給出了抗蝕劑發(fā)生作用產(chǎn)生涂層處的表面形貌，由圖可以看到涂層處表面較裂隙處更為平緩、平滑，片狀結(jié)構(gòu)消失，展現(xiàn)出典型的高分子材料表面的平滑結(jié)構(gòu)，表面結(jié)構(gòu)的不同和整體圖中展示的裂隙結(jié)構(gòu)證明了抗蝕劑在土壤顆粒表面反應(yīng)的發(fā)生。此外依據(jù)前人研究結(jié)果[23-24]，本抗蝕劑中的陰離子等活性基團(tuán)與土壤中的金屬陽離子反應(yīng)，固化土壤中的游離陽離子，同時(shí)其高分子長C鏈可通過滲透、擴(kuò)散作用纏繞土體顆粒這些都能一定程度上增加土壤內(nèi)部的結(jié)合力和強(qiáng)度，提升土壤穩(wěn)定性。

表2 海藻多糖抗蝕劑施用濃度對(duì)土壤抗剪強(qiáng)度的影響Table 2 Effects of seaweed polysaccharide based anti-erosion material application concentration on soil shear strength kPa

圖1 海藻多糖抗蝕劑固土作用示意圖Fig.1 Schematic diagram of soil reinforcement by seaweed polysaccharide based anti-erosion material

圖2 海藻多糖抗蝕劑固化土壤掃描電鏡圖Fig.2 SEM images of soil reinforcement by seaweed polysaccharide based anti-erosion material

2.2 海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)內(nèi)聚力的影響

內(nèi)聚力是土壤顆粒間的相互吸引作用力和土壤中化合物的交結(jié)作用形成的固結(jié)力。不同養(yǎng)護(hù)時(shí)間和施用濃度下的內(nèi)聚力數(shù)據(jù)見圖3。由圖可知，試驗(yàn)組的內(nèi)聚力與對(duì)照組相比有所提高。在同一養(yǎng)護(hù)時(shí)間下，土壤內(nèi)聚力隨施用濃度的增大而增大。以養(yǎng)護(hù)1 d為例，0.25%濃度施用量試樣內(nèi)聚力相比對(duì)照組提升了38.75%，隨著施用量的增加試樣內(nèi)聚力逐漸增加，施用濃度0.5%、0.75%和1%時(shí)比對(duì)照組提升118.47%、160.53%和216.12%。這主要是由于施用海藻多糖抗蝕劑后，其與土壤中的高價(jià)金屬陽離子絡(luò)合在土壤表面和孔隙形成的不溶于水的彈性網(wǎng)狀凝膠體具有一定的強(qiáng)度，隨著施用濃度的增加，凝膠厚度和強(qiáng)度也不斷增加；同時(shí)隨著其與土壤顆粒表面的金屬陽離子的絡(luò)合，原活動(dòng)性很強(qiáng)的游離陽離子被固化，破壞了土壤毛細(xì)管的作用，這也有利于提升土壤內(nèi)聚力。在同一施用濃度條件下，土壤內(nèi)聚力隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長而增大，這與張麗萍等[25-26]研究發(fā)現(xiàn)的施用固土材料后土壤內(nèi)聚力隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長而不斷增加類似。但與他們施用固土材料養(yǎng)護(hù)中后期內(nèi)聚力增幅較大不同，施用本材料養(yǎng)護(hù)后，內(nèi)聚力增幅主要集中在養(yǎng)護(hù)初期。以施加濃度為0.75%試驗(yàn)組為例，其養(yǎng)護(hù)1 h后內(nèi)聚力為18.91 kPa，而后隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長，于養(yǎng)護(hù)1 d后達(dá)到21.34 kPa，增幅12.85%；于3和5 d后分別達(dá)到21.47和22.18 kPa，與養(yǎng)護(hù)1 d時(shí)相比僅多增加了0.68%和4.44%。這是因?yàn)楸静牧蠈?duì)土壤抗剪強(qiáng)度的提升主要利用材料自身和土壤中高價(jià)金屬陽離子的絡(luò)合反應(yīng)，反應(yīng)速度較快，能在短時(shí)就取得良好效果。而張麗萍等[25]所用的SSA和劉瑾等[26]所用的聚醋酸乙烯酯主要通過高分子材料與土壤顆粒間的靜電引力和氫鍵范德華力加固土體，其作用力較弱，需要較長時(shí)間養(yǎng)護(hù)以增加其作用效果。

圖3 海藻多糖抗蝕劑施用濃度與養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)內(nèi)聚力的影響Fig.3 Effects of seaweed polysaccharide based anti-erosion material application concentration and curing age on cohesion of soils

2.3 海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)內(nèi)摩擦角的影響

土壤內(nèi)摩擦角由土壤顆粒間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)、滾動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦阻力和土體顆粒由于接觸擠壓與其他顆粒鑲嵌結(jié)合而產(chǎn)生的咬合力[27]組成，它主要與土壤顆粒強(qiáng)度、顆粒形狀及含水率等有關(guān)。施用海藻多糖抗蝕劑后土樣內(nèi)摩擦角僅有小幅增加，變化幅度遠(yuǎn)小于內(nèi)聚力。圖4給出了不同養(yǎng)護(hù)時(shí)間和施用濃度下的土壤內(nèi)摩擦角的變化情況。由圖可知，施用本材料后，內(nèi)摩擦角僅小幅增加，且與施用濃度變化相關(guān)性不大，以養(yǎng)護(hù) 1 d為例，0.25%濃度施用下其內(nèi)聚力相比對(duì)照組提升了18.85%，而后隨施用濃度的增加在 0.09%與18.85%間波動(dòng)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)內(nèi)摩擦角影響也較小，養(yǎng)護(hù)后內(nèi)摩擦角僅略有增加，但變化幅度不大，總體在增加 5.42%～7.29%間波動(dòng)。這是因?yàn)樵囼?yàn)條件下本材料雖通過形成凝膠固結(jié)體等作用增加了土顆粒之間的作用力，但這種作用力在很大程度上弱于土壤顆粒強(qiáng)度，本材料的添加并未明顯改變土顆粒自身強(qiáng)度這一剪切過程中影響滑動(dòng)摩阻力的主要因素，故試驗(yàn)組的內(nèi)摩擦角與對(duì)照組相比變化幅度較小，這與喜銀巧等[28-30]的研究結(jié)果類似。

圖4 海藻多糖抗蝕劑施用濃度與養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)內(nèi)摩擦角的影響Fig.4 Effects of seaweed polysaccharide based anti-erosion material application concentration and curing age on internal friction angle of soils

2.4 海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)崩解速率的影響

土壤崩解速率反映了土壤結(jié)構(gòu)體被雨水分散解體的難易程度。表3給出了不同濃度海藻多糖抗蝕劑施用后原狀土崩解速率和崩解時(shí)間的變化情況。由表可知，土壤抗崩解性能隨海藻多糖抗蝕劑的施用大幅提升，施用濃度 0.25%試驗(yàn)組的崩解速率比對(duì)照組減少了66.1%，隨著施用濃度的增加，其不斷降低，于 0.75%施用濃度時(shí)達(dá)到 0.04 cm3/min，與對(duì)照組相比下降92.8%，于1%時(shí)達(dá)到0，即整個(gè)試驗(yàn)過程中沒有發(fā)生崩解。同時(shí)隨著施用濃度的增加，試樣的初始崩解時(shí)間也不斷增加，未添加材料的對(duì)照組入水后立即開始崩解，而施用本材料的試驗(yàn)組，最快也于 14.5 min后開始崩解。這是因?yàn)楸静牧鲜┯煤罂稍谕寥辣砻婧蛨F(tuán)聚體顆粒表面形成的凝膠保護(hù)膜。對(duì)照組放入水中后，水隨即滲入土樣內(nèi)部，削弱土壤顆粒間的相互作用力，土樣立即發(fā)生崩解，隨著作用時(shí)間的延長，其崩解從外到內(nèi)逐漸進(jìn)行。而對(duì)于施用本材料的試驗(yàn)組而言，試驗(yàn)初期，水透過保護(hù)層滲入試驗(yàn)組土樣內(nèi)部削弱土壤顆粒間的相互作用力，但保護(hù)層具有一定強(qiáng)度可維持土體穩(wěn)定，隨著浸泡時(shí)間的延長，土體內(nèi)部水土作用加劇，向外的作用力增加，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)膜破裂，內(nèi)部土體從裂隙處滲出。隨著施用濃度的增加，保護(hù)層強(qiáng)度和厚度增加，進(jìn)而導(dǎo)致土壤崩解系數(shù)降低，初始崩解時(shí)間延長。同時(shí)與抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果類似，本材料施用后僅需短時(shí)養(yǎng)護(hù)就能取得良好抗崩解性提升，這些都保證了其在野外施用過程中的便捷性。

表3 海藻多糖抗蝕劑施用濃度對(duì)土壤崩解的影響Table 3 Effects of seaweed polysaccharide based anti-erosion material application concentration on soil disintegration

2.5 海藻多糖抗蝕劑施用對(duì)滲透系數(shù)的影響

土壤滲透系數(shù)隨施用濃度的變化如圖5所示。由圖可知原狀土滲透系數(shù)為2.29×10-5cm/s，為中等透水層。隨著海藻多糖抗蝕劑的施用，在濃度較低（0.25%）時(shí)其滲透系數(shù)增加，達(dá)到2.86×10-5cm/s；而后隨著濃度的增加，其滲透系數(shù)不斷降低，在施用濃度 1%時(shí)達(dá)到0.91×10-5cm/s，減少 52%，仍屬中等透水層。減小幅度遠(yuǎn)小于張麗萍等[25,31]研究結(jié)果，他們用SSA和聚氨酯固化土壤，土壤透水系數(shù)分別降低了 2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。這是因?yàn)?，土壤滲透系數(shù)主要受土壤容重、親水性、孔隙比、孔隙分布以及結(jié)構(gòu)等影響。施用濃度較低時(shí)本材料的長C鏈和凝膠固結(jié)層可將土壤中的細(xì)小顆粒纏聚在一起，穩(wěn)定團(tuán)聚體，改善了土壤孔隙結(jié)構(gòu)；同時(shí)本材料與土壤內(nèi)部的高價(jià)陽離子的反應(yīng)，也有利于在土壤內(nèi)部形成小孔隙，加強(qiáng)水在土壤內(nèi)部的流動(dòng)性，提升土壤滲透性。隨著施用濃度的增加，反應(yīng)形成的凝膠涂層厚度不斷增大，侵占土壤孔隙，堵塞水分下滲的通道，進(jìn)而減少入滲量，造成滲透系數(shù)減小。此外，由于水凝膠能大量吸水、保水，吸水體積變大，失水體積變小的特性（由圖2整體圖可以看到完全干燥下表面涂層厚度小于1μm），高濃度施用條件下，隨著土壤含水率的降低，涂層厚度會(huì)逐漸減小，土壤孔隙率會(huì)逐漸變大，即在土壤含水率高時(shí)入滲率較低，土壤含水率低時(shí)入滲率較高。

圖5 海藻多糖抗蝕劑施用濃度對(duì)土壤滲透系數(shù)的影響Fig.5 Effects of seaweed polysaccharide based anti-erosion material application concentration on soil permeability

3 結(jié) 論

為拓寬耕地土壤流失治理材料的選擇范圍，尋找環(huán)境友好型土壤抗蝕劑，本文以土壤內(nèi)源性多糖--海藻多糖為基材制得的抗蝕劑為研究對(duì)象，研究了其施用后對(duì)土壤抗剪、入滲、抗崩解性的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：

1）海藻多糖抗蝕劑可通過土壤孔隙滲透擴(kuò)散到土體內(nèi)部，包裹土壤顆粒，并利用自聚交聯(lián)在土壤表面和孔隙形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤顆粒間的連接，提升土體強(qiáng)度；

2）海藻多糖抗蝕劑可以在較大程度上提升土壤抗剪強(qiáng)度，對(duì)內(nèi)聚力影響較大，對(duì)內(nèi)摩擦角影響較小。以養(yǎng)護(hù)1 d為例，施用抗蝕劑后內(nèi)聚力最大增幅達(dá)216.12%，而內(nèi)摩擦角最大增幅為18.85%。在相同養(yǎng)護(hù)時(shí)間下，土壤內(nèi)聚力隨抗蝕劑施用濃度的增加而不斷增加；在同一施用濃度下，土壤內(nèi)聚力隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加而增加；

3）土壤抗崩解性隨施用濃度的增加而增加，施用濃度0.25%試驗(yàn)組的崩解速率比對(duì)照組減少66.1%，當(dāng)施用濃度達(dá)到1%時(shí)整個(gè)試驗(yàn)過程中沒有發(fā)生崩解。

4）土壤滲透系數(shù)隨施用濃度提升先增加后減小，在施用濃度0.25%時(shí)達(dá)到最大2.86×10-5cm/s，于施用濃度1%時(shí)達(dá)到0.91×10-5cm/s，都屬中等透水層，整體透水性良好，可保障土壤正常水氣交換。

5）海藻多糖抗蝕劑施用簡單，短時(shí)養(yǎng)護(hù)就能取得良好抗蝕性改良效果，隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加，其作用效果略有增強(qiáng)。