多糖(Jag C162)對黃土坡面徑流過程的影響

楊莉婷, 劉俊娥, 王占禮, 齊小倩, 程西科

(1.陜西師范大學 地理科學與旅游學院, 西安 710119;2.西北農林科技大學 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室,陜西 楊凌 712100; 3.中國科學院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊凌712100)

土壤侵蝕被視為導致土壤退化的主要原因[1]，已成為全球最嚴重的生態環境問題之一[2]。黃土高原位于我國北方干旱和半干旱地區，土層厚且質地疏松，脆弱的生態環境使土壤侵蝕更為加劇[3]。根據中科院、水利部和中國工程院的聯合考察成果，黃土高原覆蓋面積近64萬km2，土壤侵蝕面積達39萬km2，占總面積的61%，劇烈水蝕面積為3.67萬km2，即土壤侵蝕模數大于或等于15 000 t/(km2·a)[4]，總的土壤侵蝕量為黃河貢獻了約90%的泥沙源[5]。每年由于土壤侵蝕損失約1 000萬hm2的耕地，這不僅會降低土壤質量，導致自然、農業和森林生態系統的生產力下降[6]，而且會影響生物多樣性，威脅到能源、食品和水供應的安全[7]。

土壤侵蝕的防控是黃土高原干旱區農業生產發展的關鍵。目前，一系列工程、生物、耕作等傳統的水土保持措施存在成本高、周期長或見效慢等缺點，而化學調控技術具有成本低、見效快等優點受到決策者的青睞，尤其在無植被或植被稀疏的水蝕地區防控效果更為顯著[8]。土壤改良劑的類型、性質、狀態、劑量、施用方式以及土壤質地等均會影響土壤改良劑對坡面徑流量的調控作用。目前，聚丙烯酰胺(PAM)是土壤侵蝕防治中常用的一種水溶性線型陰離子型改良劑。Kebede等[9]測試了連續暴雨條件下不同PAM用量對細質氧化土減少徑流和水土流失的效果，認為4 g/m2的施用量為該條件下的最佳適用量。而Abrol等[10]認為顆粒狀PAM的最佳用量取決于應用的目的和特殊的土壤特性。一些研究表明，石膏或生物炭與聚合物共施可以增強團聚體的粒級分布，從而提高土壤入滲率，減少徑流侵蝕[11]。但PAM對徑流的影響受限于土壤黏粒含量的大小，對一些較粗質地的土壤可能存在負面影響，對一些低肥力或鹽漬化土壤的影響也比較差[12]。Yang等[13]發現粉煤灰和PAM對沙土的入滲—徑流過程有顯著影響，隨兩者用量的增加，累積產流量呈增加趨勢，平均入滲速率呈下降趨勢。進一步研究表明聚丙烯酰胺含有丙烯酰胺的殘留單體，這種致癌化合物具有淋洗和污染地下水的風險[14]。因此，研究其他可替代性的聚合物是促進農業發展的迫切需求。

許多學者在新型聚合物的研發與應用中不斷探索。Yakupoglu等[15]研究結果表明PAM和聚乙烯醇未能延緩徑流起流，但兩者都減少了總徑流、產沙量。Wu等[16]對黃土施用了不同濃度的3種改良劑：聚丙烯酸、聚乙烯醇和脲醛縮合物，通過人工降雨模擬試驗表明聚合物可以增加水穩性團聚體的含量，增加土壤孔隙度和土壤滲透性，延緩產流，降低徑流速度和土壤侵蝕量。陰離子表面活性劑Agri-SC可顯著降低土壤容重值，增加土壤孔隙度和團聚體穩定性，進而降低徑流、土壤流失量[17]。此外，天然高聚物多糖類物質也被廣泛應用于土壤改良。天然多糖是親水的、可生物降解的聚合物，具有廣闊的應用前景。研究發現高吸水性聚合物(SAP)可用于改良鹽堿化弱堿土壤，提高其節水、保肥、增產效果[18]。多糖類物質用于改良干旱和半干旱土壤時，土壤的入滲量和侵蝕量之間存在指數函數關系[19]。多糖Jag C162是一種雙衍生瓜爾膠，獨特的透明調理聚合物可用于制作香波、洗發水、浴液和其他化妝品，也可作為乳化穩定劑和增稠劑適量添加于各類食品中。Liu等[12]發現多糖類NPD可以顯著提高土壤表面的抗剪強度和大團聚體，進而減少坡面的徑流量和產沙量。焦念等[20]模擬降雨試驗表明Jag C162可提高土壤入滲率，減少地表徑流。李元元等[21]研究表明中性多糖Jag S可以改善土壤結構，提高坡面入滲性能，達到降低土壤侵蝕的目的。

本研究將在模擬降雨試驗條件下，探索羅地亞公司新開發的高分子多聚糖Jag C162對黃土坡面徑流過程的影響效應，研究不同撒施劑量的Jag C162對坡面初始產流時間、徑流過程的影響，通過分析其對土壤性質的改變，闡明撒施Jag C162對徑流過程的調控過程，結果將促進坡面侵蝕理論的深入發展，為黃土高原環境友好型發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試土壤及試驗裝置

試驗在中國科學院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室人工模擬降雨大廳開展。試驗采用側噴式人工降雨裝置，噴頭安裝高度14.5 m，雨滴上噴高度1.5 m，實際降雨高度可達16 m，能確保所有雨滴達到終點速度，且降雨均勻度大于80%。

試驗土壤來自黃土高原典型丘陵溝壑區的陜西省延安市安塞區，土壤類型為黃綿土，其黏粒、粉粒和砂粒含量分別為8.7%，54.7%，36.6%。

試驗設備為120 cm(長)×40cm(寬)×25 cm(深)的可變坡鋼質小區，其底部的開孔間距設置為10 cm。試驗前土壤經自然風干后，過5 mm篩網去除植物根系及石子等雜質。在小區裝土之前，先在水槽底部鋪一層天然細沙(5 cm厚)，并將透水紗布覆蓋其上，使土層的透水狀況與天然坡面相似。

設計填土容重為1.2 g/m3，土壤含水量為14%。試驗小區裝填土壤時，采取分層裝土的方式以保證裝土的均勻性，每層5 cm厚，分4層裝填，注意填充的同時要進行壓實處理，確保土壤容重符合設計要求。裝填完畢，用刮板將土壤表面刮平整。

1.2 試驗設計及觀測

Jag C162是羥丙基瓜爾膠的陽離子衍生物，其分子式：C17H17ClO6，屬于天然高分子多肽衍生物。它是從瓜爾豆種子中提取的天然多糖，是一種可再生資源。它是一種白色、無雜質粉末，遇水形成膠體。試驗表明它沒有生態毒性并能促進土壤中有益菌落的形成，是一種純天然無污染的綠色化學品。

Jag C162施放方式采取拌土干施法。將所需劑量的Jag C162和過篩風干土混合，并攪拌均勻，混合物的用量以符合設計容重在試驗小區平鋪2 mm厚為準。然后，將混合物定量等分為10份，沿著坡面均勻地撒施在分段試驗小區的對應區域，并刮平、壓實。靜置一段時間后，用噴水壺沿著坡面從上到下均勻地噴撒2 L水，為使Jag C162與土壤充分作用，將其放置15 h后，即可開始模擬降雨試驗。

試驗設計的坡度、降雨強度組合為：同一坡度15°下，降雨強度分別為1.0，1.5，2.0 mm/min；同一降雨強度1.5 mm/min下，坡度分別為10°，15°，20°。土壤表面處理包括作為對照的裸土和3種撒施劑量的Jag C162(1，3，5 g/m2)。每場試驗重復1次，共計40場試驗。每場試驗的模擬降雨持續時長為40 min。

在試驗過程中觀測各個時段的產流量及產沙量并做好記錄。在每場模擬降雨試驗中，用秒表測得初始產流時間。在開始產流后，用塑料桶接取各時段的過程水沙樣。產流后的前3 min內接樣的時長分別為1，2 min，之后每3 min接取1次，直到試驗結束。用量筒讀取渾水體積獲得總徑流量，靜置后去除上層清水，將剩余的泥沙置于鐵盒中，在105℃下烘干并稱重。

徑流率是指單位時間單位面積小區上產生的徑流量，計算公式為：

式中：R為徑流率(mm/min);M1為取樣時段內的徑流和泥沙總質量(g);M2為泥沙干重(g);ρ為水的密度1(g/cm3);t為徑流取樣時間(min);s為徑流小區的投影面積(cm2)。

每場降雨試驗結束后，等待3～4 h即可在經模擬降雨沖刷的坡面用鏟子均勻取3個表層土樣，采取濕篩法測定降雨后土壤水穩性團聚體含量。

1.3 數據處理

借助Excel 2016進行數理統計與分析及可視化操作，運用SPSS 26實現單因素方差分析、最小顯著性差異檢驗(LSD)。

2 結果與分析

2.1 撒施Jag C162對黃土坡面初始產流時間的影響

2.1.1 不同降雨強度下的初始產流時間 由表1可知，裸坡與撒施不同劑量Jag C162坡面的初始產流時間均隨降雨強度的增大而呈逐漸縮短的趨勢。撒施Jag C162后可以明顯延遲坡面的初始產流時間，隨著降雨強度的增大，滯后效應減弱。在降雨強度為1.0，1.5，2.0 mm/min時，撒施不同劑量的Jag C162對初始產流時間的平均滯后百分比分別為215%，24.58%，19.26%。Jag C162的撒施劑量與坡面初始產流時間的滯后效應呈非線性相關。撒施劑量為1，3，5 g/m2時，Jag C162的初始產流時間在不同降雨強度下相比對照的平均滯后百分比分別為62.05%，187.79%，9.01%。撒施3 g/m2劑量的Jag C162對坡面產流的延緩效果最為顯著，在降雨強度為1.0 mm/min，劑量為3 g/m2組合條件下，初始產流時間最大延遲到25.29 min。5 g/m2劑量下，除1.0 mm/min雨強下，坡面初始產流時間相比對照皆顯著提前。

表1 不同降雨強度下撒施Jag C162的初始產流時間及其與對照相比的滯后百分比

2.1.2 不同坡度下的初始產流時間 由表2可知，裸坡與撒施不同劑量Jag C162的坡面的初始產流時間均隨坡度的增大而呈逐漸縮短的趨勢。坡度為10°，15°和20°時，撒施Jag C162坡面的初始產流時間相比對照平均滯后的百分比分別為25.66%，24.58%，21.96%，不同坡度之間的初始產流時間差異較小。撒施1，3 g/m2劑量的Jag C162的初始產流時間相比對照平均滯后百分比分別為18.64%，112.07%。3 g/m2劑量下產流的滯后效果最為顯著，在坡度為10°，劑量為3 g/m2條件下，坡面初始產流時間達到最大值9.49 min。撒施5 g/m2劑量Jag C162的初始產流時間相比對照平均提前百分比為58.51%，在坡度為20°，劑量為5 g/m2條件下，坡面初始產流提前時間達到最大值1.59 min(提前62.46%)。

表2 不同坡度下撒施Jag C162的初始產流時間及其與對照相比的滯后百分比

2.2 撒施Jag C162對黃土坡面徑流過程的影響

2.2.1 不同降雨強度下的坡面徑流過程 如圖1所示，在同一坡度、3個不同降雨強度條件下，撒施不同劑量Jag C162的坡面徑流率隨徑流過程的變化整體上可分為兩個階段。第一階段徑流率呈持續快速增長趨勢，第二階段徑流率趨于緩慢遞增狀態，且徑流率與降雨強度總體呈正相關。因撒施劑量和降雨強度的不同，徑流率的變化有所差異。在1.0 mm/min雨強下，兩階段的轉折點大致位于35 min，并且撒施各劑量的坡面徑流率都顯著低于裸坡。在1.5，2.0 mm/min雨強下，兩階段的轉折點分別在30，25 min左右。除撒施5 g/m2劑量的坡面徑流率在產流初始階段(0～5 min)高于1，3 g/m2劑量及裸坡的徑流率，其余撒施Jag C162的坡面均可有效地減少徑流率。

總體而言，隨著降雨強度的遞增，徑流率由快速增長轉變為緩慢遞增的狀態在提前，且徑流率的變化幅度在增大。撒施不同劑量Jag C162的徑流率的大小順序為：裸土>1 g/m2>5 g/m2>3 g/m2。相對于1 g/m2劑量而言，撒施劑量為5，3 g/m2的徑流率隨降雨歷時全過程的變化中差異較小。

圖1 不同降雨強度和不同撒施劑量的Jag C162對徑流率隨降雨過程變化的影響

2.2.2 不同坡度下的坡面徑流過程 如圖2所示，在同一降雨強度、3個不同坡度試驗條件下，撒施不同劑量Jag C162的坡面徑流率隨徑流過程的變化與不同降雨強度條件下的特征相似。第一階段徑流率呈持續快速增長趨勢，第二階段徑流率趨于緩慢遞增狀態。因撒施劑量和坡度的不同，徑流率的變化有所差異。在坡度10°下，兩階段的轉折點大致在35 min，并且撒施各劑量的坡面徑流率均低于裸坡。在坡度15°和20°下，轉折點均分布在30 min左右，此時撒施5 g/m2劑量的坡面徑流率在產流初始階段(0～5 min)高于1，3 g/m2劑量及裸坡的徑流率，其余撒施Jag C162均可有效地減少徑流率。

總體而言，隨著坡度的遞增，徑流率的增長速率遞增。撒施不同劑量Jag C162的徑流率的大小順序為：裸土>1 g/m2>5 g/m2>3 g/m2。相對于1 g/m2而言，撒施劑量為5，3 g/m2的徑流率在降雨歷時全過程的變化中差異較小。

2.3 撒施Jag C162對黃土坡面徑流量的影響

由表3可知，撒施Jag C162對地表徑流具有明顯的減水效應。同一坡度不同降雨強度下，撒施不同劑量Jag C162處理后，坡面徑流深隨雨強的增大而顯著增大，減水效應依次為61.47%，47.10%，38.92%。同一降雨強度不同坡度下，撒施不同劑量Jag C162對應徑流深的變化隨坡度的增大而遞增，但差異不顯著，減水效應隨坡度的增大分別為53.17%，47.10%，40.60%。Jag C162不同撒施劑量的坡面處理措施下，徑流深的平均值從大到小排序為：裸土>1 g/m2>5 g/m2>3 g/m2。同一坡度不同降雨強度下，撒施1，3，5 g/m2劑量的Jag C162對黃土坡面的平均減水效應分別為40.40%，51.33%，55.76%，撒施5 g/m2的Jag C162對坡面的平均減水效應最大。同一降雨強度不同坡度下，撒施不同劑量Jag C162對坡面的平均減水效應分別為31.98%，58.98%，49.92%，3 g/m2劑量的Jag C162的減水效應最大。

圖2 不同坡度和不同撒施劑量的Jag C162對徑流率隨降雨過程變化的影響

表3 不同降雨強度和不同坡度下撒施Jag C162的減水效應

2.4 撒施Jag C162對黃土坡面土壤團聚體的影響

土壤團聚體作為土壤結構的最小單元，它的粒徑分布、數量和其水穩定性直接決定了土壤孔隙的大小和穩定性[22]。水穩性團聚體的數量、質量(大小)是決定土壤入滲性能、削弱徑流動能及抵抗徑流沖刷力的物質基礎。特別是>0.25 mm土壤水穩性團聚體的含量是評價土壤可蝕性的重要指標。

撒施不同劑量的Jag C162對各粒級土壤水穩性團聚體百分含量的影響，集中體現在>0.25 mm土壤水穩性團聚體的持續增長(圖3)。在土壤表面處理為裸土時，>0.25 mm土壤水穩性團聚體百分含量僅為8.98%，而土壤表面經過Jag C162不同劑量(1，3，5 g/m2)的處理后，對應的團聚體的含量分別增了21.06%，56.76%，66.54%。隨著撒施劑量的增加，其增長率呈現出不斷增加的趨勢，與裸土相比增長率分別為234.52%，632.07%，740.98%。其中以撒施3 g/m2劑量Jag C162的處理下，增幅最為突出。

撒施Jag C162可以有效提高>2.5 mm各粒級團聚體含量(圖4，表4)。不同劑量的Jag C162與裸土相比，不同粒級團聚體含量的提高范圍在0～21.14%，提高效果有顯著差異。相對而言，對0.25～0.5及0.5～1 mm粒徑的微團聚體含量的提高效果較小，其增長百分比介于4.67%～8.93%，在這2個粒級范圍內，撒施小劑量(1 g/m2)比較大劑量(3，5 g/m2)坡面處理的改善效果更顯著。對1～2，2～5及>5 mm粒徑的團聚體含量的提高幅度較大，其增長百分比的均值為11.58%。撒施3，5 g/m2劑量坡面處理的改善效果遠遠超過小劑量(1 g/m2)處理，且兩個較大劑量下的改善效果較為接近，其中，尤其對2～5 mm粒徑的提高效果最好，提高百分比的均值為13.92%，最大值可達21.14%。由此可見，Jag C162可以促進土壤團聚體從微團聚體轉化為大團聚體，有效地改善水穩性團聚體的團粒分布特征。

注:Jag C162的撒施劑量為0 g/m2即為裸坡處理，下同。

注：不同小寫字母代表各種降雨強度與坡度組合條件下，不同劑量之間對各粒徑土壤水穩性團聚體含量的影響效應差異顯著(p<0.05)。

表4 Jag C162對各粒級土壤水穩性團聚體含量的提高百分比 %

3 討 論

3.1 撒施Jag C162對土壤團聚體的影響

在其他外部試驗條件一致時，高分子聚合物應用的有效性在很大程度上取決于土壤性質[23]。在土壤中施加高分子聚合物會影響土壤顆粒的分散和絮凝，有助于穩定現有團聚體，改善相鄰土壤顆粒之間的結合和聚集以增加團聚體含量，提高團聚體的水穩定性[24-25]。本試驗表明Jag C162與土壤顆粒發生充分粘結和吸附，使小的土壤顆粒膠結在一起把微團聚體轉化為大團聚體，團聚體的穩定性得到改善，土壤結構得以提升。>0.25 mm水穩性團聚體的占比上升會降低土壤容重，提高土壤的總孔隙度及毛管孔隙度，增加土壤入滲率[20]，使有限的天然降水最大限度地儲存在土壤中，提高雨水資源的有效利用率[12]。Jag C162對坡面徑流具有顯著減水效應，可有效降低坡面侵蝕。

另一方面，增加團聚體的穩定性可以防止土壤結皮的形成[26]。經高分子聚合物處理后，可以通過改變土壤團聚體的粒級分布和改善團聚體的穩定性來有效地抑制土壤結皮的形成[27]。撒施Jag C162后，會在很多過程中抑制土壤封閉與結皮的形成，如雨滴對土壤的沖擊與壓實過程及水流引起的分散，搬運與沉積過程等，從而提高入滲率。Zhang等[28]電鏡掃描結果顯示，土壤改良劑會分散松散的土壤顆粒，促進其重新形成片狀、針狀的土體結構，而且其內聚力可以有效地防止團聚體分散。由表4可知，隨著撒施劑量的增加，>0.25 mm土壤水穩性團聚體的提高程度依次增大，但不同劑量下，各粒級的提高比例有所差異。撒施1 g/m2的Jag C162時，主要是1～2，0.5～1 mm的水穩性團聚體比例提高，撒施3，5 g/m2的Jag C162時，主要是>5，2～5，1～2 mm的水穩性團聚體占比上升，并且劑量越大，提高幅度越大。其可能的原因是撒施劑量增多，Jag C162與土壤顆粒的接觸面積增大，Jag C162與土壤顆粒的吸附與粘結效果更強，促使形成更高粒級的團聚體。

3.2 撒施Jag C162對坡面初始產流時間的影響

李元元等[21]的研究表明施用不同劑量Jag S的坡面產流均早于裸坡，且劑量越大，坡面初始產流時間越早。而陳渠昌等[29]通過試驗得出PAM的施用對坡面初始產流時間無顯著影響。相反，唐澤軍等[30]的研究表明PAM覆蓋能顯著延遲徑流的初始產流時間。隨著PAM覆蓋率的遞增，對坡面產流的滯后時長越大。本研究結果表明，在不同降雨強度與坡度條件下，撒施小、中劑量的Jag C162可以顯著地使坡面的初始產流時間滯后，但是撒施大劑量的Jag C162反而會使坡面的初始產流時間提前。

與前人的研究成果存在差異的原因可能是：(1) 陳渠昌等[29]所使用的PAM是由丙烯酰胺聚合而成的高分子陰離子型化合物，分子量較大，白色粉末非結晶固體，而Jag C162是羥丙基瓜爾膠的陽離子衍生物，從瓜爾豆種子中提取的天然多糖，分子量僅為30萬～100萬，白色粉末。李元元等[21]的Jag S是從大豆胚胎中提取的一種中性多糖，不帶電，白色粉末狀，并且Jag S的黏度比Jag C162低，不同的聚合物其性質的不同對土壤顆粒的物理化學過程有所差異，因此，對坡面的初始產流時間的作用效果不同。(2) 試驗選材的施用方式不同。李元元等[21]的Jag S施用方式是噴施法，將所需劑量的Jag S溶于定量水中，并充分攪拌，待其形成穩定膠體后均勻噴灑于土壤表面。膠體狀的Jag S不利于大面積分散，與土壤作用不充分，甚至堵塞土壤孔隙致使初始產流時間提前。本研究中Jag C162施放方式采取拌土干施法。將設計劑量的Jag C162與風干土充分混合，分段平鋪于土壤表面。有可能是粉末狀的Jag C162與土壤顆粒的結合作用地更加充分，其對土壤團聚體的促進效果較好，從而能更好地改善土壤的入滲性能，因此對應的初始產流時間滯后。本試驗中撒施5 g/m2劑量的Jag C162導致初始產流時間提前的原因可能是Jag C162粉末會率先進入土壤顆粒的間隙中，在短時間內形成一層膠體薄膜，阻擋了部分水流的入滲，因此初始產流時間會提前。隨著時間的推移，徑流沖刷破壞了薄膜層，使Jag C162與土壤的吸附粘結作用更加充分，土壤結構更趨向于大團聚體，進一步表現為減水效應更好。

3.3 撒施Jag C162對坡面徑流過程的影響

撒施不同劑量Jag C162的坡面徑流率隨徑流過程的變化大致趨勢為由快速增長逐漸趨于緩慢遞增狀態。撒施Jag C162后，在降雨初期，表土的初始含水量低，土壤的入滲率相對較高，此時降水用于地表土層的蓄存與填洼，地表無徑流產生。隨著降雨歷時的延長，土壤孔隙漸漸被填充，表土含水量持續增大，土層的蓄水能力在下降。當降雨強度大于土壤的入滲率時，地表開始產生徑流。產流開始后，土壤入滲率逐漸減小，此時雨滴對土壤的沖擊和水流本身所具有的動能及勢能的轉化對地表的沖刷致使水流的挾沙能力增強，地表徑流量增大。當土壤含水量幾近飽和，土壤孔隙度被土壤顆粒和水流填充，此時進入土壤穩滲階段，地表的徑流量也相應平穩。

總體而言，試驗劑量下的Jag C162可以明顯地改變地表徑流過程，但不同劑量對徑流過程的影響有所差異。撒施3 g/m2的Jag C162對徑流率的減小效果最好，是本試驗條件下的最佳施用劑量。隨著撒施劑量增多，Jag C162顆粒與土壤顆粒發生作用的幾率增大，撒施3 g/m2劑量會促進土壤與Jag C162更好地進行吸附和粘結，進而改善土壤顆粒的粒級分布，提高土壤孔隙度，增強入滲量，減少徑流量，因此3 g/m2比1 g/m2的徑流明顯較少。而撒施5 g/m2的Jag C162對徑流率的減小效果沒有撒施3 g/m2的Jag C162對徑流率的減小效果好，其可能的原因是過量的Jag C162在降雨過程中隨徑流進入土壤孔隙，堵塞孔隙，過量的Jag C162還會與土壤吸附在地表形成局部封閉，阻擋徑流的下滲路徑，使土壤入滲量降低，徑流量增大。但撒施5 g/m2的Jag C162相比對照而言，仍然對徑流量具有顯著的調控效應。

4 結 論

通過人工模擬降雨試驗，對比分析了撒施Jag C162坡面與裸坡徑流過程特征，揭示了Jag C162對坡面徑流過程的影響。撒施3，1 g/m2劑量Jag C162的坡面初始產流時間相比裸坡顯著滯后(p<0.05)，撒施大劑量(5 g/m2)的坡面初始產流時間顯著提前(p<0.05)。與裸坡處理相比，撒施Jag C162明顯改變了降雨徑流隨降雨歷時的變化規律。撒施不同劑量Jag C162的坡面徑流率隨徑流過程的變化大致趨勢為由快速增長逐漸趨于緩慢遞增狀態(5 g/m2除外)。撒施3 g/m2的Jag C162對徑流率隨降雨歷時的調控效應最佳。Jag C162可以顯著提高>0.25 mm土壤水穩性團聚體的含量，尤以1～2，2～5，>5 mm粒徑的團聚體含量的提高幅度大。以此改善土壤結構，增強土壤孔隙度，提高入滲率，減少地表徑流量，從而達到調控土壤侵蝕的目的，為黃土高原干旱地區的綠色可持續發展提供新方向。

侵蝕強弱取決于降雨動力條件和土壤抗蝕性的綜合作用結果，本研究中撒施Jag C162可顯著提高土壤團聚體含量，提高抗蝕性，且對團聚體的改善效果隨劑量增大而增大，但同時，從1 g/m2劑量增加到3 g/m2時，Jag C162對初始產流時間的滯后效果顯著增大，且產流量顯著減少，但當劑量繼續增加至5 g/m2時，初始產流時間在1.5，2.0 mm/min時反而顯著提前，甚至比裸土也顯著提前，并且徑流量的減少效果變小。因此，隨著Jag C162施放劑量的不斷增大，土壤抗蝕性呈不斷增加的趨勢，但其對徑流的調控效應并不是不斷增強的，而對徑流調控的減弱一定程度上相對增強了侵蝕發生的動力條件，所以在大劑量條件下，當徑流增加引起的侵蝕風險超過抗蝕性增強抵抗侵蝕的平衡點時，有可能呈現出侵蝕增加的現象。因此，撒施Jag C162的最佳劑量還需做進一步的探討。