干旱缺水、土壤肥力低下、农田抗旱能力差是我国旱区农业可持续发展面临的重要问题。为了充分利用天然土壤改良材料,研制新型土壤改良剂,本文选取六种天然土壤改良材料——秸秆、油渣、草炭、风化煤、油页岩、蛭石,通过其养分、重金属含量,吸水保水能力测试,熟知并了解各材料基本特性。在此基础上,通过室内土柱模拟试验,研究不同用量改良材料与土壤及其与PAM混合后改土培肥保水效果。主要结论如下:(1)六种材料重金属含量未超标,且含有大量植物生长营养元素,均满足国标GB8172-72标准。风化煤、油渣、秸秆材料富含有高达70%左右的有机质含量;各材料的吸水性均高于纯土,其中蛭石吸水性最强,吸水倍率达到2.46;经过16天的蒸发实验测试,油渣材料抗蒸发性能最强,保水率显著高于纯土;相反,蛭石材料因疏松多孔,抗蒸性能最差。以上六种材料均可安全、健康地作为天然土壤改良材料直接施入土壤。(2)六种材料施入土壤,显著改善了土壤结构稳定性,增加水稳性团聚体含量与孔隙度,其中0.5%的秸秆、3%油渣和1%以上的风化煤对土壤结构改良效果最为显著。添加PAM材料后,土壤水稳性团聚体含量、稳定性均有不同程度的提高,但与不添加PAM处理相比,差异不显著。(3)六种材料施入土壤,随着材料用量提高,土壤有机质含量提高,有机质分解速率加快,这与材料自身有机质含量高低有关。风化煤、秸秆和油渣对土壤有机质影响最大,培养前、后,这三种材料用量在0.5%以上均能显著提高土壤有机质含量。添加PAM后对提高有机质含量影响差异不显著,但对土壤有机质影响显著,分解速率提供了35.1%。(4)六种材料施入土壤后,土壤吸水量、持水性和有效水含量、抗蒸性能均有所提高。其中秸秆处理对增加饱和含水量、持水性能最为显著;风化煤、秸秆、油渣、蛭石施入量在3%及以上时,其有效水含量较对照提高显著;因各材料饱和吸纳水分量不等,采用蒸发失水比指标分析其抗蒸发能力。3%油渣材料、3%秸秆材料用量与PAM混施时,其吸纳水量大,蒸发量小,土壤蒸发失水比较对照在0.05水平上存在显著差异。与PAM混合后,土壤饱和水含量平均提高5.1%,持水性能提高5.7%,有效含水量提高5.1%,蒸发失水比降低10.9%,土壤蒸速率减少12.6%。与其它指标相比,添加PAM后对土壤水分保持作用影响较为明显。(5)通过对上述各材料处理的土壤理化性能指标无量纲化处理后,综合得出六种材料对土壤改良效果最好的三种材料为秸秆、油渣和风化煤,秸秆用量最好不少于0.5%,油渣、风化煤用量最好不少于3%。