我国干旱缺水问题严重，全国有30个省份的889个县(旗、区)分布有沙化土地，50%以上的国土面积处于干旱半干旱区^[1]，且这些地区土地往往还面临着土壤持水持肥能力差、养分含量低等问题，使当地农业发展受到了极大的制约；因此，如何更好地保持土壤水肥，提高水肥利用效率，是我国农业发展和区域环境综合治理，特别是西北地区亟待解决的问题。

环境功能材料又称生态材料或环境材料，是一类兼具良好功能性、环境协调性和经济性^[2]的材料的总称。当前已有学者将保水剂、泥炭、沸石、农林废弃物等环境材料应用在农林生产实践中，以提高水分利用效率、促进种子萌发、增强肥效等，这成为干旱半干旱地区水土保持、化学节水增产的新技术与新途径^[3-7]。在当下环境材料研发火热、新型材料层出不穷的形势下，许多学者探讨不同环境材料的组合及配比，得到诸多水肥保持效果显著的环境材料配方^[7-12]。在比对不同配方优劣的过程中，往往需要对影响效果的因子进行综合评价。当前较多采用常规的方差分析或正交试验结合Z分综合评价法以对比不同材料(配方)或实验方案^[13-15]，为环境功能材料的研发及应用提供理论依据和实践指导；但这些方法通常只能得到单项指标的定性对比结果，而无法实现多因子综合定量评价，或易于引入主观因素，且在评价过程中，对于材料选择和应用的经济性更是极少涉及。这在很大程度上影响了环境功能材料的科学评价和应用推广，因此，有必要探讨、引入合适的数学方法对环境材料的综合性能给予定量评估。

笔者在前期研究基础上尝试采用层次分析法与模糊综合评价相结合的方法，对一种复合材料的不同配方从保水、保肥、经济性等多方面进行综合评价，一方面能够克服由于主观偏差而产生的随意性，另一方面又可避免单纯模糊评价方法中的模糊不确定性，同时，以传统土柱淋溶实验数据为基础，验证方法的可行性。本研究的目的是为环境功能材料在干旱半干旱地区化学节水和农业产业中的效果评估及选择应用提供定量的方法及参考。

土壤：取自北京市房山区的农田表层土，土壤pH值为8.3，电导率0.12，碱解氮质量分数39.8 mg/g，饱和含水率约为35%。土壤自然风干后，过2 mm筛备用。

环境材料：综合考察目前农业生产中常用的环境材料类型，结合已有的研究结果^[10]，选择保水剂(SAP, 聚丙烯酰胺-无机矿物复合型)、沸石(ZL)和腐殖酸(HA)为供试材料。材料来源均为市场购买，使用前过1 mm筛。

氮肥：选取尿素[(NH₂)₂CO]和硝铵(NH₄NO₃)作为尿素态氮肥和硝态铵态氮氮肥。按照田间通常用氮量，每千克土添加200 mg N。

在自制的有机玻璃土柱淋溶装置中进行淋溶实验。在内径10 cm、高30 cm的有机玻璃柱底部放置2块孔径较大的滤板，2块滤板之间夹有一层200目滤布，在滤板上铺垫50 g粒径为4~7 mm的洁净石英砂。按照处理设置，将供试环境材料和供试氮肥添加至1 400 g供试土壤中，并使其与土壤充分混匀。以相同密度装入土肥混合物(柱内土高约15 cm)。土柱上面再以50 g粒径4~7 mm的洁净石英砂覆盖以防加水时扰乱土层。以医用吊瓶缓慢加水。

水分处理：以实际田间灌溉750 m³/(hm²·次)的浇水量为参考，按地表层土约225万kg/hm²计算，则每次灌溉量约每kg土300 mL水。综合考虑降水等因素，则土柱准备好后，先加入500 mL水使土壤水分接近饱和。静置1 d使土肥充分溶合后再用吊瓶缓慢均匀加入500 mL水进行土柱淋溶，收集24 h淋溶液。土柱在室温下自然蒸发，称量，至土壤含水率约为60%~70%时，用500 mL水进行第2次淋溶，以后各次按同样操作进行。以玉米生长的特性为例，在其生长周期，模拟设置4次灌溉淋溶试验(分别表示播种、出苗到拔节、拔节到灌浆、灌浆至成熟4个阶段)。

测定指标与方法：淋溶液体积直接应用量筒进行称量；淋溶液硝态氮质量分数采用紫外分光光度法进行测定；淋溶液铵态氮质量分数采用纳氏试剂光度法进行测定；淋溶液全氮质量分数采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法进行测定。

实验采取3因素3水平的正交设计(L₉(3³))方法。3种供试环境功能材料为3因素，每个因素根据现有研究结果^[3]，设置3个用量水平(表 1)，同时，在正交试验设计的基础上，设计无任何功能材料添加的处理作为对照。其氮素添加水平与其他处理相同。具体实验设置如表 1所示。

表 1(Table 1)

表 1 正交试验设置表 Table 1 Design of orthogonal experiment 处理 Treatment 保水剂 SAP/% 沸石 Zeolite/% 腐殖酸 Humic acid/% 1 0.01 0.10 0.01 2 0.01 0.50 0.05 3 0.01 1.00 0.10 4 0.05 0.10 0.05 5 0.05 0.50 0.10 6 0.05 1.00 0.01 7 0.10 0.10 0.10 8 0.10 0.50 0.01 9 0.10 1.00 0.05 10 0.00 0.00 0.00   注：各处理中各因素用量水平均为相对土壤质量的质量分数。Notes: For all the treatments, the amount of each material is expressed as the mass percent related to the soil mass. SAP: Super absorbent polymer.

表 1 正交试验设置表 Table 1 Design of orthogonal experiment

1) 不同处理对氮、水的保持效果及其经济性：进行4次土柱淋溶试验后，不同环境功能材料配比处理对水分、不同类型氮素的保持效果如表 2和表 3所示。

表 2(Table 2)

表 2 不同材料配比处理对水分的保持 Table 2 Volume of conserved water at the treatments with different material ratios 处理 Treatment 累计保水体积 Accumulated volume of conserved water/mL 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 1 55.0 190.0 360.0 490.0 2 40.0 205.0 365.0 503.0 3 55.0 195.0 365.0 492.0 4 70.0 200.0 380.0 485.0 5 55.0 205.0 345.0 463.0 6 80.0 240.0 370.0 490.0 7 95.0 250.0 395.0 523.0 8 105.0 280.0 415.0 532.0 9 110.0 280.0 435.0 567.0 10 45.0 207.5 336.0 461.0

表 2 不同材料配比处理对水分的保持 Table 2 Volume of conserved water at the treatments with different material ratios

表 3(Table 3)

表 3 不同材料配比处理对各氮素类型的保持效果 Table 3 Amount of leached nitrogen at the treatments with different material ratios mg 处理 Treatment 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 氨态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NH4+-N 硝态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NO3--N 尿素态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached urea N 氨态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NH4+-N 硝态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NO3--N 尿素态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached urea N 氨态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NH4+-N 硝态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NO3--N 尿素态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached urea N 氨态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NH4+-N 硝态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NO3--N 尿素态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached urea N 1 10.11 32.42 234.75 12.06 38.43 249.24 13.05 45.09 262.76 13.39 46.60 274.85 2 12.49 101.95 249.70 15.18 105.93 258.64 16.61 109.17 267.84 17.65 110.64 276.44 3 3.65 395.43 256.31 5.91 395.89 267.11 7.49 397.97 278.19 8.72 399.34 289.50 4 7.21 47.45 258.63 8.43 57.02 271.58 8.99 60.90 282.66 9.25 61.61 291.90 5 8.59 138.41 229.08 10.38 141.21 240.20 11.77 143.51 249.58 12.72 144.56 257.09 6 7.25 429.47 161.59 11.07 431.24 174.51 13.83 432.52 183.52 15.87 433.43 190.39 7 10.60 48.25 275.61 12.17 57.09 286.65 13.11 61.61 294.63 13.46 61.90 302.26 8 10.38 151.98 242.62 13.16 155.68 254.97 14.98 157.85 266.10 16.11 159.10 274.88 9 17.59 178.45 214.69 20.59 182.69 225.97 21.97 189.53 235.02 22.66 191.53 243.74 10 11.85 133.73 275.18 12.90 136.49 293.90 13.40 137.49 311.99 13.63 138.70 327.97

表 3 不同材料配比处理对各氮素类型的保持效果 Table 3 Amount of leached nitrogen at the treatments with different material ratios

同时，根据市场价格，计算不同材料配比处理的经济代价，结果如表 4所示。

表 4(Table 4)

表 4 每种不同材料配比处理的经济性 Table 4 Cost of each treatment with different material ratio 处理 Treatment 1 2 3 4 5 6 7 8 9 材料金额 (Cost·RMB Yuan-1·hm-2) 7 087.5 12 937.5 20 250.0 30 937.5 37 125.0 39 712.5 60 750.0 62 212.5 69 187.5

表 4 每种不同材料配比处理的经济性 Table 4 Cost of each treatment with different material ratio

2) 保水性能评判：对于不同材料配比保水性能的优劣，综合考虑植物各生长时期对水分的需求量，以玉米需水规律为例进行综合评价。玉米需水总趋势为播种到出苗需水量少。播种是田间持水量应在60%~70%以保证全苗；出苗到拔节需水量增加，土壤持水量应保持在60%；拔节到抽雄期需水剧增，抽雄至灌浆，需水达到高峰；开花前8~10 d开始，30 d内耗水量约占总耗水量的一半，要求田间持水量80%左右为宜；灌浆至成熟，仍耗水较多。

根据玉米生长周期各阶段(播种、出苗到拔节、拔节到灌浆、灌浆至成熟4个阶段)对水和氮肥的需求量，采用层次分析法^[16-17]确定相应淋溶次数的权重W(表 5)，并进行一致性检验。根据检验结果，判断矩阵具有满意的一致性^[16-17]。

表 5(Table 5)

表 5 保水性能判断矩阵表 Table 5 Judgement matrix of water-conserving capacity 因素 Factors 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching W 第1次淋溶1st leaching 1 2/3 1/4 3/5 0.12 第2次淋溶2nd leaching 3/2 1 3/8 9/10 0.18 第3次淋溶3rd leaching 4 8/3 1 12/5 0.49 第4次淋溶4th leaching 5/3 10/9 5/12 1 0.21   注：W为相应淋溶次数的权重，下同。Notes: W: the weight of each leaching. The same as below.

表 5 保水性能判断矩阵表 Table 5 Judgement matrix of water-conserving capacity

保水性能的评价采用模糊综合评价法^[16-17]，以土壤空白对照(即处理10，表 1)的保水量为基准(设其分值为0)，以每次淋溶后的最大累计保水体积为最优保水效果(分值为1分)，结合公式

式中:A_ij为各处理的保水性能评分值(量纲为1)；x_ij为第j次淋溶后，第i种处理的保水量(mL)；a_1j，a_2j分别为第j次淋溶后，未添加环境材料的土壤(空白对照)的保水量，及各环境功能材料处理中的最大保水量)，评价不同材料配方的保水性能(表 6)。结果表明，处理9的保水性能最优。

表 6(Table 6)

表 6 每种不同材料配比处理下保水性能评分结果 Table 6 Rank of the water-conserving capacity at each treatment with different material ratio 处理 Treatment 评分结果 Assessment results 排序 Rank 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 综合评价 Comprehensive assessment 1 0.15 0 0.24 0.27 0.20 8 2 0 0 0.30 0.40 0.23 6 3 0.15 0 0.30 0.29 0.22 7 4 0.38 0 0.44 0.23 0.31 5 5 0.15 0 0.09 0.02 0.07 9 6 0.54 0.45 0.34 0.27 0.38 4 7 0.77 0.59 0.60 0.58 0.61 3 8 0.92 1.00 0.80 0.67 0.83 2 9 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1

表 6 每种不同材料配比处理下保水性能评分结果 Table 6 Rank of the water-conserving capacity at each treatment with different material ratio

3) 保氮性能评判：对于不同材料配比对氮素保持效果的优劣，需综合考虑植物各生长时期对氮素的需要程度。仍以玉米需肥规律为例进行综合评价。玉米苗期生长量小，对氮素吸收量也小；进入穗期，氮素吸收量随生长量的增大而加快；到开花至灌浆，有机养分集中向籽粒输送，氮素吸收量仍较多；以后养分吸收逐渐减少。依此规律，结合层次分析法确定相应淋溶次数权重W(表 7)，并进行一致性检验。根据检验结果，判断矩阵具有满意的一致性^[16-17]。

表 7(Table 7)

表 7 保氮性能判断矩阵表 Table 7 Judgement matrix of nitrogen-conserving capacity 因素 Factor 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching W 第1次淋溶1st leaching 1 1/2 1/3 3/2 0.15 第2次淋溶2nd leaching 2 1 2/3 3 0.30 第3次淋溶3rd leaching 3 3/2 1 9/2 0.45 第4次淋溶4th leaching 2/3 1/3 2/9 1 0.10

表 7 保氮性能判断矩阵表 Table 7 Judgement matrix of nitrogen-conserving capacity

保氮性能的评价同样采用模糊综合评价法^[16-17]，以土壤空白对照(处理10，表 1)的累计氮淋出量为基准(设其分值为0)，以每次淋溶后的最小累计氮淋出量为最优效果(记其分值为1)，根据公式

式中：B_ij为各处理的保氮性能评分值(量纲为1)；y_ij为第j次淋溶后，第i种处理的淋出量，mg；b_1j，b_2j分别为第j次淋溶后，各环境功能材料处理中的最小氮累计淋出量，及空白对照处理的氮累计淋出量)，评价不同配比处理对不同形态氮的保持能力。结果如表 8~11所示。其中，材料对三种形态氮的保持性能在综合评价时的权重相同。

表 8(Table 8)

表 8 每种不同材料配比处理下对铵态氮保持性能评分结果 Table 8 Comprehensive assessment rank on the NH4+-nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material ratio 处理 Treatment 评分结果 Assessment results 排序 Rank 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 综合评价 Comprehensive assessment 1 0.21 0.12 0.06 0.04 0.10 5 2 0.00 0 0 0 0 8 3 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 4 0.57 0.64 0.75 0.89 0.70 2 5 0.40 0.36 0.28 0.18 0.31 3 6 0.56 0.26 0 0 0.16 4 7 0.15 0.11 0.05 0.03 0.08 6 8 0.18 0 0 0 0.03 7 9 0 0 0 0 0 8

表 8 每种不同材料配比处理下对铵态氮保持性能评分结果 Table 8 Comprehensive assessment rank on the NH4+-nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material ratio

表 9(Table 9)

表 9 每种不同材料配比处理方式下对硝态氮保持性能评分结果 Table 9 Comprehensive assessment rank on the NO3--nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material ratio 处理 Treatment 评分结果 Assessment results 排序 Rank 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 综合评价 Comprehensive assessment 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 2 0.31 0.31 0.31 0.30 0.31 4 3 0 0 0 0 0 5 4 0.85 0.81 0.83 0.84 0.83 2 5 0 0 0 0 0 5 6 0 0 0 0 0 5 7 0.84 0.81 0.82 0.83 0.82 3 8 0 0 0 0 0 5 9 0 0 0 0 0 5

表 9 每种不同材料配比处理方式下对硝态氮保持性能评分结果 Table 9 Comprehensive assessment rank on the NO3--nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material ratio

表 10(Table 10)

表 10 每种不同材料配比处理方式下对尿素态氮保持性能评分结果 Table 10 Comprehensive assessment rank on the urea-nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material component ratio 处理 Treatment 评分结果 Assessment results 排序 Rank 第1次淋溶 1st leaching 第2次淋溶 2nd leaching 第3次淋溶 3rd leaching 第4次淋溶 4th leaching 综合评价 Comprehensive assessment 1 0.36 0.37 0.38 0.39 0.38 4 2 0.22 0.30 0.34 0.37 0.31 6 3 0.17 0.22 0.26 0.28 0.24 7 4 0.15 0.19 0.23 0.26 0.21 8 5 0.41 0.45 0.49 0.52 0.47 3 6 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 7 0 0.06 0.14 0.19 0.10 9 8 0.29 0.33 0.36 0.39 0.34 5 9 0.53 0.57 0.60 0.61 0.58 2

表 10 每种不同材料配比处理方式下对尿素态氮保持性能评分结果 Table 10 Comprehensive assessment rank on the urea-nitrogen-conserving capacity at each treatment with different material component ratio

表 11(Table 11)

表 11 每种不同材料配比处理方式下对氮素保持性能综合评分结果 Table 11 Comprehensive assessment rank on nitrogen-conserving capacity at each treatment with different of material component ratio 处理 Treatment 氨态氮 NH4+-N 硝态氮 NO3--N 尿素态氮 Urea N 综合评价结果 Comprehensive assessment 排序 Rank 1 0.10 1.00 0.38 0.50 2 2 0 0.31 0.32 0.20 7 3 1.00 0 0.24 0.41 3 4 0.70 0.83 0.21 0.57 1 5 0.31 0 0.47 0.25 6 6 0.16 0 1.00 0.39 4 7 0.08 0.82 0.10 0.33 5 8 0.03 0.00 0.34 0.13 9 9 0 0 0.58 0.19 8

表 11 每种不同材料配比处理方式下对氮素保持性能综合评分结果 Table 11 Comprehensive assessment rank on nitrogen-conserving capacity at each treatment with different of material component ratio

根据表 9~11，处理3对铵态氮的保持效果最好，处理1对硝态氮的保持效果最好，而对于尿素态氮，保持效果最好的是处理6。

4) 经济性评判：经济性的评价标准以耗用最小金额的第i种材料组合的费用为最优(设其分值为1)，将耗用最大金额的第i种材料组合的费用作为最差的经济效果(设分值为0)，根据公式

式中：C_i为第i种处理的经济性评分值；z_i为第i种处理的费用，元；对不同材料配比处理的经济性进行评价，结果表明处理1的经济性最优(表 12)。

表 12(Table 12)

表 12 每种不同材料配比处理方式下的经济性评分结果 Table 12 Rank of the economic efficiency at each treatment with different material component ratio 处理 Treatment 综合评价结果 Comprehensive assessment 排序 Rank 1 0.90 1 2 0.81 2 3 0.70 3 4 0.55 4 5 0.46 5 6 0.43 6 7 0.12 7 8 0.10 8 9 0 9

表 12 每种不同材料配比处理方式下的经济性评分结果 Table 12 Rank of the economic efficiency at each treatment with different material component ratio

5) 综合性评价:应用模糊综合评价法^[16-17]对不同材料配比方式处理对水分、氮素的保持效果及经济性进行综合评价，结果如表 13所示。其中，各评价指标的权重相同。

表 13(Table 13)

表 13 不同材料配比处理方式下对水分、氮素保持性能及经济性综合评分结果 Table 13 Rank of comprehensively assessing water conservation, nitrogen conservation, and economic efficiency at the treatments with different material component ratios 处理 Treatment 保水特性 Water conservation 保氮特性 Nitrogen conservation 经济性 Economic efficiency 综合评价结果 Comprehensive assessment 排序 Rank 1 0.20 0.50 0.90 0.54 1 2 0.23 0.20 0.81 0.41 4 3 0.22 0.41 0.70 0.44 3 4 0.31 0.57 0.55 0.47 2 5 0.07 0.25 0.46 0.26 9 6 0.38 0.39 0.43 0.40 5 7 0.61 0.33 0.12 0.35 7 8 0.83 0.13 0.10 0.35 7 9 1.00 0.19 0 0.39 6

表 13 不同材料配比处理方式下对水分、氮素保持性能及经济性综合评分结果 Table 13 Rank of comprehensively assessing water conservation, nitrogen conservation, and economic efficiency at the treatments with different material component ratios

从表 13可知，处理1，即当保水剂、沸石、腐殖酸的添加量分别为土壤质量的0.01%、0.1%和0.01%，即3种材料间的配比关系为1：10：1时，综合效果最好。

6) 评价验证:将通过层次分析-模糊综合评价法优选出的材料配方与空白对照的相应指标进行对比，验证模型评价的结果，结果如表 14所示。

表 14(Table 14)

表 14 材料最优配比方式对水分和氮素的保持效果 Table 14 Effects of the optimal material composition ratio on water and nitrogen conservation 指标 Index 累计保水体积 Accumulated volume of conserved water 氨态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NH4+-N 硝态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached NO3--N 尿素态氮累计淋溶量 Accumulated amount of leached urea N 淋溶次数 Leaching times 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 效果比较*  Comparison* 1.22 0.9 1.1 1.1 1.17 1.07 1.03 1.028 4.12 3.55 3.05 2.98 1.17 1.18 1.19 1.19   注：*效果对比行的数值为优选组合与空白对照相应指标的比值. Notes: The values in the row of Comparison* represent the ratios of corresponding indexes in the treatment with the optimal material composition to the ones in blank control.

表 14 材料最优配比方式对水分和氮素的保持效果 Table 14 Effects of the optimal material composition ratio on water and nitrogen conservation

比较结果看出，每次淋溶后的累计保水量，经层次分析-模糊综合评价法筛选出的最优材料配比处理除在第2次淋溶时累计保水体积为空白对照的90%外，其余3次淋溶最优配比材料组合累计保水量均大于空白对照，最好的保水效果是空白对照土壤的1.22倍(第1次淋溶后，表 14)；最优材料配比处理对氨氮的保持效果为空白对照的1.02~1.2倍；对硝氮的保持效果优势明显，其保氮量达空白对照的2.98~4.12倍；对于尿素态氮，其保持效果是是空白对照的1.17~1.19倍。因此使用该配比方式下的组合材料将获得很好的保水、保氮效果，尤其是该配方还保证了材料选择经济上的最高性价比。

作为化学节水增产的新途径，环境功能材料的研发及应用受到了日益广泛的关注。探讨多种环境材料的组合及配比，开发复合材料，从而更充分地发挥单种环境材料的优势及复合材料的效果，是环境材料研究的新增长点。在对比材料效果或探讨复合配方功能的过程中，客观、定性、综合的评价方法必不可少。正如本研究中设计的实验处理，对于保水、保氮、经济性等不同的考察因素表现出不同的优势。传统的实验中，通常只对这些单因素进行分别评价^[14]，而现有一些研究中采用的常规的方差分析或正交试验结合Z分综合评价法^[13]，虽然也简便易行，但得到的直接结果也主要为单因子的评价结果，而在最终的选取过程中，扔掺杂了较多的主观因素。但本研究采用层次分析法与模糊数学相结合的评价方法，结合土柱淋溶试验，从保水性、保肥性和经济性等3方面对环境材料进行综合评价，定量的给出了最优的材料配比方式，即当保水剂、沸石、腐殖酸的添加量分别为土壤质量的0.01%、0.1%和0.01%时，综合效果最好。该方法避免了层次分析法的的主观性，以及模糊评价中不确定性的影响。

通过将优选出的材料配方与空白对照的相关指标相比较进行验证，结果表明：与空白对照相比，最好的保水效果是未添加材料的空白对照的1.22倍；最好的氨氮保持效果是空白对照的1.2倍；最好的硝氮保持效果达空白对照的4.12倍；最好的尿素氮保持效果是空白对照的1.19倍，证明了该评价方法的可靠性。

同时，经济性是生产中最直接和被重视的问题，但在现有材料的评价过程中，对于材料选择和应用的经济性极少涉及。这在很大程度上影响了环境功能材料的应用推广。本研究中将经济性纳入评价指标。结果表明，最优材料配比也是单位面积资金投入最低的配比方式，具有最高的性价比，从而能够为生产实践提供应用依据。