發(fā)布時間：2021-08-16 12:05

　　再生水中高濃度鈉鹽溶液入滲對土壤水力特性的影響是長期低質(zhì)水灌溉引起土壤生態(tài)環(huán)境退化的關(guān)鍵問題之一。該文采用定水頭滲透法、一維水平土柱吸滲法測定不同濃度鈉鹽溶液條件下亞熱帶地區(qū)黏性潮土、沙性潮土、紅壤、水稻土、紫色土共5種土壤的水動力學(xué)參數(shù),分析了土壤理化性質(zhì)和鈉鹽溶液濃度對土壤導(dǎo)水特征的影響及其作用機制。結(jié)果表明:土壤粉粒、交換性鈣及交換性鎂含量具有促進(jìn)土壤水分運動的作用,而土壤黏粒、交換性鐵及交換性鋁含量則表現(xiàn)出抑制作用。與蒸餾水處理相比較,鈉鹽加快了土壤水分黏性潮土、沙性潮土及水稻土中的土壤水分運動速率,分別可最高提升其土壤水分?jǐn)U散率為22.0%、37.3%、39.7%;鈉鹽減緩了紅壤和紫色土的水分?jǐn)U散速率,溶液鈉鹽濃度越高,其抑制作用越明顯。土壤飽和導(dǎo)水率隨溶液鹽濃度升高呈先降后升的趨勢,1～10 g/L鈉鹽濃度范圍內(nèi)土壤飽和導(dǎo)水率與鈉鹽濃度具有良好的拋物線關(guān)系（R²>0.807）,各土壤導(dǎo)水率最小極值點的鈉鹽濃度在5 g/L左右。因此,再生水灌溉利用時其鹽濃度適度控制低于其極值點濃度。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

相對濕潤鋒運移速率隨鈉鹽濃度變化

采用不同濃度鹽溶液處理的土壤水分?jǐn)U散率與對照組對應(yīng)含水率的水分?jǐn)U散率相比，得到相對土壤水分?jǐn)U散率，如圖2所示，不同濃度鹽溶液處理下，相對土壤水分?jǐn)U散率曲線呈現(xiàn)差異，鹽溶液處理下黏性潮土相對水分?jǐn)U散率在土壤體積含水率高于0.25 cm3/cm3時，由減小變?yōu)樵龃�，并隨著土壤含水率增加呈先升后降的波動趨勢，體積含水率為0.33 cm3/cm3左右時最大。沙性潮土在體積含水率高于0.25 cm3/cm3時，1、5 g/L鈉鹽溶液處理下相對土壤水分?jǐn)U散率加快，且隨含水率增加先升后降，體積含水率為0.37 cm3/cm3左右時最大，而其余處理下土壤水分?jǐn)U散率變化不大。當(dāng)體積含水率高于0.25 cm3/cm3時，紅壤相對土壤水分?jǐn)U散率隨含水率增加亦呈先升后降的趨勢，土壤體積含水率為0.38 cm3/cm3左右時最大�？傮w上，鈉鹽溶液處理下紅壤相對土壤水分?jǐn)U散率減小，僅在土壤體積含水率0.32～0.41 cm3/cm3范圍內(nèi)有一定程度增大。紫色土相對土壤水分?jǐn)U散率在土壤體積含水率高于0.35 cm3/cm3時，隨含水率增加呈先升后降的趨勢，在0.43 cm3/cm3左右時最大。在1、2.5 g/L鈉鹽溶液處理下紫色土相對土壤水分?jǐn)U散率增大，較高濃度時減小。水稻土相對土壤水分?jǐn)U散率隨著土壤含水率升高而呈減小趨勢，隨處理溶液鹽濃度升高而增加，當(dāng)體積含水率高于0.30 cm3/cm3時，處理溶液鹽濃度越高，水稻土相對土壤水分?jǐn)U散率隨土壤含水率增加降低的幅度越大，土壤體積含水率高于0.35 cm3/cm3時，水稻土相對水分?jǐn)U散率均減小。因為土壤含水率較低時，土壤水分主要沿顆粒表面運動，此時水分運動與土壤顆粒表面性質(zhì)有密切關(guān)系，隨著含水率的升高，土壤黏粒發(fā)生膨脹和分散，土壤水分運動路徑增加，水分?jǐn)U散速率有下降趨勢，由于孔隙減小，孔隙毛管力提升，當(dāng)含水率進(jìn)一步升高時，土壤孔隙逐漸被水分填充，在含鹽水作用下土壤孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，水分?jǐn)U散速率則呈先升后降的趨勢，但土壤理化性質(zhì)和含鹽水濃度的不同使得各處理的水分?jǐn)U散呈現(xiàn)差異。因此為加快土壤水分運動，需根據(jù)土壤類型合理控制土壤含水率區(qū)間和入滲水鹽濃度。圖3所示為各處理下相對土壤水分?jǐn)U散率平均值隨入滲液鈉鹽濃度的變化，同一鹽濃度下不同土壤比較，黏性潮土、沙性潮土和水稻土總體上土壤水分?jǐn)U散率較高，其中黏性潮土相對土壤水分?jǐn)U散率在1 g/L鹽濃度處理時最大，平均約提升22.0%，而其余鹽濃度處理土壤水分?jǐn)U散率提升較小，僅提升10.0%～14.4%；隨入滲溶液鹽濃度升高，水稻土相對土壤水分?jǐn)U散率呈先升后降的趨勢，與鹽濃度呈較好的拋物線關(guān)系（y=-0.004x2+0.073x+1.019,R2=0.987,y為相對土壤水分?jǐn)U散率；x為鈉鹽濃度，g/L；下同），在10 g/L鹽濃度時最大，其相對土壤水分?jǐn)U散率平均約提升39.7%；沙性潮土則呈波動形式，在1、5 g/L鹽濃度時相對土壤水分?jǐn)U散率提升較大，分別為37.3%、30.0%，其余鹽濃度處理水分?jǐn)U散率變化較小。各鹽濃度處理下，紅壤和紫色土水分?jǐn)U散率減慢；入滲溶液鹽濃度越高，紅壤和紫色土相對土壤水分?jǐn)U散率越小，在15 g/L鹽濃度溶液處理時，其土壤水分?jǐn)U散率平均分別降低30.5%、42.1%，相對土壤水分?jǐn)U散率與鹽濃度呈良好的線性關(guān)系（紅壤：y=-0.015x+0.922,R2=0.982；紫色土：y=-0.033x+1.028,R2=0.933）。

圖3所示為各處理下相對土壤水分?jǐn)U散率平均值隨入滲液鈉鹽濃度的變化，同一鹽濃度下不同土壤比較，黏性潮土、沙性潮土和水稻土總體上土壤水分?jǐn)U散率較高，其中黏性潮土相對土壤水分?jǐn)U散率在1 g/L鹽濃度處理時最大，平均約提升22.0%，而其余鹽濃度處理土壤水分?jǐn)U散率提升較小，僅提升10.0%～14.4%；隨入滲溶液鹽濃度升高，水稻土相對土壤水分?jǐn)U散率呈先升后降的趨勢，與鹽濃度呈較好的拋物線關(guān)系（y=-0.004x2+0.073x+1.019,R2=0.987,y為相對土壤水分?jǐn)U散率；x為鈉鹽濃度，g/L；下同），在10 g/L鹽濃度時最大，其相對土壤水分?jǐn)U散率平均約提升39.7%；沙性潮土則呈波動形式，在1、5 g/L鹽濃度時相對土壤水分?jǐn)U散率提升較大，分別為37.3%、30.0%，其余鹽濃度處理水分?jǐn)U散率變化較小。各鹽濃度處理下，紅壤和紫色土水分?jǐn)U散率減慢；入滲溶液鹽濃度越高，紅壤和紫色土相對土壤水分?jǐn)U散率越小，在15 g/L鹽濃度溶液處理時，其土壤水分?jǐn)U散率平均分別降低30.5%、42.1%，相對土壤水分?jǐn)U散率與鹽濃度呈良好的線性關(guān)系（紅壤：y=-0.015x+0.922,R2=0.982；紫色土：y=-0.033x+1.028,R2=0.933）。2.2 鈉鹽濃度對土壤飽和導(dǎo)水性的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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