盐阳离子类型及浓度对土壤持水及干缩开裂的作用效果

• 作者: 康端刚 邢旭光 马孝义
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤 水分 盐分 土壤持水 干缩裂缝 盐离子
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 115-122
• 页数: 8页
• 分类号: S152.7
• 字数: 8363字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.09.016

摘要

为探索阳性盐离子对土壤持水性能的影响，同时定量分析失水过程所致的土体收缩及裂缝特征，选取陕西粉黏壤土作为供试土壤，分别采用含有K+、Na+、Ca2+和Mg2+4种离子的盐溶液（浓度均为5、30和100 g/L）对土样进行饱和处理，采用离心机法测定土－水曲线，进一步对土壤持水能力进行评价；同时测定土体沉降高度，采用数字图像处理技术获取面积密度和长度密度等裂隙度量指标，对土体收缩和开裂水平进行定量分析。结果发现：1）van Genuchten模型适用于盐溶液浸泡土壤的土－水曲线拟合；2）4种盐离子均基本导致土壤持水能力降低（5 g/L Na+除外），且持水性与离子浓度呈负相关关系；同时使得土壤饱和含水率、残余含水率和进气吸力降低，其中土壤饱和含水率与离子浓度呈负相关关系；3）K+和高浓度 Na+有利于减轻土壤轴向收缩度，且土体轴向收缩应变与K+（P<0.01）和Na+（P<0.05）浓度呈负相关关系；在收缩过程中，不同离子对土壤容重的影响程度表现为 Mg2+>Ca2+>Na+>K+；4）4种离子均可减轻土壤开裂程度，且裂缝面积密度和长度密度与K+（P<0.01）、Na+（P<0.01）和Ca2+（P<0.05）浓度呈负相关关系，与Mg2+浓度呈正相关关系（P<0.01）。研究可为盐碱土壤持水能力评价、制定灌溉制度提供参考。