生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响

• 作者: 陈斯 吴凤平 王辉 欧阳赞 湖南农业大学水利与土木工程学院
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水分入渗 生物炭 沼液 减渗 入渗模型
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 所属期刊栏目: 土壤环境（中国土壤学会土壤环境专业委员会协办）
• 页码范围: 104-114
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

为减缓黏质砂红壤沼液水分下渗,本研究以生物炭不同混掺量和不同混掺厚度为影响因子进行室内土柱模拟试验,设置3种生物炭混掺量(1%、3%和5%)和4种混掺厚度(5、10、15 cm和20 cm),同时设置不混掺生物炭为对照处理(CK),以探究生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响,并优选出适宜的土壤水分入渗模型。结果表明:生物炭减小了沼液灌溉下红壤的湿润峰运移速率和累积入渗量,对红壤入渗表征为减渗效果。对于不同混掺量,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着生物炭混掺量的增加而减小,其中5%混掺量处理为最小值。对于不同混掺厚度,1%和3%混掺量时,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈先减后增的趋势,其中10 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理平均分别减小21.62%和26.89%;5%混掺量处理下,红壤湿润锋运移距离和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈递减趋势,其中20 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理分别减小35.58%和45.49%。采用Philip、Kostiakov、Horton模型对红壤水分入渗过程进行模拟,通过比较模型参数、RMSE和R2发现,Kostiakov模型拟合效果优于其他模型。研究表明,生物炭可抑制红壤水分入渗能力,减缓沼液水分入渗进程,达到减渗效果,进而降低了沼液下渗过快而引起地下水污染的风险。