盐阳离子类型及浓度对土壤持水及干缩开裂的作用效果

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。

关键词：土壤、水分、盐分、土壤持水、干缩裂缝、盐离子

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分类号：S152.7(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51279167；国家科技支撑基金资助项目2012BAD08B01；公益性行业农业科研专项201503124。

在线出版日期：2016-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：115-122