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再生水灌溉对土壤表层大孔隙的影响
引用本文:徐洋洋,张兴,左西宇,王天阳,樊向阳,杜瑞琪,栗现文,陈俊英.再生水灌溉对土壤表层大孔隙的影响[J].农业工程学报,2023,39(23):113-122.
作者姓名:徐洋洋  张兴  左西宇  王天阳  樊向阳  杜瑞琪  栗现文  陈俊英
作者单位:西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 杨凌 712100;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室, 杨凌 712100;中国农业科学院农田灌溉研究所, 新乡, 453000
基金项目:国家自然科学基金项目(51979234);国家重点研发计划项目(2021YFD1700901)
摘    要:再生水是农业灌溉重要的水资源,但作为灌溉用水,因其所富含的营养物质含量和有害物质浓度不同,其对土壤基本物理性质及土壤内部孔隙的影响也存在一定差异,为探明不同水质再生水灌溉下土壤的退化情况,该研究进行了为期1.5a的室外大田灌溉试验,对比4种不同水质(W1:预处理后的生活污水,W2:再生水1,W3:再生水2,W4:自来水)灌溉后土壤的多项基本理化性质的变化情况,包括:pH值、电导率(electrical conductivity,EC)、钠吸附比(sodium adsorption ratio, SAR)及土壤大孔隙和大孔隙结构等。结果表明:1)再生水灌溉1.5a后与淡水灌溉相比,土壤SAR和Na+含量等理化指标均有一定提高,但除SAR及pH值指标有显著提高外,其他指标变化差异并不显著(P<0.05)不同水质再生水短期灌溉均不会造成表层土壤盐碱化。2)再生水灌溉后土壤的总孔隙度变化并不显著,但不同水质再生水灌溉显著增加了表层土壤的大孔隙度和大孔隙连通性(P<0.05),较W4处理,W1、W2和W3处理的大孔隙度(等效孔隙直径D>50 μm)分别增加了120.76%、131.23%和49.69%,连通孔隙占比和连通性指数也均有所增加,但再生水灌溉也显著堵塞土壤内微小孔隙,进而影响土壤水力性质。3)土壤孔隙网络模型结果表明,再生水灌溉后土壤连通性出现了明显改善,孔隙间的连接通道数量显著提高,孔隙网络发育更加复杂,土壤透气性有所增强。综上所述,短期再生水灌溉并不会导致土壤的严重退化,但从长远灌溉发展的角度看,W1水质处理对土壤是有害的,而适当的调低水质标准,对土壤的负面影响并不显著,甚至在一定程度上改善了土壤的通气性。

关 键 词:再生水  CT扫描  隙特  孔隙结构  连通性
收稿时间:2023/5/7 0:00:00
修稿时间:2023/11/7 0:00:00

Effects of reclaimed water irrigation with different water quality on surface soil macro-pores
XU Yangyang,ZHANG Xing,ZUO Xiyu,WANG Tianyang,FAN Xiangyang,DU Ruiqi,LI Xianwen,CHEN Junying.Effects of reclaimed water irrigation with different water quality on surface soil macro-pores[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(23):113-122.
Authors:XU Yangyang  ZHANG Xing  ZUO Xiyu  WANG Tianyang  FAN Xiangyang  DU Ruiqi  LI Xianwen  CHEN Junying
Affiliation:College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China;The Key Laboratory of Agricultural Soil and Water Engineering in Arid Areas Subordinated to the Ministry of Education, Northwest A & F University, Yangling 712100, China;Institute of Farmland Irrigation of CAAS, Xinxiang 453000, China
Abstract:
Keywords:straw  soils  porosity  pore structure  connectivity
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