不同CDE模型对硒在黄绵土中运移特性的模拟研究

污染物在土体运移是影响土体和地下水污染的一个重要的因素。为了研究不同因素对亚硒酸根离子在土体中运移的影响,在室内不同实验条件下,采用垂直土柱易混置换法对亚硒酸根离子在黄绵土土柱中的运移进行了研究,获得了不同容重及不同土柱高度条件下亚硒酸根离子的穿透曲线,通过STANMOD软件,应用确定性平衡CDE数学模型和确定性非平衡两区模型对穿透曲线进行拟合,研究结果表明:容重增大,阻滞因子R值减小,弥散系数D值则是先增大后减小;随着土柱高度的增加,弥散系数D值减小,而阻滞因子R变化不大。非平衡两区模型对于亚硒酸根离子运移参数的拟合优于平衡模型。穿透曲线能较好地反映出离子在土壤中运移的参数值,曲线越靠近y轴、初始穿透时间越小则弥散系数D越大;曲线越平缓则R值越大。     

土壤容重对红壤水分溶质运移特征影响的试验研究

通过测定南方第四纪红壤不同土壤容重条件下,土壤水分水平入渗过程和溴化钾溶液穿透曲线,分析了土壤容重对入渗速率、土壤饱和导水率的影响;根据CDE模型、运用CXTFIT软件对溴离子的穿透曲线(BTC)进行拟合.并求其运移参数.结果表明:土壤水分运移速率和土壤饱和导水率随着红壤容重增大而减少;随着容重增大,Br-的水动力弥散系数D增大,阻力因子R也增大.     

土壤磷扩散的影响因素研究

对3种不同质地土壤磷扩散特征以及影响因素进行了试验研究。结果表明,随着土壤含水率的增加,土壤磷的扩散系数明显增加,土壤磷的扩散系数与土壤含水率的关系呈显著的幂函数相关;随土壤质地加重,土壤磷扩散系数增大;温度升高,土壤磷扩散系数增大,土壤磷扩散系数的温度效应可用磷扩散系数的温度系数定量表示;随着土壤施磷量的增大,土壤的磷扩散系数明显增加;土壤容重对磷扩散的影响与土壤的质地有关。对于质地较重的土壤,随着土壤容重的增加,磷扩散系数有降低的趋势;而对于质地轻的沙土,磷扩散系数有增加的趋势。     

改性塿土对土壤有机污染物苯酚运移的阻滞模拟

为了防止和控制污染物在土壤中纵向迁移,保护地下水免受污染。该研究通过饱水土柱运移试验,用非反应性离子Cl-探求土柱参数弥散系数,并运用平均孔隙水流速和弥散系数求算反应性溶质苯酚的运移参数阻滞系数,探究十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTMAB)改性土和原土对苯酚运移的阻滞效应,以及改性比例、pH值、离子强度等因素对苯酚在土柱中运移的影响。结果表明:以CTMAB改性黏化层塿土,显著增强了土壤对苯酚运移的阻滞能力。改性土对苯酚运移的阻滞能力随着改性比例的增加而增强,苯酚在100%改性土中运移的阻滞系数值是在原土中的26.06倍;pH值在6.0~8.0变化时,对苯酚在改性土中运移的阻滞作用影响不大;当离子强度在0.001~0.1 mol/L范围内,随着离子强度的增加,原土和改性土对苯酚运移的阻滞能力均减弱,原土对苯酚的阻滞系数由0.56降至0.37,100%改性土由17.57降至8.71。以100%改性比例制备的改性土在中性环境,离子强度为0.001 mol/L环境中对苯酚的阻滞效果最好。     

不同质地和容重对Cl-在土壤中运移规律的影响

土壤的水分含量，质地，均一性，温度等因素都会影响化学物质在土壤中的运移，在室内条件下，采用垂直土柱易混置换法，就不同质地及不同容重对Cl^-在土壤中运移规律的影响进行了初步研究，研究结果表明，Cl^-在黏粒含量高的土壤中的水动力弥散系数（D）大于在黏粒含量低的土壤中的水动力弥散系数，而延迟因子（R）则小于黏粒含量低的土壤，在同一质地不同容重条件下，D值随容重的下降而减小，R值则增大。     

不同剖面层次土壤磷素运移研究

以陕西杨凌地区Lou土为研究对象，通过饱和稳定流土柱运移试验。测定磷酸盐（H2PO4^-）在不同层次土壤中的运移穿透曲线（BTC）。应用CDE模型、CXSTFIT软件程序对其实测穿透曲线（BTC）进行拟合求其运移参数，研究其运移规律。结果表明，磷酸盐在Lou土中的运移受到土壤的强烈阻滞作用。随着CaCO3含量增加。磷酸盐运移所受的阻滞作用增大。磷酸盐在Lou土不同剖以次中运移所受阻滞作用大小与CaCO3含量呈极显著的正相关，r=0.9791^**；而与粘粒含量且成极显著的负相关，r=0.9318^**。磷酸盐在Lou土不同土层运移所受阻滞作用大小顺序为“钙积层＞堆垫表层＞粘化层，其阻滞因子R值分别为：11.80-13.00,5.20-7.00,3.90-5.00。     

土壤初始含水率对优先流的影响简

土壤中优先流的存在会造成肥料利用率降低以及土壤深层甚至地下水污染.为确定土壤初始含水率对优先流的影响,通过室内含大孔隙土柱定水头入渗实验,以长武黑垆土及渭河砂土为研究对象,分析不同土壤初始含水率对优先流的影响.结果表明：1）相同质地,当土壤初始含水率大于其斥水性的峰值含水率时,湿润锋运移深度随着土壤初始含水率的增大而增大,反之湿润锋运移深度随着初始含水率的增加而减少,不同质地土壤湿润锋运移速度随土壤粉粒质量分数升高而减慢;2）累积入渗量受到土壤储水性及斥水性的双重影响,导致与湿润锋的运移趋势并不一致,黑垆土对照CK组及优先流O-C-30组（除7.04％含水率外）累积入渗量随着土壤初始含水率的增大而减小,渭河砂土CK组及O-C-30组均呈现2阶段特征,累积入渗量先随着土壤初始含水率的增加而减少,之后随土壤初始含水率的增加而增加;3）Kostiakov入渗模型能很好地拟合累积入渗量随时间的变化过程,适用于存在优先流的土壤入渗模拟.该研究结果对土壤优先流水分模拟具有一定的指导意义.     

用均衡试验法测定土壤吸附参数

用均衡试验法测定了５种土壤的吸附量、分布系数，阻滞因子。结果表明，土壤阻滞因子，分布系数受土壤初始浓度，土壤质地影响大。一般来说，分布系数Ｋｄ＝０．０１￣１．５０之间，阻滞因子Ｒ＝１．０￣４．５６之间，均衡试验法物理概念明确，试验简单，易操作，测定结果可靠，是用数学模型研究溶质运移问题所必需的基础实验。     

不同质地土壤中铜离子运移阻滞因子研究

采用等温静态平衡吸附实验确定了重金属铜离子在3种不同质地土壤(砂质壤土,粉砂质粘土,壤质砂土)中的阻滞因子R,然后,结合混合置换实验中测定的铜离子和示踪剂离子的出流动态,采用了确定性平衡对流-弥散方程和确定性非平衡两区对流-弥散方程计算阻滞因子R。结果表明,Langmuir等温线形吸附方程可以准确描述铜离子的吸附特性;确定性平衡模型计算的R值与实测值接近;采用混合置换实验结合对流-弥散方程计算阻滞因子的方法耗时较长,精度不高。     

模拟再生水灌溉下污灌土壤中盐分离子交换运移的试验研究

为研究再生水灌溉下原污灌区土壤中主要盐分离子交换运移规律,采用有污水灌溉背景的两种质地土壤,根据再生水的基本性质及其盐分离子组分,配制4种浓度水平的入渗液,进行土柱模拟试验。结果表明,不同质地土壤在低Na^＋配制液淋洗下的穿透曲线都出现下凹现象,但Na^＋在壤土中富集的表现并不显著,而在粉质砂壤土中部分Na^＋吸附累积时间较长;模拟再生水入渗溶液中不同组分的盐分离子在不同程度上影响污灌土壤中发生的离子化学反应的进行,导致各处理下Na穿透时间发生显著差异;长期再生水灌溉会对HCO3^-含量较高且粉粒比重大的土壤的入渗等性能产生更为不利的影响。     

土壤紧实胁迫对黄瓜生长、产量及养分吸收的影响

用容重分别为1.2、1.4和1.6.g/cm3的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实度对黄瓜生长、产量及养分吸收的影响。结果表明,当土壤紧实度增大时,黄瓜秧苗的株高在定植后的15.d后受到显著抑制;第4叶的叶宽和叶长在定植后9～17.d内增加;茎粗则是在稍紧的土壤中(R.1.4)最大,过紧的土壤中(R.1.6)最小;根系伸长生长受阻,干物质质量及活力显著下降,根冠比降低;生物学产量、经济产量、经济系数的变化情况及植株对氮、磷、钾吸收量的变化与茎粗的变化趋势相同。在本试验条件下,容重为1.2.g/cm3的土壤利于株高及根系的生长,容重1.4g/cm3的土壤则利于茎粗、根系养分的吸收及产量的增加。     

种植草本植物狗牙根改良滨海黏性盐碱地的研究

为探明不同轮作模式对宁夏南部山区旱地农田土壤肥力和谷子产量的影响，基于连续8年定位试验，研究了谷子连作（R0）、谷子–小麦–糜子轮作（R1）、谷子–胡麻–豌豆轮作（R2）和谷子–豌豆–马铃薯轮作（R3）处理对谷子产量及土壤物理和化学性质的影响。结果表明：经过两个轮作周期后，与R0处理相比，R2处理谷子产量增加13.10%，R1处理产量略有降低，R3处理产量显著降低（P<0.05）。各轮作模式均有利于降低土壤容重，提高土壤田间持水量，并且R1和R2处理土壤容重显著低于R0处理；除R3处理外，R1和R2处理有利于增加土壤孔隙度，与R0处理相比增幅分别为15.09%和21.18%。各轮作模式均有利于增加土壤>0.25 mm大团聚体总量，其中R1和R2处理可以显著降低土壤中<0.25 mm和2~0.25 mm团聚体数量（P<0.05），并显著增加>2 mm团聚体比例。各轮作模式土壤有机质含量均高于R0处理，土壤全量养分含量差异不明显；各轮作模式均有利于增加土壤微生物生物量碳、氮和有效磷含量，同时R2处理还有利于增加土壤碱解氮、速效钾和微生物生物量磷含量。综上，轮作有利于旱地土壤有机质积累，降低土壤容重，增加大团聚体数量，提高土壤微生物生物量，但不同轮作模式间存在差异，其中，R2处理更有利于增加谷子产量、改善土壤结构、培肥土壤，可以作为宁夏南部山区雨养农业旱作区的优选作物轮作模式进行推广。     

THE CHARACTERIZATION OF SOME SCOTTISH ARABLE TOPSOILS BY AGRICULTURAL AND ENGINEERING METHODS

Samples from fifty-eight arable topsoils in south-eastern Scotland were analyzed for compactability, plasticity, organic matter content, particle density, and particle-size distribution. The samples were classified by the methods employed for engineering soils and the groupings so obtained were compared with the textural classes. The criteria for the classification of engineering soils provide useful information on the likely mechanical behaviour of arable soils in the field. Tests were made for correlation between fifteen soil properties. The organic matter content, which in the samples studied ranged from 2 to 10 per cent, was shown to influence several mechanical properties, including optimum moisture content, maximum dry bulk density, liquid limit, and plastic limit. Maximum bulk density and optimum moisture content were strongly correlated with Atterberg limits and organic matter content. The liquid limit was more closely correlated with particle-size distribution than was the plastic limit. Unlike soils encountered in engineering, the particle density of these soils was not correlated with particle-size distribution but, like the Atterberg limits, was strongly correlated with organic matter content.     

北京地区表层土壤分形特征研究

土壤是一种具有分形特征的复杂系统.分形维数可以反映很多土壤特性.本研究考虑了7种土壤类型、4种土地利用类型,在北京地区选取了30个典型样点,对复杂地理环境表层土壤的分形特征进行了分析,探讨了分形维数与土壤质地、土壤理化性质等方面的关系.研究结果表明,在复杂地理环境条件下,土壤颗粒分形维数总体变异性较弱;分形维数与黏粒含量呈显著正相关,与(砂粒含量+粉粒含量)和黏粒含量的比值呈显著负相关.分形维数可以反映土壤质地,但仅可指示部分重要土壤的理化性质.     

裸岩石砾地客土土体结构对水肥渗漏的影响

针对裸岩石砾地利用客土法整治后新增耕地存在失水失肥的现象,以秦岭北麓某荒石滩新增耕地客土耕层作为模拟研究对象,将供试土壤以不同容重分层填装试验土柱,并对其进行了水分入渗试验,分析了裸岩石砾地人为耕作层结构的水分、养分渗漏特征。通过对5种耕作层结构的模拟渗漏试验,结果表明:(1)人为耕层土壤初始渗漏能力和渗漏速率与模拟心土层容重呈负相关关系,其入渗过程可用修正后的Kostiakov入渗模型进行模拟;(2)心土层土壤容重对累积入渗量、入渗速率及养分流失量均有较大影响,并呈负相关关系;(3)分析养分总渗漏量显示,存在一个最优耕层结构,在此耕层结构具有较好的保肥效果。通过综合分析水肥渗漏状况,确定最优耕层结构自下而上容重分别为1.5,1.3,1.2g/cm3。     

Soil properties and yam yield under different tillage systems in a tropical Alfisol

In Nigeria, information is lacking regarding the most suitable tillage method in extensive yam production. Hence, five tillage methods were compared at two sites in 2008–2010 with reference to their effects on soil physical and chemical properties, leaf nutrient concentrations, growth and tuber yield of yam (Dioscorea rotundata Poir) on Alfisols at Owo (site A) and Akure (site B), south-west Nigeria. The tillage methods were: zero tillage (ZT), manual ridging (MR), manual mounding (MM), ploughing + harrowing (P + H) and ploughing + harrowing + ridging (P + H + R). P + H + R had lower soil bulk density than other tillage methods and resulted in higher leaf N, P, K, Ca and Mg and yam tuber yield. In ZT, bulk density, soil moisture content, soil organic C, N, P, K, Ca and Mg were significantly higher and temperature lower than other tillage methods. Results of multiple regressions revealed that bulk density significantly influenced the yield of yam rather than soil chemical properties. Compared with MR, MM, P + H and ZT, and averaged across years, P + H + R increased yam tuber yield by 12.3, 12.8, 34.9 and 50.7%, respectively, in site A and 12.9, 13.5, 25.2 and 44.5%, respectively, in site B. P + H + R was found to be most advantageous and is therefore recommended for yam cultivation.     

Specificity of the physical properties of soils in locally waterlogged landscapes in the lower reaches of the Don River

We studied the physical properties of chernozems subjected to local waterlogging because of different reasons. The secondary soil hydromorphism resulted in insignificant changes in the soil’s texture related to some redistribution of the elementary soil particles by the particle-size fractions. The physical clay content somewhat increased in the lower part of the soil profiles (in the B2 and BC horizons) at the expense of the clay particles. The bulk density of the waterlogged soils somewhat increased, particularly in the B2 horizon. The regular soil waterlogging worsened the soil’s structural status with a decrease in the content of the silt-size aggregates and an increase in the content of the coarse blocky aggregates. The changes in the soil’s structure can be considered a diagnostic feature of the locally waterlogged chernozems. The water stability of the aggregates increased due to the higher contents of the major cementing agents, including the soil humus and carbonates.     

表层土壤容重对黄土坡面养分随径流迁移的影响

农田化学物质随地表径流迁移的问题,既是农业问题,又是水环境问题。地表土壤容重是影响土壤溶质随径流迁移的重要因素之一。通过室内模拟试验,研究了降雨条件下土壤容重对黄土区坡面土壤氮、磷和钾随径流迁移过程的影响。结果表明,随着土壤容重增大,初始产流时间提早,径流系数增大,土壤流失量增多,土壤磷和钾流失量也随之增大。径流养分浓度变化对土壤容重响应程度的大小次序是：NO3ˉ-N〉PO4^3-P〉K^＋。径流养分流失率过程曲线存在“峰值点”,它是土壤容重、溶质理化特性以及土壤水文参数综合作用的结果。通过数学模拟,进一步证实了幂函数是模拟黄土区非饱和水流条件下养分流失过程的最佳模型。本研究为深入理解黄土坡面径流溶质迁移机理提供了参考。     

绿肥生产利用方式对云南高原红壤理化性状及玉米产量的影响

[目的]比较不同绿肥作物及其不同翻压方式对云南高原红壤理化性状的作用,为云南高原红壤持续高产稳产制定简易高效的绿肥利用技术提供理论依据.[方法]2011—2019年以玉米为主要作物,在云南高原红壤上进行了绿肥生产利用田间定位试验,试验设冬闲–玉米(CK)、种植并翻压肥田萝卜–玉米(R)、种植并翻压光叶紫花苕子–玉米(V...     

Simulation of water permeability processes in chernozems of the Kamennaya Steppe

The physical and hydrophysical properties of ordinary chernozems from the Kamennaya Steppe were studied for the experimental support of a soil water infiltration model. Increased fissuring and density of the plow horizon were noted because of the dry weather conditions, which caused high infiltration values. The soil water retention curve parameters were calculated from the experimentally determined particle-size distribution, the bulk density of the soil, the solid phase density, the organic matter content, and the physicomechanical and soil-hydrological constants using the known pedotransfer functions and the Voronin secant method. A model experiment with different input parameters was performed. It was shown that the best experimental support of the model included parameters calculated by the Voronin method with the following approximation by the van Genuchten function.