不同粒径土壤团聚体稳定性、润湿性研究

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土壤团聚体作为土壤结构的基本单位,是反映土壤结构稳定性、肥力和质量状况的重要指标。润湿性反映了物质在固液气界面的相互关系,表征了一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性;水分对土壤颗粒的润湿,是土壤水分关系和水分运动的核心机制。本文以结构性良好的土和褐土、以及结构性较差的黄绵土为研究对象,利用高能水分特征法和毛管上升法分别测定其不同粒径土壤团聚体的稳定性和润湿性,以期对土壤团聚体的稳定性机制有进一步的认识。主要结论如下:(1)快速润湿可以使土壤团聚体迅速达到表观饱和状态,导致表观饱和含水量的降低和残余含水量的升高。快速润湿会产生空气压缩的气爆效应使土壤团聚体崩解,而慢速润湿可能主要是由于粘土矿物的膨胀引起崩解。随着润湿速率的增加,团聚体稳定性以幂函数的关系衰减。(2)在结构性土壤中,团聚体粒径减小导致土壤持水曲线的含水量逐渐增大,同时比水容量曲线右移;0.25~0.5mm和0.5~1mm粒径的团聚体稳定性较高;1~2mm和0.25~0.5mm粒径范围的土壤团聚体稳定性与有机质含量出现负相关关系,在0.5~1mm粒径范围内的团聚体稳定性与有机质有正相关关系,可能是由于不同径级的团聚体形成胶结的机制不同。(3)在非结构性土壤中,土壤团聚体稳定性较高的粒径为:0.25~0.5mm。在1~2mm、0.5~1mm粒径下,土壤团聚体稳定性和有机质含量之间具有明显的正相关关系,而在0.25~0.5mm粒径的土壤下,土壤有机质含量和土壤团聚体稳定性之间具有二次关系。(4)土壤团聚体接触角随着土壤粒径的增大而减小;在0.5~1mm(非结构性土壤)和<0.25mm粒径范围内,土壤团聚体接触角与土壤有机质之间呈现出正相关关系,而在0.25~0.5mm粒径范围内,土壤接触角与土壤有机质含量之间呈现出负相关的关系,在1~2mm粒径范围内,当接触角小于53°时,土壤接触角随着有机质含量的增加而增加,当接触角大于53°时,土壤接触角随着有机质含量的增加而减小。
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