生物炭不同粒径及不同添加量对土壤收缩特征的影响

摘要

土壤收缩特征在准确定量评价土壤结构和水力学特性中发挥重要作用。生物炭孔隙结构发达、比表面积巨大,施加生物炭不仅可以改变土壤的生物、化学性质,而且还影响到土壤的收缩特性。利用离心机法测定了添加不同粒径(2～1mm,1～0.25mm,<0.25mm)、不同比例(0,10,50,100,150g/kg)生物炭的土壤收缩特征,并采用三直线模型进行了模拟,得出如下结果:相同压力下,土壤比容积随着生物炭含量增加而增大,生物炭有效地限制了土壤收缩。土壤收缩变化过程适用三直线模型描述,伪饱和段和结构段的收缩特征值随生物炭含量增加而减小,超正常段的土壤特征值随生物炭含量增加而增大;生物炭粒径对土壤收缩特征值变化的影响不显著。研究表明,向土壤中添加生物炭能有效降低土壤干燥过程中的收缩程度,改善土壤结构,提高土壤持水性能。