生物炭对粘质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响

作者：陈斯; 吴凤平; 王辉; 欧阳赞

来源：农业环境科学学报, 2022, 1-13.

• 水分入渗
• 生物炭
• 沼液
• 减渗
• 入渗模型

【目的】通过生物炭调控红壤沼液水分入渗进程，为减缓粘质砂红壤沼液水分下渗提供科学依据。【方法】本研究以生物炭不同混掺量和混掺厚度为影响因子进行室内土柱模拟实验，设置3种生物炭混掺量（1%、3%和5%）和4种混掺厚度（5、10、15 cm和20 cm），以不混掺生物炭为对照处理（CK），探究生物炭对粘质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响，并优选出适宜的土壤水分入渗模型。【结果】结果表明：生物炭减小了沼液灌溉下红壤的湿润峰运移速率和累积入渗量，对红壤入渗表征为减渗效果。对于不同混掺量而言，红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着生物炭混掺量的增加而减小，5%混掺量处理为最小值。对于不同混掺厚度而言，1%和3%混掺量时，红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈先减后增趋势，10 cm混掺厚度处理为最小值，较CK处理平均分别减小21.62%和26.89%；5%混掺量处理下，红壤湿润锋运移距离和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈递减趋势，20 cm混掺厚度处理为最小值，较CK处理分别减小35.58%和45.49%。采用Philip、Kostiakov、Horton模型对红壤水分入渗过程进行模拟，根据模型参数、RMSE和R2进行比较，Kostiakov模型拟合效果优于其他模型。【结论】研究表明，生物炭抑制了红壤水分入渗能力，减缓沼液水分入渗进程，达到减渗效果，降低了沼液下渗过快而引起地下水污染的风险。

• 单位
  土木工程学院; 湖南农业大学