积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响

2021-08-10 02:33蒋茜吴凤平宋城业陈婷李芊芊孟志雄
灌溉排水学报 2021年7期
关键词:矿化度红壤运移

蒋茜,吴凤平,谭 帅,王 辉,宋城业,陈婷,李芊芊,孟志雄

积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响

蒋茜,吴凤平,谭 帅*,王 辉,宋城业,陈婷,李芊芊,孟志雄

(湖南农业大学 水利与土木工程学院,长沙 410128)

【】探讨积水入渗条件下矿化度对酸性红壤水盐运移特征的影响,为我国南方非常规水合理利用提供参考。采取土柱入渗试验,以蒸馏水灌溉(CK)为对照,探究不同矿化度水(1、2、3、5、10 g/L)入渗下南方红壤水分动态运移、水盐分布及土壤pH值变化,并量化矿化度与入渗模型参数关系。与CK相比,1~10 g/L处理抑制红壤水分入渗,同一时刻累积入渗量表现为CK>1 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理。5 g/L处理持水能力显著高于其他处理(<0.05),单位时间湿润锋运移距离小于CK和1、2 g/L处理。Kostiakov公式较Philip方程能更精确描述1~3 g/L处理红壤累积入渗量随时间变化,矿化度大于3 g/L时则相反。红壤累积入渗量与湿润锋运移距离符合线性关系,红壤持水能力、入渗模型参数与矿化度关系均满足三次多项式(2>0.95,<0.06)。1~5 g/L处理可使5~25 cm土壤平均含水率增加0.09%~4.61%,各处理土壤值和Na+、Cl-质量分数随深度增加呈减小趋势,矿化度对25~40 cm范围土壤盐分的影响小于上层土壤。与CK相比,1~5 g/L处理加剧红壤酸化,10 g/L处理则增加土壤pH值。矿化度对土壤酸化和分散作用程度不同是造成红壤水盐运移特征差异的原因,南方红壤区非常规水安全利用需综合考虑矿化度作用下土壤水盐、酸碱环境变化。

矿化度;红壤;一维入渗;入渗模型;水盐分布

0 引言

【研究意义】非常规水利用在有效降低南方地区淡水资源消耗、缓解季节性干旱等方面具有重要作用。因产业结构及水文地质条件差异,非常规水中盐分离子难以去除、盐分变化范围较大[1-2]。矿化度是影响土壤盐分的主要因素,利用矿化度较高的非常规水灌溉易造成根区土壤盐分积累[3-4]。同时,进入土壤的盐分离子与土壤原有化学元素和土壤颗粒发生作用,改变土壤结构和能量状态[5-6],进而影响土壤水盐运动。红壤为南方地区典型土壤之一,具有弱酸性、孔隙度较低、质地黏重等特征,确定矿化度对红壤水盐运移特征的影响将为南方地区非常规水资源开发利用提供参考依据。【研究进展】在砂质粉壤土入渗特征研究上,吴忠东等[7]指出土壤入渗能力随矿化度增加逐渐增强,通常在矿化度为3 g/L时存在峰值,而后土壤入渗能力随矿化度增加逐渐减弱。刘小媛等[8]研究0~5 g/L微咸水入渗重度盐碱土壤后发现相同入渗历时内累积入渗量、湿润锋运移距离随矿化度增加呈增大趋势。胡传旺等[9]以南方典型酸性土壤为研究对象探讨高矿化度(5~25 g/L)盐溶液入渗下红壤水分运动特征,发现灌水矿化度高于5 g/L会抑制土壤入渗,并降低土壤pH值,对土壤产生酸化作用。另有研究表明,因土壤酸化造成的土壤结构破坏会降低可导水孔隙率[10]。【切入点】上述研究表明,矿化度对酸性土壤的响应特征区别于中性或碱性土壤,即土壤性质显著影响入渗过程。但目前有关不同矿化度水对土壤入渗特征的研究多以北方地区土壤为研究对象,南方地区酸性土壤的入渗研究尚不多见,且矿化度对酸性土壤入渗过程的作用机制仍不清晰,较低矿化度(<5 g/L)对其水盐运移特征的影响及参数定量研究相对缺乏。【拟解决的关键问题】为此,采用定水头一维垂直土柱入渗试验,研究不同矿化度水作用下红壤水盐运移特征并定量表征矿化度与入渗模型参数之间的关系,探讨红壤的酸化、分散作用对红壤入渗过程的作用机理,以期为非常规水资源利用、酸性土壤水盐运移模型构建提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

供试土壤取自湖南长沙(113°16'46"E,28°32'49" N),土地利用类型为荒地。利用随机、多点法(10个点)采集表层0~20 cm土样,去除土样中的枯枝、异物并置于干燥、阴凉的实验室内使其自然风干,过2 mm筛备用。利用比重法测定土壤颗粒组成,按国际制土壤质地分级标准,供试红壤属黏土(12%砂粒,32%粉粒,56%黏粒)。土壤干体积质量和初始质量含水率分别为1.240 g/cm3和0.051 g/g,土壤初始pH值、值为4.33、28.8 µS/cm,土壤初始Na+、Cl-质量分数分别为0.068、0.058 g/kg。

1.2 试验设计

试验于2019年8月15日—9月30日在湖南农业大学灌溉排水工程实验室进行。为简化离子作用对红壤入渗能力的影响,配置5种质量浓度(1、2、3、5、10 g/L)的NaCl溶液模拟不同矿化度水入渗,并以蒸馏水(矿化度接近于0)作为对照(CK),每个处理重复3次。

采用一维垂直定水头法测定不同矿化度水作用下红壤入渗过程。为便于观测入渗过程,土柱和供水设备均由有机玻璃管制成,其中土柱的内径为8 cm,高为50 cm;供水设备为内径5 cm,高50 cm的马氏瓶。按照1.24 g/cm3的体积质量,将土样分9层(每层厚为5 cm)装入有机玻璃柱内。填装土样前,在有机玻璃柱底部放置纱布和滤纸,防止土壤颗粒流失。装填每层土样时,用卷着的硬纸片将土样缓慢送入有机玻璃柱底部并用搅拌棒将土壤均匀搅拌,使其填装均匀并在层与层之间刮毛。待土柱装填完成,在土柱表面放一层滤纸,防止试验过程中溶液对土柱表面的冲刷。试验过程中,供水水头控制在2 cm。按照时间由密至疏的原则,记录马氏瓶水位高度及对应土柱的湿润锋运移距离。当湿润锋深度达到35 cm时,停止供水,迅速吸干土柱表层积水。由表层至湿润锋处,用土钻每5 cm采取土样。利用烘干法测定土壤质量含水率,并结合土壤干体积质量得到土壤体积含水率。在土水比1∶5下获取悬浮试样,使用梅特勒Seven Excellence S470-B多功能测试仪(Mettler Toledo, Switzerland)和PXSJ-216F离子计(上海仪电科学仪器股份有限公司,中国上海)分别测定土壤、pH值和Na+、Cl-质量分数。试验装置如图1所示。

1.3 入渗模型及评价标准

为分析不同矿化度条件下红壤的积水入渗规律,本研究采用Kostiakov公式和Philip方程描述红壤入渗过程,以探讨灌水矿化度对红壤入渗参数的影响。土壤入渗经验公式[11]:

=at, (1)

式中:为累积入渗量(cm);为入渗历时(min);、均为经验常数。

图1 试验装置示意

Philip[12]通过推求土壤水分运动基本方程的半解析解,提出Philip一维入渗公式。在入渗时长较短的情况下,该公式可表示为:

=0.5, (2)

式中:为吸渗率(cm/min0.5);其他符号意义同式(1)。

采用决定系数(2)及均方根误差()作为评价Kostiakov公式和Philip方程描述土壤水分入渗效果的指标参数,其中2的值越接近于1,值越小,表示入渗模型对红壤入渗特征的拟合效果越好。

1.4 数据处理与分析

试验数据均为3次重复的平均值,误差线为标准差,所用土壤含水率均为体积含水率。使用Excel进行图表绘制和土壤入渗参数求解。使用SPSS 22(IBM Corp,USA)对各指标先进行单因素方差分析,若存在显著性差异(<0.05),则利用最小显著性差异法(LSD)进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同矿化度水灌溉下红壤累积入渗量

图2为不同矿化度作用下红壤累积入渗量随入渗历时的变化。各处理累积入渗量随时间变化类似,均表现出累积入渗量随时间推移而增加的趋势,且增长速率逐渐降低。

入渗初期,曲线重合度高,矿化度对累积入渗量的影响不明显。随入渗历时增加,各处理土壤累积入渗量差异渐显,同一时刻1~10 g/L处理累积入渗量均低于CK,表明矿化度对红壤水分入渗具有抑制作用,单位时间内累积入渗量减少,红壤入渗能力降低。单位时间内红壤累积入渗量表现为:CK>1 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理。相较于CK(14.76 cm),入渗结束时(湿润锋运移距离达到35 cm),1、2、3、10 g/L处理累积入渗量分别降低1.53%、2.03%、1.75%、8.00%,5 g/L处理累积入渗量增加4.32%,而160 min后5 g/L处理同一时刻水分入渗速度低于CK和1 g/L,说明5 g/L处理水分下渗能力较前期有明显减弱。

为定量分析积水入渗下灌水矿化度对红壤入渗特征的影响,采用Kostiakov公式和Philip方程拟合累积入渗量随时间变化,拟合结果见表1。由表1可知,各拟合方程的决定系数2均高于0.98(<0.05),表明Kostiakov公式和Philip方程均能较好地反映不同矿化度下红壤累积入渗量与时间的关系。1~3 g/L处理Kostiakov公式对应(0.072~0.141)均小于Philip方程对应(0.136~0.212),5 g/L及以上则表现出相反的规律,说明矿化度<5 g/L时Kostiakov公式较Philip方程能够更准确地描述不同矿化度水入渗下红壤累积入渗量随入渗历时的变化,Philip方程更适合描述5、10 g/L处理下红壤入渗特征。

图2 红壤累积入渗量随入渗历时的变化

表1 入渗公式参数拟合结果及关系

注 同列不同小写字母表示处理在5%水平差异显著;表示灌溉水矿化度。

Kostiakov公式中,表示第一个计时单位(1 min)后的累积入渗量,表示累积入渗量的衰减程度。由表1可知,矿化度对值影响显著(<0.05)。其中,在5 g/L时存在最大值(1.292),1、2、3 g/L和10 g/L处理下值显著低于CK,且表现为随矿化度的增加而降低。矿化度对影响显著(<0.05)。1~10 g/L处理下的随矿化度的增加呈先减小后增加的趋势,在5 g/L时存在最小值(0.441),累积入渗量衰减程度显著低于其他处理(<0.05),1、2、3 g/L和10 g/L处理下值均大于CK(0.521),1~3 g/L对应值无明显差异。说明在该试验条件下,矿化度为5 g/L时会增加红壤初始累积入渗量,但入渗量累积程度会随入渗时间增加而显著减低;1、2、3、10 g/L初始累积入渗量均低于CK,但累积入渗量衰减程度大于CK。Philip方程中,吸渗率是反映土壤入渗能力的指标,越小表示土壤的入渗能力越低。矿化度显著降低红壤入渗能力(<0.05)。1~10 g/L处理对应的较CK分别降低0.066、0.160、0.212、0.062、0.436 cm/min0.5,其中1 g/L和5 g/L处理下红壤的入渗能力较CK降低幅度小于6.28%,入渗能力相对接近于CK。通过回归分析发现,矿化度与入渗模型参数可用三次多项式进行描述(2>0.95,<0.06),该结果可为不同矿化度下红壤入渗参数的确定提供简单、快速的方法。

2.2 不同矿化度水灌溉下红壤湿润锋运移距离

不同矿化度水灌溉下红壤湿润锋运移距离随入渗历时的变化如图3所示。相同入渗时间内,1~10 g/L处理湿润锋运移距离均小于CK,与累积入渗量随时间变化一致。入渗初期曲线斜率较大且重合度高,湿润锋推进速度快,矿化度对红壤湿润锋运移影响不明显。随入渗历时增加,湿润锋推进速率趋于稳定,单位时间内不同处理湿润锋运移距离差异增大。0~160 min内湿润锋运移距离随入渗历时变化表现为CK>1 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理;入渗历时超过160 min,同一时刻5 g/L处理湿润锋运移距离小于CK、1 g/L处理和2 g/L处理,与入渗后期累积入渗量变化规律存在一定差异,说明5 g/L处理下土壤对水分的吸持作用较强,水分在土壤中的运移速度下降。1~5 g/L处理到达固定湿润锋运移距离所需入渗时间较CK(192 min)分别增加2.60%、22.40%、48.96%、28.65%;10 g/L处理入渗时间最长,较CK增加1.55倍。

图3 红壤湿润锋运移距离随入渗历时的变化

2.3 不同矿化度水灌溉下累积入渗量与湿润锋关系

根据实测结果,同一时刻累积入渗量与湿润锋运移距离之间存在一定的数量关系。如表2所示,线性关系式=f能较好描述不同矿化度水入渗下红壤累积入渗量与湿润锋运移距离f之间关系(2>0.99,<0.4)。系数为直线斜率,可作为湿润锋推进单位距离所需水量,亦可反映不同处理土壤剖面的持水能力[13]。由表2可知,矿化度对红壤持水能力影响显著(<0.05),具体表现为1~10 g/L处理下值随矿化度的增加整体呈先增加后减小的趋势,并在5 g/L存在最大值(0.453),说明5 g/L处理推进单位距离所需水量最大,具有较高的持水能力。矿化度为1~3 g/L时值均小于CK(0.418),但较CK对值影响不显著,即不显著降低红壤持水能力。10 g/L处理下值最小(0.386),持水能力差。矿化度与参数满足三次多项式关系(2>0.95,<0.02),在确定灌溉水量和控制水分下渗距离等方面具有一定参考价值。

表2 累积入渗量与湿润锋运移距离的线性回归关系

2.4 不同矿化度水灌溉下红壤水分分布

为对比矿化度对红壤剖面体积含水率的影响,入渗结束后0~40 cm范围内红壤剖面含水率的分布见图4。由图4可知,土壤含水率随深度增加而降低,总体变化规律为:土壤含水率在0~10 cm急剧减小,CK和1~10 g/L处理土壤含水率较表层土壤含水率分别降低19.13%、8.78%、13.71%、11.60%、17.16%、13.19%;10~30 cm土壤含水率变化幅度较小,30~40 cm土壤含水率再次降低,湿润锋处土壤含水率表现为5 g/L处理>1 g/L处理>CK>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理。从土壤含水率的整体分布来看,10 g/L处理土壤含水率明显低于CK,5~20 cm深度范围内1~5 g/L处理土壤平均含水率较CK(0.441 cm3/cm3)分别增长4.02%、0.09%、4.61%、2.73%。根据植物耐盐程度和水量需求,可适当增加灌溉水矿化度。

图4 土壤含水率随深度分布

2.5 不同矿化度水灌溉下红壤盐分和pH值分布

灌水后红壤在不同矿化度处理下土壤、pH值及Na+、Cl-分布见图5。由图5(a)可知,同一深度土壤值随矿化度增加而增大,各处理土壤值随深度增加整体呈减小趋势。0~25 cm各处理土壤值差异明显;25~40 cm土壤平均值较0~25 cm土壤值分别降低54.87%、59.86%、50.41%、27.68%、40.46%,其中1~3 g/L处理土壤值与CK差异较小。该结果说明矿化度对土壤值的影响随入渗深度的增加而降低,较低矿化度不显著增加25~40 cm范围内土壤值。

由图5(b)可知,CK土壤Na+质量分数随土层深度变化不明显,与土壤初始Na+随土层深度变化曲线基本重合。1~10 g/L处理Na+随土层深度增加呈现先增加后减少的趋势,且土壤Na+质量分数和积累深度随灌溉矿化度增加而增大。0~20 cm是1~5 g/L处理下Na+主要累积范围,Na+质量分数最大值较表层土壤分别增长32.09%、24.49%、25.38%、6.61%,10 g/L处理该范围内Na+质量分数整体较大,稳定在1.595~1.669 g/kg;20~35 cm各处理Na+质量分数随土层深度增加下降幅度较大且在30~35 cm处存在最小值,较最大值降低53.54%~70.57%;湿润锋处Na+增加。由图5(c)可知,CK的Cl-在土壤中随土层深度分布的曲线与初始值分布规律基本一致。1~10 g/L处理Cl-在土壤中的分布整体呈随土层深度增加而减小,30~35 cm范围内Cl-质量分数较土壤表面降低60.77%~84.14%,湿润锋处Cl-增加。0~20 cm同一深度Cl-质量分数表现为10 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>1 g/L处理>3 g/L处理>CK,20~40 cm范围内CK和1~3 g/L处理Cl-差异较小,均小于5、10 g/L处理。

由图5(d)可知,1~5 g/L处理土壤pH值整体小于CK,10 g/L处理土壤pH值大于CK,表明矿化度为1~5 g/L时会导致土壤酸化,而高矿化度增加土壤pH值。矿化度影响土壤pH值在土壤中的垂直分布,土壤pH值随深度增加呈先减小后增加的趋势,其中5 g/L处理在25~30 cm出现最低值(3.691),1、2、3、10 g/L土壤pH最低值较5 g/L分别增加4.77%、0.35%、0.49%、16.91%,表明5 g/L处理在下层土壤引起的土壤酸化程度高于其他处理。

图5 土壤剖面盐分、Na+、Cl-和pH值分布

3 讨论

灌水矿化度在3 g/L及以下可促进砂质壤土、粉质黏壤土等土壤水分入渗,且土壤入渗能力随矿化度增加而增大[7-8,14],而本试验发现1~3 g/L处理对红壤水分入渗具有抑制作用,红壤累积入渗量、湿润锋推进距离均表现为CK>1 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理。研究结果存在差异的原因一方面是入渗水为单一溶质NaCl溶液,另一方面是矿化度作用下土壤质地通过改变土壤孔隙尺寸和分布来影响土壤水力传导度[15]。与砂质壤土、粉质黏壤土等砂性强、质地较粗的土壤相比,南方红壤稳定性团聚体主要胶结物质为土壤中的黏粒、游离氧化铁铝,大量黏粒吸水膨胀并相互黏结使土壤大孔隙和传导孔隙变小[16-17]。同时,入渗水中Na+与土壤胶体颗粒及原有Ca2+、Mg2+、Al3+等离子的交换反应进一步改变土壤结构和孔隙特征[18-20]。土壤部分孔隙崩塌,黏粒在水流作用下运动造成孔隙堵塞,阻碍土壤水分下渗[21-22]。交换出的阳离子与氢氧根离子生成的沉淀物随水分下渗堵塞孔隙,也可能是抑制红壤水分下渗的原因之一[23]。Saejiew等[24]研究表明高矿化度可增加絮凝能力并抑制土壤颗粒的膨胀分散作用,提高土壤大孔隙比例和渗透性。本试验5 g/L处理下随入渗水进入表层土壤的离子数量增加,扩散双电子层向黏粒表面压缩,土壤颗粒间排斥力降低促进土壤胶体絮凝[7],使土壤入渗能力在短暂时间内得到提高,土壤初始累积入渗量大于其他处理。此外,部分研究指出土壤团聚体的结构性和稳定性因酸化作用增强而减弱,酸化作用会降低红壤可导水孔隙率[25-26]。0~15 cm范围内5 g/L处理土壤pH值相对高于1~3 g/L处理,表明土壤被酸化和破坏程度低于1~3 g/L,水分下渗所受阻碍作用相对较小。随入渗历时增加,5 g/L处理土壤pH值不断降低且达到最低值,对土壤结构破坏性增强导致其土壤累积入渗量增加程度和湿润锋推进速度明显降低。10 g/L处理明显抑制红壤水分入渗并降低红壤持水能力,与胡传旺等[18]得到高盐质量浓度(≥10 g/L)降低土壤入渗能力的研究结论一致,这归因于土壤颗粒表面吸附的阳离子饱和与土壤碱度增加[27],高质量浓度Na+对黏粒的分散作用导致土壤孔隙堵塞,进而降低水分渗透能力[28-29]。由此可见,矿化度对土壤酸化、分散作用不同使水分运动存在差异性。

从土壤盐分分布来看,Na+积累量和积累深度随矿化度增加而增大,在土壤中随深度的分布整体呈先增加后减小的趋势,而土壤值和Cl-质量分数随土壤深度的增加而降低,主要是盐分迁移不仅受水分运动的影响,土壤溶液中盐分离子与土壤固相离子之间的交换作用也影响可溶性盐离子的迁移过程[30]。其中0~20 cm范围3 g/L处理Cl-质量分数大于CK而低于其他处理,可能是湿润过程中土壤的膨胀能力使土壤孔隙状况发生变化,通过影响水分运动改变Cl-移动性[31],有待进一步研究。上层土壤对水分的吸持作用强烈,入渗溶液与土壤的充分接触交换出H+,同时水分下渗将土壤中其他被交换出的阳离子淋洗至下层,使土壤pH值随深度分布呈先减小后增加的趋势。与CK比较,1~5 g/L处理引起土壤酸化,10 g/L处理则增加土壤pH值,主要是因为1~5 g/L处理下Na+分散作用强于溶液浓度的絮凝作用,土壤颗粒对H+的吸附作用减弱,导致水中电解OH-减少,pH值下降。矿化度为10 g/L时,土壤胶体吸附的Na+达到一定饱和度,引起交换性阳离子水解,进而增加土壤pH值[27,32]。

4 结论

1)不同矿化度作用下红壤累积入渗量表现为CK>1 g/L处理>5 g/L处理>2 g/L处理>3 g/L处理>10 g/L处理,红壤湿润锋运移距离因矿化度对红壤水分吸持力的影响而存在差异。Kostiakov公式和Philip方程均可描述红壤累积入渗量随时间变化过程,且矿化度与入渗模型参数间的关系满足三次多项式(2>0.95,<0.06)。

2)与CK相比,1~3 g/L处理红壤持水能力未显著降低,5 g/L处理红壤持水能力明显高于其他处理,10 g/L则相反。三次多项式可较好描述红壤持水能力与矿化度的关系(2>0.95,<0.02)。与CK相比,1~5g/L处理可使5~20 cm土壤平均含水率增加0.09%~4.61%。

3)土壤值、Na+和Cl-质量分数随土壤深度增加整体呈减小趋势,土壤pH值随土壤深度增加呈先减后增趋势,灌水矿化度<5 g/L时一定程度上会酸化红壤。

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The Effects of Concentration of Ponding-Infiltration Water on Water and Salt Movement in Soils

JIANG Xi, WU Fengping, TAN Shuai*, WANG Hui, SONG Chengye, CHEN Ting, LI Qianqian, MENG Zhixiong

(College of Water Resources and Civil Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

【】Seasonal water shortage in southern China has made water supply unable to meet the demand and using unconventional water as a supplementary resource for irrigation can partly relieve this pressure. The widely distributed red soils in southern China are weakly acidic characterized by low porosity, and to what extent irrigating such soils with salt-rich unconventional water affects their transport properties is poorly understood.【】This paper is to fill this gap by systematically studying the effect of irrigation water salinity on water flow and solute movement in the red soil aimed to improve unconventional water irrigation management in these regions. 【】The experiment was conducted in repacked columns with distilled-water irrigation taken as control (CK); the concentration of the irrigation water ranged from 1.0 to 10 g/L. In each treatment, we measured spatial distribution of water and salt in the soil profile, as well as pH at the end of infiltration.【】Compared with CK, saline water irrigation impeded water infiltration, with the impedance increasing with salinity concentration. Water-holding capacity of the soil did not show noticeable change when the salinity was less than 3 g/L, but increased significantly when the salinity was 5 g/L (<0.05). Water infiltrating rate decreased as time elapsed, and 160 min after inception of the infiltration, the advancing speed of saline water front became slower than that of freshwater. Both Kostiakov and Philip formulate can accurately describe the change of cumulative infiltration with time, with the former working better when salinity was less than 3 g/L and the latter more accurate in other treatments. The cumulative infiltration linearly increased with the advancing distance of the wetting front, while the water-holding capacity and infiltration parameters varied with salinity in a way that could be described by a cubic polynomial function with2>0.95 and<0.06. Irrigating with saline water in the range of 1~5 g/L increased water content in the 5~25 cm of soil by 0.09%~4.61%. It was found that, Na+and Cl-content decreased with soil depth, and that the effect of irrigation water salinity on soil salinity was more significant in the top 0~25 cm soil than in the subsoil. Compared with CK, irrigating with water at salinity 1~5 g/L acidified soil, while when the water salinity increased to 10 g/L it alkalized the soil. 【】Irrigation water salinity not only modulates water flow and solute movement in the red soil but also affects its physical properties. Our results showed that irrigating the red soil with unconventional water in southern China should consider the consequences for water and salt redistribution, as well as soil acidification or alkalinization.

salinity; red soil; one-dimensional infiltration; infiltration model; water and salt distribution

S273.5

A

10.13522/j.cnki.ggps.2020617

1672 - 3317(2021)07 - 0081- 08

蒋茜, 吴凤平, 谭帅, 等. 积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响[J]. 灌溉排水学报, 2021, 40(7): 81-88.

JIANG Xi, WU Fengping, TAN Shuai, et al. The Effects of Concentration of Ponding-Infiltration Water on Water and Salt Movement in Soils[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(7): 81-88.

2020-11-03

湖南省教育厅科学研究项目(18C0156);湖南农业大学青年科学基金项目(18QN21);湖南省大学生创新创业训练计划项目(S201910537011)

蒋茜(1997-),女。硕士研究生,主要从事土壤水盐运移研究。E-mail: 2414538384@qq.com

谭帅(1990-),女。讲师,主要从事土壤溶质运移和水-土-作物关系研究。E-mail: tans90@163.com

责任编辑:陆红飞

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