生物炭施用与微咸水灌溉对滨海盐渍土结构内力驱动作用的影响

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：翟亚明，胥鸿儒，黄明逸，张健，沈达，王祝昆

单位：河海大学,河海大学,河海大学,睢宁县水务局,睢宁县水务局,河海大学,

摘要：生物炭可防治微咸水灌溉下土壤结构劣化风险，但其微观、介观尺度上的作用机理尚不完全明晰。本研究选取江苏省典型滨海盐渍土，设置4种生物炭施用处理（0、10、20、30t/hm2），开展了不同电导率（EC，0.5、1、3、5dS/m）和钠吸附比（SAR，0、15、30、∞（mol/L）1/2）的16组微咸水入渗试验。结果表明：随生物炭施用，土壤pH值和有机碳含量增加0.7%~2.7%、130.7%~675.7%，并显著影响了颗粒表面性质（p<0.05），土壤阳离子交换量、比表面积、表面电荷密度和哈梅克常数分别增大20.0%~88.2%、10.7%~30.0%、8.4%~44.7%、35.6%~62.8%。入渗溶液EC减小、SAR增大均可提高表面电位和静电排斥力，同时随生物炭施用，不同EC和SAR溶液界面颗粒表面电位和颗粒间静电排斥力分别增加0.47%~17.65%、0.16%~14.45%，但范德华引力亦增加35.61%~62.81%，导致净斥力随生物炭施用先减后增，10、20、30t/hm2处理较0t/hm2减小9.39%~147.43%、15.31%~219.55%、9.69%~217.13%。土壤孔隙度、连通孔占比、大孔隙（等效直径大于等于1mm）占比等与净斥力呈显著负相关（p<0.001），随净斥力减小分别增加7.60%~40.90%、0.15%~34.37%、3.78%~43.09%，致使不同微咸水入渗溶液下，10、20、30t/hm2处理饱和导水率提升7.77%~24.70%、15.15%~31.60%和10.81%~28.22%。综上，本文探究了生物炭施用下盐渍土表面性质、内力作用、孔隙结构及水分运动间的传递影响，20t/hm2生物炭对土壤结构劣化的调控效应最佳，可为微咸水安全利用提供科学依据。

关键词：盐渍土;生物炭;微咸水灌溉;内力作用力;土壤结构

基金资助：国家自然科学基金项目（52309044、52479039）和中央高校基本科研业务费专项资金项目（B250201070）