浑水灌溉和有机肥对土壤水分运移、蒸发及淋溶的影响.pdf

浑水灌溉和有机肥对土壤水分运移、蒸发及淋溶的影响彭有亮，费良军，介飞龙，沈方圆（西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，西安710048）摘要：为揭示浑水含沙率和有机肥对土壤水分入渗和淋溶损失的影响，该研究采用室内一维土柱入渗装置，研究 4 个浑水含沙率水平（0、4%、8%、12%）和 4 个生物有机肥施肥水平（0、2250、4500、6750kg/hm2）对土壤水分运移、蒸发特性及淋溶损失的影响。结果表明：随着浑水含沙率和施肥水平的增大，相同时间内湿润锋运移距离和累积入渗量逐渐降低，且湿润锋运移距离与入渗时间符合幂函数关系。Kostiakov 入渗模型可描述浑水灌溉和施肥条件下的土壤水分入渗变化过程（R20.9），随着浑水含沙率和施肥水平的逐渐增大，入渗系数逐渐减小，而入渗指数逐渐增大。浑水灌溉和施肥条件下的累积蒸发量与蒸发时间符合 Black 和 Rose 蒸发模型（R20.9），且 Black 模型的精度比 Rose 高。与清水入渗相比，浑水入渗可提高土壤中的电导率、有机质含量、淋溶液中的电导率和总溶解性固体物质，同时降低累积蒸发量、土壤的含水率、pH 值和累积淋溶液体积。与不施肥相比，施有机肥能减少土壤水分的蒸发，同时还能降低累积淋溶液体积以及淋溶液中的电导率和总溶解性固体物质，增加土壤中的有机质含量和电导率。该研究结果可为浑水灌溉高效利用和合理施用有机肥量提供科学参考。关键词：灌溉；入渗；淋溶；浑水；生物有机肥；蒸发模型doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202303221中图分类号：S275.3文献标志码：A文章编号：1002-6819(2023)-14-0125-11彭有亮，费良军，介飞龙，等.浑水灌溉和有机肥对土壤水分运移、蒸发及淋溶的影响J.农业工程学报，2023，39(14)：125-135.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303221http:/www.tcsae.orgPENGYouliang,FEILiangjun,JIEFeilong,etal.Effectsoforganicfertilizeronsoilwatertransport,evaporationandleachingundermuddywaterirrigationJ.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2023,39(14):125-135.(inChinesewithEnglishabstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303221http:/www.tcsae.org0引言水资源短缺和肥料利用率低是限制中国黄河流域农业高效生产的主要因素，也是长期以来黄河流域农业研究的主流方向1。农田灌溉水的利用效率在很大程度上取决于土壤水分入渗过程，水分入渗过程通过影响地表、地下径流和土壤侵蚀来影响作物对水肥的吸收利用，进而影响作物的产量和收益2-4。如何通过浑水灌溉和施肥来调节土壤肥力状况，使有限的水肥资源得到充分的利用，是黄河流域干旱半干旱地区备受关注的重要课题。中国黄河流域大部分属于干旱半干旱的大陆性气候区，降雨量少且时空分布不均匀，同时蒸发量大，致使水资源供求关系更为紧张。黄河是世界上含沙量最高的河流，黄土高原地区土质疏松，植被破坏严重且覆盖率低，加上年降雨以暴雨为主，使黄河流经黄土高原地区时携带了大量泥沙。为解决黄河流域干旱半干旱地区的农田灌溉用水问题，一些灌区不得不引黄浑水灌溉。NASIRIAN 等5发现浑水用于田间灌溉可减少深层渗漏，提高渠道的用水效率。浑水灌溉后的土壤适合农作物的生长，随着耕作年限的增加，耕地质量和作物产量均有所提高6。王全九等7基于浑水入渗对现有的 Green-Ampt 入渗模型进行了修正，发现浑水入渗的减渗原因主要为浑水入渗减小了湿润峰平均吸力。白瑞等8研究表明，浑水含沙率对累计入渗量变化规律无影响，但含沙率越大，减渗效果越明显；当湿润峰运移到壤砂交界面时，在垂直方向上出现了明显的停滞，仅在水平方向上运移，供水结束后湿润体内土壤水分主要集中在砂层以上。浑水入渗影响土壤含水量主要是通过影响水分入渗速度，泥沙颗粒越细，越容易堵塞水分运移通道，使水分在土壤中运动速度减慢9。综上可知浑水灌溉研究主要集中在浑水一维垂直连续入渗。水肥淋溶是造成农田水肥损失的主要原因之一，这不仅造成资源浪费，而且会引起地下水中盐分增加和富营养化等环境问题10-11。目前关于浑水灌溉是否能提高土壤的储水储肥能力，减少水肥淋溶损失尚未可知。生物有机肥是一种含有多种有益微生物群落的有机肥。这些独特的微生物群落可以激活土壤，增加土壤微生物多样性，协调水分与作物之间的供需关系，进而提高作物产量12-13。研究表明14生物有机肥可提高土壤孔隙度，改变土壤团聚体特性，进而影响水分入渗能力和储水储肥能力。同时生物有机肥料的施用可减少因渗漏收稿日期：2023-03-31修订日期：2023-05-09基金项目：国家自然科学基金项目（52079105）；陕西省重大水利科技项目（2023SLKJ-2）；西 安 理 工 大 学 博 士 学 位 论 文 创 新 基 金（310-252072215）作者简介：彭有亮，博士生，研究方向为节水灌溉理论与技术。Email：通信作者：费良军，教授，博士生导师，研究方向为节水灌溉理论和农业水资源利用。Email：第39卷第14期农 业 工 程 学 报 Vol.39No.142023年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJuly2023125和径流等造成的肥料损失，进而提高肥料利用效率15-16。与不施肥相比，有机肥处理的淋溶液体积降低了1.256.78，并且生物有机肥可改善因单施化肥而造成土壤酸化和板结等的危害17-18。舒方瑜等19研究表明腐殖质多为亲水胶体，而生物有机肥通过土壤微生物分解可增加腐殖质含量，进而提高土壤的保水保肥能力。前人对施用有机肥下土壤保水保肥能力进行了一些研究，但鲜见浑水灌溉配施生物有机肥对土壤水分入渗及淋溶损失影响的研究报道。因此，本研究通过室内一维土柱模拟试验，探究浑水灌溉条件下配施有机肥对水分入渗及水肥淋溶的影响，以期为浑水灌溉耦合有机肥提高土壤保水保肥能力提供科学依据。1材料与方法1.1供试土壤和有机生物肥入渗试验在西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室现代农业工程智能人工气候室进行。供试土壤采自陕西省西安市灞桥区农田试验场 040cm的耕作层，土壤经风干过 2mm 筛备用。土壤初始含水率为 2.34，饱和含水率为 40.12%，田间持水量为 25.68%，pH 值为 7.21，电导率（土水比 1:5）为 179S/cm，土壤有机质含量 13.45g/kg，碱解氮 75.42g/kg，速效磷22.74 g/kg，速 效 钾 186.54 g/kg。土 壤 粒 径 采 用Mastersizers-2000 型激光粒度分析仪（英国马尔文仪器公司）测定，按照国际制土壤质地分类标准，将供试土壤划分为粉壤土（黏粒 3.28%、粉粒 12.55%、砂粒84.17%）。浑水入渗过程中所携带的泥沙取自黄河流域陕西省泾惠渠灌区渠底，泥沙经风干后过 1mm 筛，其土壤有机质含量 9.35g/kg，碱解氮含量 30.47g/kg，速效磷含量 41.56g/kg，速效钾含量 86.41g/kg。通过人工称量法配制试验所需要的浑水。生物有机肥来自濮阳元龙生物科技有限公司，总氮为 1.9%（质量分数），有效磷含量为 1%（质量分数），氧化钾含量为 2.9%（质量分数），有机质含量为 55%（质量分数）。1.2试验设计黄河水平均含沙率为 3.5%（质量分数），最大含沙率可达 10%以上20-21。基于此，本试验设置共设 4 个浑水含沙率（0、4%、8%、12%），另外还设置 4 个生物有机肥水平（0、2250、4500、6750kg/hm2），采用完全组合设计，共 16 个处理，每个处理重复 3 次。试验选用内径 10cm，高 40cm 的透明有机玻璃柱进行。将筛好的土样与有机肥混匀，然后将土样按照土壤容重1.45g/cm3，分 7 层均匀装入土柱，每层 5cm，装土深度共计 35cm，夯实每层土柱，层与层之间进行打毛。为防止土壤颗粒流失，在有机玻璃柱底部放置 2 层 40 目（0.425mm）尼龙网和 1 层滤纸。装土结束后，静置24h 后进行入渗试验。采用一维定水头垂直入渗法测定土壤入渗性状。入渗装置由土柱、马氏瓶、磁力搅拌机、橡胶软管和止水夹等组成（图 1）。将带有磁性的搅拌子放入装有浑水的马氏瓶中，利用磁场力使浑水马氏瓶内的搅拌子进行旋转来不断搅拌浑水，以此来保持浑水含沙率的稳定。入渗水头为 3cm，入渗过程中观测马氏瓶水位的变化和湿润锋运移的距离。待各处理入渗结束后开始测定 035cm 土层饱和后的淋溶特性，用烧杯收集相同时间内（210min）的淋溶液。进水口 Water intake进气管 Ail inlet pipe止水夹 Water stop clip马氏瓶 Mariotte bottle橡胶软管 Rubber hose搅拌子 Stirrer土柱 Soil column磁力搅拌机橡皮塞Magnetic spectroscopy stirrerRubberstopper出流嘴 Outflow nozzle烧杯 Beaker图 1试验装置示意图Fig.1Schematicdiagramofexperimentdevice1.3测定项目和方法1）湿润锋及累积入渗量：根据由密到疏的原则，记录入渗时间：1）010min 内，每隔 1min 测定湿润锋的运移距离和马氏瓶的读数；2）1120min 内每隔 2min；3）2140min 内每隔 5min；4）4160min 内每隔10min，61100min 每隔 20min，100min 以后每隔30min 直至开始淋溶。2）淋溶液体积：30min 时测第一次淋溶液体积，之后 15min 测一次。3）土壤蒸发：入渗和淋溶试验结束后，将所有土柱放入人工气候室中测定蒸发，人工气候室控制温度为30，连续 30d 每天早上 08:00 对每个土柱进行称质量，然后打开人工气候箱，到下午 08:00 关掉。日蒸发量计算式为22：E=10MD/(r2)（1）式中 E 为土柱的日蒸发量，mm；MD为前后 2d 土柱质量的差值，g；r 为土柱的半径，cm。4）土壤含水率：蒸发结束后，立即对湿润体进行分层（5cm）取样，烘干法测定土壤含水率。5）电导率和有机质含量：取土方法与土壤含水率一样。使用电导率仪（雷磁 DDSJ-319L，精度0.5%）测定电导率；采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质含量。6）pH 值：使 用 pH 测 试 计（雷 磁 PHS-25，精度0.05）测定。7）总溶解性固体物质：使用总溶解性固体物质测试仪（哈纳 HI98301，精度2%）测定。1.4评价模型和指标1.4.1评价模型1）Kostiakov 模型23。i=Kt（2）式中 i 为入渗速率，cm/min；t 为入渗时间，min；K 为拟合指数；为经验指数，反映土壤入渗能力的衰减126农业工程学报（http:/www.tcsae.org）2023年速度。2）Black 和 Rose 蒸发模型24Black 模型：E=at0.51+b（3）Rose 模型：E=ct0.51+dt1（4）式中 E 为累积蒸发量，mm；t1为蒸发时间，d；a、b、c、d 为蒸发参数。1.4.2评价指标选取决定系数（R2）和均方根误差（SRMSE）2 个评价指标对试验结果和模型模拟值间的符合度进行分析评价，计算式见文献 25。1.5数据统计与分析采用 Excel2016 软件进行数据处理，SPSS.25 软件进行数据拟合与分析，Origin.2021 和 AutoCAD2016 进行绘图。2结果与分析2.1入渗特性2.1.1湿润峰运移各处理湿润锋运移距离均随入渗时间的增加而逐渐增加，但到达有机玻璃柱底部所用时间不同（图 2）。与不含沙处理（=0）相比，不同含沙率处理的（=4%、=8%和=12%）的入渗时间分别增加 9.88%15.87%、26.82%38.10%、53.07%70.37%。与不施肥（F0=0）相比，不同施肥水平（2250、4500 和 6750kg/hm2）的入渗时间分别增加 8.96%15.69%、20.26%35.04%、32.84%51.09%。这表明，浑水含沙率和施肥水平对湿润峰运移速度影响较大，且随着含沙率或施肥水平增大，湿润锋运移速度越慢。01002003004005008162432400100200300400500816243240010020030040050081624324001002003004005008162432400100200300400500510152001002003004005005101520010020030040050051015200100200300400500510152001002003004005000.30.60.91.201002003004005000.30.60.91.201002003004005000.30.60.91.201002003004005000.30.60.91.2a.湿润峰(=0)a.Wetting front(=0)b.湿润峰(=4%)b.Wetting front(=4%)c.湿润峰(=8%)c.Wetting front(=8%)d.湿润峰(=12%)d.Wetting front(=12%)e.累积入渗量(=0)e.Cumulative infiltration(=0)f.累积入渗量(=4%)f.Cumulative infiltration(=4%)g.累积入渗量(=8%)g.Cumulative infiltration(=8%)i.入渗速率(=0)i.Infiltration rate(=0)j.入渗速率(=4%）j.Infiltration rate(=4%)k.入渗速率(=8%)k.Infiltration rate(=8%)l.入渗速率(=12%)l.Infiltration rate(=12%)WFD/cmWFD/cmWFD/cmWFD/cmFO0FO1FO2FO3CI/cmCI/cmCI/cmCI/cm时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/min时间 Time/minh.累积入渗量(=12%)h.Cumulative infiltration(=12%)IR/(cmmin1)IR/(cmmin1)IR/(cmmin1)IR/(cmmin1)注：为含砂率；FO0FO3分别表示施肥水平 0、2250、4500、6750kghm2；WFD 为湿润峰距离；CI 为累积入渗量；IR 为入渗速率。下同。Note:issandcontent;FO0-FO3arefertilizerlevelsof0,2250,4500and6750kghm-2,respectively；WFDisthewettingfrontdistance;CIisthecumulativeinfiltrationamount;IRistheinfiltrationrate.Sameasbelow.图 2浑水含沙率和生物有机肥对湿润锋、累积入渗量及入渗速率的影响Fig.2Effectsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizeronwettingfront,cumulativeinfiltrationandinfiltrationrate通过对湿润峰运移距离 F（cm）与入渗时间 t（min）拟合发现两者之间符合幂函数。拟合结果见表 1，拟合结果的决定系数（R2）均大于 0.99，说明幂函数能较好地模拟浑水灌溉和生物有机肥条件下土壤湿润锋的运移规律。随有机肥和浑水含沙率的增加，系数 A 出现减小趋势。幂指数 B 随浑水含沙率和生物有机肥量的增加变化不明显。前人研究26表明，参数 A、B 与含沙率和施肥量符合下列关系：A=a1eb1+c1F0（5）B=d1eb1+fF0（6）式中 为含沙率，%；F0为施肥水平，kg/hm2；a1、b1、c1、d1为拟合参数。按照式（5）和式（6）对浑水含沙第14期彭有亮等：浑水灌溉和有机肥对土壤水分运移、蒸发及淋溶的影响127率和施肥量进行拟合，得：A=1.72e1.351021.09105F0（R2=0.95）（7）B=0.58e3.031034.97105F0（R2=0.92）（8）式（7）和式（8）的决定系数 R2均大于 0.9。结合式（7）和（8），可得到含沙率耦合施肥量条件下一维土柱入渗的湿润锋运移距离 F（cm）与入渗时间 t（min）的关系模型：F=1.72e1.351021.09105F0t0.58e03.031034.97106F0（9）表1不同浑水含沙率和生物有机肥条件下湿润峰运移距离与入渗时间的拟合结果Table1Fittingresultofwettingfrontdistanceandinfiltrationtimeunderdifferentcombinationsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizer/%F0/(kghm-2)ABSRMSE/cmR2/%001.710.580.2099.9622501.670.580.7599.9645001.620.570.1999.9767501.590.571.3599.92401.620.580.0699.9022501.600.570.0499.9845001.570.560.0399.9667501.530.560.0399.95801.530.580.1199.9822500.150.570.0899.9045001.500.580.0599.9767501.470.550.1099.991201.500.560.0399.9022501.410.570.0399.9745001.360.550.0599.9867501.310.550.0399.99注：F=AtB，式中 F 为湿润峰运移距离，cm；t 为入渗时间，min；A 和 B 为拟合参数。SRMSE为均方根误差；R2为决定系数；F0为施肥水平。Note:F=AtB,whereFiswettingfrontdistance,cm;tisinfiltrationtime,min;AandBarefittingparameters.SRMSEisrootmeansquarederror;R2iscoefficientofdetermination;F0isfertilizerlevel.2.1.2累积入渗量与入渗速率由图 2 可知，不同处理的累积入渗量和入渗速率随入渗时间的推移变化趋势一样，累积入渗量增加，而入渗速率降低。在相同的入渗时间下，生物有机肥施入量越高，累积入渗量越小。入渗至土柱底部时，与不施肥（F0=0），不同施肥水平（2250、4500 和 6750kg/hm2）的累积入渗量分别减少 0.91%4.83%、2.73%11.72%、8.18%20.69%；与不含沙处理（=0）相比，不同含沙率处理的（=4%、=8%和=12%）的累积入渗量分别减少 13.17%21.23%、31.14%33.97%、30.82%34.13%。同一施肥水平下，清水入渗速率要大于浑水入渗，且随着浑水含沙率的增大，入渗速率减小。施用有机肥能明显降低土壤水分入渗速率，说明施用有机肥能有效减缓水分在土壤中的运移速度，延长水分在土体中保持时间。利用 Kostiakov 拟合入渗速率和入渗时间的关系，其 R2在 0.930.99（表 2），说明 Kostiakov 模型能描述浑水含沙率耦合施肥条件下入渗率随时间变化的关系。Kostiakov 模型 K 值为 0.480.84，为 0.560.64。K值越大，表明土壤的初始入渗速率最大，随着含沙率和施肥量的增大，初始入渗率减小。越大，表明土壤入渗曲线的斜率越大，瞬时入渗率衰减速度越快。随着含沙率和施肥水平的增大，增大。经分析，入渗系数 K 和经验指数 与含沙率和施肥水平之间的关系符合指数函数：K=0.85e3.621022.04105F0（10）=0.58e6.361038.31106F0（11）将式（10）和式（11）代入式（2），可得到含沙率耦合施肥量条件下一维土柱入渗的 Kostiakov 模型：i=0.85e3.621022.04105F0t0.58e6.361038.31106F0（12）表2浑水含沙量和生物有机肥条件下 Kostiakov入渗模型拟合结果Table2FittingresultsofKostiakovinfiltrationmodelunderdifferentcombinationsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizer/%F0/(kghm-2)Kostiakov 参数KostiakovparametersSRMSE/(cmmin-1)R2/%K000.840.560.0693.4622500.810.580.0694.3445000.780.600.0596.3967500.770.60.0299.18400.760.590.0397.8422500.730.610.0398.0545000.660.610.0396.5467500.640.640.0397.75800.610.610.0397.2722500.590.630.0497.2345000.570.640.0297.2367500.520.640.0494.231200.570.630.0297.8422500.550.630.0395.4945000.520.640.0395.0267500.480.640.0296.342.2土壤水分蒸发灌溉中的水流运动会改变土壤表面结构，从而影响土壤水分蒸发。图 3 为不同浑水含沙率与生物有机肥水平下的累积蒸发量随蒸发时间的变化曲线，可以看出，随着蒸发时间推移，不同处理的土柱蒸发量出现差异。与清水入渗相比，浑水入渗的累积蒸发量减小，且累积蒸发量随着浑水含沙率的增加而减小。与=0 相比，=4%、8%和12%的 累 积 蒸 发 量 分 别 减 少 10.44%14.19%、15.62%17.58%、23.36%26.24%。随着施肥水平的提高，累积蒸发量也随之减少。与 F0=0 的累积蒸发量相比，F0=2250、4500 和 6750kg/hm2的累积蒸发量分别减少128农业工程学报（http:/www.tcsae.org）2023年4.76%6.94%、9.03%12.85%、13.04%15.83%。通过 Black 和 Rose 蒸发模型对累积蒸发量和蒸发时间进行拟合（表 3），结果表明 2 种不同模型均可较好地拟合累积蒸发量和蒸发时间两者之间的关系（R20.96）。随着浑水含沙率的增大，Black 模型的参数 a 和Rose 模型的参数 c、d 减小，而 Black 模型的参数 b 增大。随着施肥量的增大，Black 模型的参数 a 和 Rose模型的参数 d 减小，Black 模型的参数 b 增大，Rose 模型的参数 c 变化不明显。另外 Black 蒸发模型的 SRMSE均小于 Rose 模型，因此 Black 蒸发模型对浑水入渗条件下施用有机肥的土壤蒸发模拟精度较好，更能较准确描述浑水灌溉和施用有机肥情况下土壤累积蒸发量的变化。05101520253020406080100051015202530204060801000510152025302040608010005101520253020406080100CE/mm蒸发时间 Evaporation time/d蒸发时间 Evaporation time/d蒸发时间 Evaporation time/d蒸发时间 Evaporation time/da.累积蒸发量(=0)a.Cumulative evaporation(=0)d.累积蒸发量(=12%)d.Cumulative evaporation(=12%)c.累积蒸发量(=8%)c.Cumulative evaporation(=8%)b.累积蒸发量(=4%)b.Cumulative evaporation(=4%)CE/mmFO0FO1FO2FO3CE/mmCE/mm注：CE 为累积蒸发量，mm。Note:CEisthecumulativeevaporation,mm.图 3不同浑水含沙率与生物有机肥条件下累积蒸发量与时间的关系Fig.3Relationshipbetweentimeandcumulativeevaporationunderdifferentcombinationsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizer2.3土壤含水率、电导率和有机质由于浑水灌溉和有机肥的添加对土壤水分入渗以及蒸发特性的影响不同，导致各处理之间土壤含水率、电导率和有机质存在明显差异。表 4 为各处理蒸发结束后土壤剖面与含水率、电导率以及有机质的关系。由表 4可知，土壤含水率、电导率和有机质含量随土壤深度的增加而增加。随着含沙率的增加，土壤含水率减小，而土壤电导率和有机质含量增加。随着施肥量的增加，土壤含水率、电导率和有机质含量均增加，但电导率增加最为明显。2.4淋溶特性2.4.1淋溶液体积图 4 为不同处理下累积淋溶液体积随淋溶时间的变化关系曲线。从图 4 中可以看出，浑水灌溉和施用有机肥的累积淋溶体积随着时间的变化规律基本一致，均为累积淋溶体积随淋溶时间的增加而增加。在相同的淋溶时间下，累积淋溶量随含沙率的增加而减小。在淋溶结束时，与=0 相比，=4%、8%和 12%的累积淋溶液体积 分 别 减小 14.85%18.31%、24.08%29.05%、33.25%46.55%。与 F0=0 的累积淋溶液体积相比，F0=2250、4500 和 6750kg/hm2的累积淋溶液体积分别减小4.14%10.42%、16.81%25.72%和 22.42%37.31%。表3不同浑水含沙率和生物有机肥条件下 Black 和 Rose 蒸发模型拟合结果Table3FittingresultsbyBlackandRoseevaporationmodelsunderdifferentcombinationsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizer/%F0/(kghm2)Black 模型Rose 模型abSRMSE/mmR2/%cdSRMSE/mmR2/%0019.85 18.812.0399.308.84 1.463.5298.00225018.82 17.211.9299.308.83 1.323.3697.90450017.81 15.251.8699.309.12 1.143.2297.90675016.91 14.161.9599.108.97 1.033.2597.604017.76 15.822.0899.108.76 1.173.4597.60225016.40 13.712.0399.008.76 0.983.2797.40450015.17 11.412.0398.909.05 0.763.1297.30675014.89 11.162.1498.708.97 0.733.2097.008016.92 15.302.2298.908.25 1.133.5097.30225015.85 13.452.0898.908.35 0.963.2797.30450014.98 12.052.1498.708.43 0.833.2397.00675014.07 10.562.3098.308.54 0.683.2796.6012015.24 13.382.1898.707.75 0.963.2897.00225014.15 11.492.0598.707.87 0.793.0797.00450013.269.942.1098.408.02 0.643.0196.70675013.089.662.1798.208.05 0.613.0596.502.4.2pH 值、电导率和总溶解性固体物质随着淋溶时间的增加，各处理 pH 值、电导率和总溶解性固体物质变化规律基本一致，可分为 3 个阶段（图 5）。第一阶段（060min）：快速变化阶段（pH 值快速增大，电导率和总溶解性固体物质快速减小）；第二阶段（60120min）：缓慢变化阶段（pH 值缓慢增大，电导率和总溶解性固体物质缓慢减小）；第三阶段（120210min）：稳定阶段。pH 值随含沙率和施肥量的增大呈减小的趋势，减小范围在 3%以内。电导率和总溶解性固体物质随含沙率的增大呈增大的趋势。与=0 相比，=4%、8%和 12%的平均电导率分别增加15.56%27.63%、24.95%52.18%、49.06%86.83%，平 均 总 溶 解 性 固 体 物 质 增加 9.19%9.66%、16.61%18.21%、25.88%29.39%。电导率和总溶解性固体物质均随施肥量的增加而减小。与 F0=0 相比，F0=2250、4500 和 6750kg/hm2的平均电导率分别减小18.62%25.74%、24.70%31.85%、30.98%44.94%，平 均 总 溶 解 性 固 体 物 质 分 别 减小 9.44%12.44%、19.00%19.77%、24.41%25.14%。第14期彭有亮等：浑水灌溉和有机肥对土壤水分运移、蒸发及淋溶的影响129表4浑水含沙率和生物有机肥对土壤含水率、电导率及有机质的影响Table4Effectsofmuddywatersedimentcontentandbio-organicfertilizeronsoilmoisture,electricalconductivityandorganicmatter指标 Index/%F0/(kghm-2)土壤深度 Soildepth/cm平均值Average5101520253035土壤质量含水率Soilmoisture/%0022.51bc23.28abc23.88bc24.46cde24.77cde25.54bcd26.13bcd24.37d225022.80b23.68ab24.05b24.78bc25.16bc25.77abc26.38abc24.66bc450022.15c23.72ab24.35ab25.26ab25.42ab25.92ab26.66ab24.78b675023.64a24.04a24.79a25.68a25.73a26.42a27.11a25.34a4021.36d22.18defg22.80ef23.53fgh23.85hij24.64fg25.53cd23.41g225021.38d22.75cde23.22cde24.03def24.49defg25.12cdef25.87bcd23.84ef450020.68e22.29def23.15de24.15cdef24.44defg25.10cdef26.11bcd23.70f675022.17c23.02bcd23.81bcd24.71bcd24.97bcd25.91ab26.61ab24.46cd8020.39ef21.29ghi22.17fg22.95hi23.67ij24.46fg25.42d22.91h225020.44ef22.12defg22.61ef23.49fgh24.11fghi24.98def25.85bcd23.37g450020.02fg21.93efgh22.83ef23.92ef24.35efgh25.02def26.10bcd23.45g675021.29d22.27def23.22cde24.38cde24.67cdef25.79abc26.50ab24.02e12019.48gh20.46i21.53g22.51i23.35j24.19g25.36d22.41i225019.63gh21.48fgh22.19fg23.11ghi23.77ij24.63fg25.54cd22.91h450019.19h21.14hi22.15fg23.51fgh24.00ghi24.74efg26.05bcd22.97h675020.42ef21.53fgh22.55ef23.78efg24.14fghi25.37bcde26.44ab23.46g电导率Electricalconductivity/(Scm1)00205.28m256.22k260.30m320.23l329.35k346.40l352.41l295.74n2250307.51k348.49ij357.55kl422.52i430.55i450.11j473.24j398.57l4500366.29i396.43h398.20j474.49f482.63g505.72i532.11h450.84j6750422.75g453.07f447.45g527.29d527.20e560.36f589.51e503.95g40276.46l338.26j347.18l362.52k385.25j427.18k435.75k367.51m2250384.83h434.97g427.83h462.52g487.54g523.07h558.50g468.47i4500450.20f473.74e483.46e512.54e524.52e561.76f597.18e514.77f6750508.95c535.11c529.94c554.85c589.87c614.24d632.42cd566.48c80328.48j362.56i364.18k381.93j394.03j450.40j472.54j393.45l2250435.32g461.21ef463.23f478.54f501.23f541.53g575.54f493.80h4500477.12e512.58d516.07d519.24de546.67d584.67e602.24e536.94e6750524.85b557.42b568.81b565.09bc603.51b644.53b665.51b589.96b120377.77hi403.07h413.14i441.62h443.22h492.26i518.88i441.42k2250493.61d501.02d506.49d530.76d551.74d595.38e623.69d543.24d4500517.9bc561.74b572.68b576.61b592.94bc629.92c643.69c585.07b6750571.82a604.68a613.65a613.36a654.73a699.27a717.18a639.24a有机质Organicmatter/(gkg-1)0015.23e15.45e15.73f15.82f16.02d16.17e16.21d15.81g225016.14cd16.23cd16.44cde16.67de16.73cd16.91cde17.15c16.61e450017.41b17.67b17.82b