砒砂岩与风沙土复配土壤的持水特性研究

【目的】研究毛乌素沙地砒砂岩与风沙土（其中砂粒含量为95.31%）不同质量比复配土壤的持水情况,为砒砂岩改良风沙土的应用提供参考。【方法】将砒砂岩与风沙土分别按0∶1,1∶5,1∶2,1∶1,2∶1,5∶1和1∶0的质量比复配,采用离心机法测定各复配土壤在不同水吸力（1,3,5,7,10,30,50,70,100,200,300,500,700,1 000和1 200kPa）下的容积含水量,利用Gardner模型拟合并绘制其水分特征曲线,计算各复配土壤在各水吸力下的比水容量、田间持水量、萎蔫系数、有效水含量和毛管孔隙度及有效水孔隙度。【结果】Gardner模型能很好地拟合7种砒砂岩与风沙土不同质量比复配土壤的水分特征曲线,随着砒砂岩质量的增加,水分特征曲线逐渐右移;在同一水吸力（1~1 200kPa）条件下,复配土壤含水量和比水容量均随砒砂岩质量的增加而增大。当砒砂岩质量大于或等于风沙土时,比水容量出现10-2数量级时的水吸力值为200kPa,此时比水容量较高,土壤供水能力较强;当砒砂岩质量小于风沙土时,比水容量出现10-2数量级时的水吸力值为100kPa（当全为风沙土时,此条件下的水吸力值为70kPa）,此时土壤向作物供水的能力相对较弱。随着复配土壤中砒砂岩质量的增加,其田间持水量由4.46%增加到17.32%,全有效水含量由3.17%增加到8.37%,萎蔫系数由1.29%增加到8.96%;毛管孔隙度先减小后增大,呈二次函数趋势变化;而有效水孔隙度呈指数型增长,由7.82%增加到15.35%。【结论】砒砂岩与风沙土复配后,复配土壤的持水保水能力随砒砂岩质量的增加而增强,但以砒砂岩与风沙土按5∶1质量比进行复配为宜。

砒砂岩与沙复配“土壤”的质地性状

为解决毛乌素沙地砒砂岩与沙对生态环境的危害,变废为宝,有效利用土地资源,本研究将二者复配成土,对其不同质量比下复配所得新型"土壤"的质地类型、颗粒级配和水分参数进行分析测定。结果表明,随着砒砂岩含量增加,砂粒含量降低、粉粒含量增加、粘粒含量增加缓慢,粘粒在所有复配土中都很缺乏,最大值出现在全砒砂岩处为7.06%,质地类型呈现出由砂土-壤砂土-砂壤-粉壤的变化趋势;当砒砂岩的含量大于沙时,复配"土壤"能表现出良好的颗粒级配性质;田间持水量、萎蔫系数和有效持水量随砒砂岩含量的增加而增加,在复配"土壤"中,当砒砂岩与沙质量比为5∶1时,有效持水量达最大值为10.04%,且在此比例下的颗粒级配和保水储水性能都表现最好。

毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术研究

研究目的:以毛乌素沙地土地整治为目标,将制约该区域的"两害"砒砂岩和沙作为研究对象,破解同类地区土地整治的技术难题,使沙地成为耕地开发的重要后备资源。研究方法:室内实验和田间试验法,实证分析法。研究结果:(1)首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,获取了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方;(2)提出了在生态脆弱区水土耦合高效利用模式;(3)形成了系统完整的砒砂岩与沙复配成土的技术体系;(4)创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,成功实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式。研究结论:通过科学合理的砒砂岩和沙配比,可实现砒砂岩和沙资源化利用并使荒漠变为良田,为毛乌素沙地的综合开发利用提供了技术支撑。