高小龍， 王幼奇， 白一茹， 阮曉晗

(1.寧夏大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，銀川 750021；2.寧夏大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，銀川 750021；3.西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，銀川 750021；4.西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，銀川 750021)

土壤鹽堿化作為土地退化和作物生長最重要的非生物脅迫，嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展。改良鹽堿地對緩解人地矛盾、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。脫硫石膏作為化學(xué)工業(yè)中燃煤煙氣濕法脫硫的副產(chǎn)物，常被用作土壤改良劑，在降低鹽堿土pH、提高作物產(chǎn)量等方面有顯著效果，而關(guān)于其對土壤水鹽運(yùn)移過程的影響尚無清晰定論。土壤水分運(yùn)動參數(shù)是土壤物理學(xué)中定量評價水分及溶質(zhì)運(yùn)移過程的重要指標(biāo)，研究脫硫石膏添加對土壤水分運(yùn)動參數(shù)的影響對明確鹽堿土水鹽運(yùn)移過程、制定合理鹽堿地改良措施有重要作用。

土壤水分運(yùn)動參數(shù)一般由土壤導(dǎo)水率、水分?jǐn)U散率、水分特征曲線等構(gòu)成，其準(zhǔn)確度決定了對土壤水分運(yùn)動過程描述的可靠性。自Darcy定律提出以來，人們對土壤飽和水運(yùn)動有了初步研究。上世紀(jì)初Buckingham將“毛管勢”應(yīng)用于土壤水，出現(xiàn)了土壤水的能態(tài)學(xué)觀點(diǎn)；之后Richards將Darcy定律引入非飽和土壤水的研究中，進(jìn)一步推動了土壤水動力學(xué)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，已有學(xué)者對土壤水分運(yùn)動做了相關(guān)研究，為計算土壤水分運(yùn)動參數(shù)提供了依據(jù)。Shao等基于Richards方程，采用室內(nèi)水平吸滲試驗(yàn)和理論模型相結(jié)合的簡單入滲法推求Van Genuchten模型中的參數(shù)和，方便快捷地推算了土壤水分運(yùn)動參數(shù)，明確了土壤的導(dǎo)水特性。Wang等利用水平入滲法推算Brooks—Corey模型參數(shù)，通過一些簡單易測的入滲試驗(yàn)資料估算土壤水分特征曲線及水分?jǐn)U散率等水分運(yùn)動參數(shù)，極大簡化了土壤水分運(yùn)動參數(shù)的測定過程。近年來，根據(jù)以上方法，已有學(xué)者對添加改良劑后鹽堿土水分運(yùn)動參數(shù)變化特征做了相關(guān)研究。李曉晴等基于室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)，研究有機(jī)酸添加對鹽堿土水分運(yùn)動參數(shù)的影響發(fā)現(xiàn)，有機(jī)酸添加降低了鹽堿土吸滲率、飽和導(dǎo)水率及土壤水吸力，提高了土壤持水性能。王全九等研究了施加PAM對鹽堿土飽和含水率、土壤持水性能、吸滲率及非飽和水分?jǐn)U散率等的影響發(fā)現(xiàn)，不同PAM施用量對土壤水分運(yùn)動參數(shù)的影響有較大差異。以上研究對不同改良劑添加下鹽堿土水分運(yùn)動參數(shù)變化做了詳細(xì)分析，而脫硫石膏作為一種經(jīng)濟(jì)、高效的土壤改良劑，關(guān)于其添加下鹽堿土水分入滲特征及參數(shù)影響方面研究較少。為更加明確脫硫石膏添加對鹽堿土水鹽運(yùn)移規(guī)律的影響，有必要對其水分運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行深入研究。

銀川北部地區(qū)屬引黃灌區(qū)，地下水位淺、蒸發(fā)強(qiáng)，加之長期以來不合理的灌溉措施，使得該區(qū)域鹽堿化問題突出。同時，作為全國重要的商品糧生產(chǎn)基地之一，探究合理的鹽堿化改良措施對維護(hù)該區(qū)域糧食安全至關(guān)重要。因此，本研究采用一維水平土柱吸滲試驗(yàn)，根據(jù)濕潤鋒、累積入滲量及Philip模型參數(shù)等，推求不同比例脫硫石膏添加下，銀川北部鹽堿土吸滲率、進(jìn)氣水吸力及水分?jǐn)U散率等水分運(yùn)動參數(shù)，以期為合理利用脫硫石膏改良鹽堿土提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土樣取自寧夏回族自治區(qū)平羅縣鹽堿荒地(38°57′N，106°31′E)。選擇具備明顯鹽堿化特征的地塊作為試驗(yàn)樣地，去除地表雜物采集0—40 cm土層深度土樣。將土壤放在陰涼、干燥的地方自然風(fēng)干，過2 mm篩備用。土壤質(zhì)地為灰鈣土，容重1.5 g/cm，飽和含水率0.36 cm/cm，飽和導(dǎo)水率0.04 cm/min，滯留含水率0.008 cm/cm；鹽分類型主要有NaCl、NaSO、NaCO等，電導(dǎo)率和pH分別為1.42 mS/cm和9.2。

脫硫石膏取自寧東煤化工基地，其主要成分是二水硫酸鈣(CaSO·2HO)，經(jīng)風(fēng)干、晾曬后呈白色粉末狀，粒徑為30～60 μm，含水率1%左右，純度90%～93%，pH 7.40，電導(dǎo)率2.60 mS/cm。將其碾磨過篩后放置于室內(nèi)干燥處備用。

吸滲用水為實(shí)驗(yàn)室自行制備超純水，電阻率達(dá)18 MΩ·cm，為去離子水，以保證不同處理吸滲過程僅受土壤基質(zhì)勢影響。

1.2 試驗(yàn)裝置

一維水平吸滲系統(tǒng)由供水裝置和水平土柱組成(圖1)。供水裝置選用與水平土柱同等規(guī)格(內(nèi)徑10 cm，高50 cm)的馬氏瓶，在吸滲過程中時刻保持供水狀態(tài)。水平土柱前端是1個水平距離為3 cm的儲水室，儲水室上下分別設(shè)有外徑1 cm的通氣孔和排水閥，前端設(shè)有進(jìn)水管用以連通馬氏瓶。后端是1個水平距離為50 cm的開口有機(jī)玻璃柱，上部每5 cm設(shè)置1個取土孔，用以吸滲試驗(yàn)結(jié)束后，測定不同土層的含水率。儲水室與水平土柱之間用均勻布有2 mm小孔的法蘭連接，用以保證儲水室內(nèi)積水均勻滲入水平土柱中。

圖1 水平吸滲裝置

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年10月在寧夏大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用室內(nèi)模擬方法進(jìn)行一維水平土柱吸滲試驗(yàn)；設(shè)計了6個脫硫石膏添加比例，研究其對鹽堿土吸滲過程的影響；添加比例根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民實(shí)際用量及相關(guān)學(xué)者研究設(shè)比進(jìn)行換算。不同處理分別定為0(T0)，1.5%(T1)，3%(T2)，4.5%(T3)，6%(T4)，7.5%(T5)，每組處理重復(fù)3次。

吸滲開始前，根據(jù)不同添加比例將脫硫石膏與鹽堿土充分混勻，按容重1.5 g/cm每5 cm分層填裝水平土柱。每層填裝完成后，對土層表面進(jìn)行打毛處理，以保證各土層均勻銜接，土層填裝厚度為40 cm。然后，調(diào)節(jié)馬氏瓶與水平柱相對高度，使馬氏瓶出水口與儲水室最高處位于同一水平面，關(guān)閉排水口。吸滲開始后，先打開通氣孔，放開止水夾通過馬氏瓶向儲水室迅速注水，等儲水室充滿水后，迅速關(guān)閉通氣孔，連續(xù)記錄馬氏瓶刻度及濕潤鋒變化情況，直至吸滲試驗(yàn)結(jié)束(濕潤鋒水平位置為40 cm時)。水平吸滲過程結(jié)束后，通過排水口立即排出儲水室內(nèi)全部水量，并從取土孔取部分土樣放入鋁盒，用烘干法測定各土層含水率。

1.4 基本原理

(1)水分入滲過程擬合。土壤水分入滲特征符合冪函數(shù)變化規(guī)律，設(shè)定、、、為冪函數(shù)擬合參數(shù)，將其表述為：

=

(1)

=

(2)

式中：為濕潤鋒(cm)；為累積入滲量(cm)；和分別為第1個計時單位后的濕潤鋒運(yùn)移距離和累積入滲量(cm)；和分別為濕潤鋒進(jìn)程和累積入滲量的衰減程度。

通過公式(1)和公式(2)建立、與脫硫石膏添加比例間的函數(shù)關(guān)系，定量描述脫硫石膏添加量與水分入滲特征間的函數(shù)關(guān)系，公式為：

=，=

=，=

(3)

式中：為脫硫石膏添加比例(kg/kg)，≠0；、、、、、、、均為擬合參數(shù)。

Philip認(rèn)為，積水入滲過程中任意時刻的土壤水分入滲率與時間存在一定數(shù)學(xué)關(guān)系，公式為：

=05-05+

(4)

在水平吸滲過程中，忽略重力勢的作用僅考慮土壤基質(zhì)勢將公式(4)處理為：

=05-05

(5)

對公式(5)積分，用累積入滲量與時間反映水平一維吸滲過程，得到公式為：

=05

(6)

式中：為入滲率(cm/min)；為吸滲率(cm/min)；為入滲時間(min)；為入滲常數(shù)(cm/min)。

(2)水分運(yùn)動參數(shù)推求。描述土壤非飽和水分運(yùn)動，首先必須獲得土壤水分運(yùn)動參數(shù)，Brooks—Corey模型反映了土壤水分運(yùn)動參數(shù)之間的關(guān)系，土壤水分特征曲線表述式為：

(7)

式中：為土壤有效飽和度；為土壤含水率(cm/cm)；為土壤飽和含水率(cm/cm)；為土壤滯留含水率(cm/cm)；為土壤水吸力(cm)；為進(jìn)氣吸力(cm)；為形狀系數(shù)。

Wang等基于簡單入滲試驗(yàn)，確定Brooks—Corey模型中參數(shù)、，公式為：

(8)

(9)

式中：為初始含水率(cm/cm)；為系數(shù)，當(dāng)初始含水率很低時其值通常取1；表示飽和導(dǎo)水率(cm/min)。

參數(shù)和可用一維水平入滲累積入滲量(，cm)、入滲率(，cm/min)、濕潤鋒(，cm)及時間()(min)之間的關(guān)系為：

=

(10)

(11)

非飽和土壤水分?jǐn)U散率是反映土壤水分運(yùn)動特征的重要水分運(yùn)動參數(shù)，Wang等通過一維水平吸滲數(shù)據(jù)來推求飽和土壤水分?jǐn)U散率(，cm/min)，并通過擴(kuò)散率參數(shù)(，cm/cm)，推導(dǎo)出非飽和土壤水分?jǐn)U散率(()，cm/min)為：

(12)

(13)

(14)

2 結(jié)果與分析

2.1 脫硫石膏添加對土壤水分吸滲特性的影響

不同脫硫石膏添加比例下濕潤鋒和累積入滲量隨時間的變化情況見圖2，各處理累積入滲量隨時間呈先快后慢的增長趨勢，且隨脫硫石膏添加比例不同增長趨勢有所差異，濕潤鋒隨吸滲時間的變化規(guī)律與累積入滲量隨時間變化規(guī)律基本一致。吸滲前期120 min內(nèi)，濕潤鋒與累積入滲量均迅速增加，各處理差異較少。隨著吸滲時間推移，各處理累積入滲量及濕潤鋒差異逐漸變大，相同吸滲時間脫硫石膏添加比例越大，累積入滲量和濕潤鋒越小。1 200 min時，T1～T5累積入滲量較T0分別減小了5.14%，10.08%，14.98%，16.71%，19.96%，濕潤鋒分別減小了4.55%，7.26%，10.33%，13.28%，19.30%。脫硫石膏添加減緩了土壤水分吸滲過程。

為了更好地探究脫硫石膏添加對水平吸滲特性的影響，通過冪函數(shù)對該過程進(jìn)行擬合，建立濕潤鋒、累積入滲量與時間的函數(shù)關(guān)系。由表1可知，各處理決定系數(shù)()均>0.99，擬合效果較好。隨著脫硫石膏添加比例增加，、整體呈減小趨勢，、呈增大趨勢。冪函數(shù)擬合結(jié)果表明，相同吸滲時間內(nèi)，脫硫石膏配比增加濕潤鋒及累積入滲量逐漸減小。冪函數(shù)擬合參數(shù)能夠表征水分吸滲過程。

圖2 脫硫石膏添加對濕潤鋒和累積入滲量的影響

表1 冪函數(shù)擬合結(jié)果

2.2 脫硫石膏配比分析及吸滲模型參數(shù)擬合

脫硫石膏添加比例不同，各處理土壤水分吸滲特征有明顯差異，為分析脫硫石膏配比與土壤水分吸滲特征之間的聯(lián)系，建立、與脫硫石膏添加比例間的函數(shù)關(guān)系，代入實(shí)測數(shù)據(jù)對公式(3)進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果見公式(15)和公式(16)。

(15)

(16)

上述冪函數(shù)關(guān)系的均>0.85，擬合效果較好。將公式(15)和公式(16)分別代入公式(1)和公式(2)。得到濕潤鋒、累積入滲量與脫硫石膏不同添加比例及時間的變化關(guān)系，見公式(17)和公式(18)。

=1098-055304900109

(17)

=0176-052505500099

(18)

在一維水平吸滲試驗(yàn)中，當(dāng)其他條件相同時，一定時間內(nèi)濕潤鋒、累積入滲量與脫硫石膏配比間存在良好的函數(shù)關(guān)系?？蓳?jù)此估算不同脫硫石膏配比下銀北地區(qū)鹽堿土水分吸滲特征，求算相應(yīng)的水分運(yùn)動參數(shù)，以期為合理利用脫硫石膏改良鹽堿地提供參考。

依據(jù)實(shí)測累積入滲量與時間的關(guān)系，利用Philip模型擬合水分運(yùn)動參數(shù)，反映脫硫石膏添加對土壤吸滲率的影響。Philip模型對一維水平吸滲過程擬合效果較好，各處理決定系數(shù)()均在0.97以上。吸滲率()是衡量土壤依靠毛管力吸收或釋放液體的能力，隨脫硫石膏配比增加逐漸減小，變化范圍為0.204～0.244；與T0相比，T1～T5處理分別減小了4.95%，8.00%，12.42%，13.20%，16.40%。說明脫硫石膏添加削弱了土壤水分吸滲能力，其原因是脫硫石膏改變了土壤有效孔隙度，使得吸滲過程中土壤毛管水吸力降低。

2.3 脫硫石膏添加對土壤飽和含水率和飽和導(dǎo)水率的影響

土壤飽和含水率是反映土壤持水性能的重要水力學(xué)參數(shù)，飽和含水率越大，土壤持水性能越強(qiáng)。飽和導(dǎo)水率影響降雨入滲及溶質(zhì)運(yùn)移過程，是反映土壤導(dǎo)水性能的重要指標(biāo)。由圖3可知，在不同脫硫石膏添加比例下，土壤飽和含水率及飽和導(dǎo)水率的變化情況。脫硫石膏添加比例增加土壤飽和含水率隨之增加，土壤飽和導(dǎo)水率逐漸減小。根據(jù)土壤飽和含水率及飽和導(dǎo)水率變化規(guī)律，利用二項(xiàng)式對其進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果見公式(19)和公式(20)。

=-00003+00083+0361(=0.989)

(19)

=-000006-00023+0040(=0.996)

(20)

該二項(xiàng)式較好擬合了不同脫硫石膏添加比例下土壤飽和含水率和飽和導(dǎo)水率變化情況，均>0.98。在一定脫硫石膏添加范圍內(nèi)，可用其表示不同配比下土壤飽和含水率及飽和導(dǎo)水率的變化情況，以期對該區(qū)域水鹽調(diào)控和精準(zhǔn)灌溉提供幫助。

2.4 脫硫石膏添加對Brooks—Corey模型參數(shù)的影響

由表2可知，不同脫硫石膏添加比例下Brooks—Corey模型參數(shù)擬合結(jié)果。通過實(shí)測累積入滲量、濕潤鋒及入滲率擬合、，累積入滲量與濕潤鋒之間、入滲率與濕潤鋒倒數(shù)之間有較好的線性關(guān)系，決定系數(shù)均>0.88，擬合效果較好。隨脫硫石膏添加比例增加，系數(shù)增大，減小。將、代入公式(8)和公式(9)計算Brooks—Corey模型參數(shù)、。表示土壤開始排水的臨界進(jìn)氣吸力值，是表征土壤通氣性的水分運(yùn)動參數(shù)，其值越小表示土壤透氣性越好。脫硫石膏添加比例越大，越小，與T0相比其他處理進(jìn)氣吸力值分別減小了12.21%，23.37%，38.40%，39.04%，52.15%。而形狀系數(shù)()隨石膏配比增加而增大，T1～T5較T0分別增長了5.57%，7.41%，8.32%，13.79%，14.36%。與表現(xiàn)出相反的變化規(guī)律，脫硫石膏添加改變了鹽堿土水分運(yùn)動參數(shù)，隨脫硫石膏添加比例增加，Brooks—Corey模型參數(shù)、呈規(guī)律性變化。明確以上水分運(yùn)動參數(shù)變化規(guī)律，可為了解該區(qū)域鹽堿土水鹽運(yùn)移特征提供數(shù)據(jù)支撐。

圖3 脫硫石膏添加對土壤飽和含水率和導(dǎo)水率的影響

表2 Brooks—Corey模型參數(shù)

2.5 脫硫石膏添加對土壤非飽和水分?jǐn)U散率的影響

基于公式(12)和公式(13)將、與參數(shù)、代入求得土壤飽和擴(kuò)散率()及擴(kuò)散率參數(shù)()。由圖4可知，隨脫硫石膏添加比例增加，和參數(shù)均呈減小趨勢，與T0相比，其他處理減幅為27.98%～82.47%，減幅為17.35%～38.99%。除T4、T5外在其余各處理間存在顯著差異性(<0.05)，在T0與其他處理間存在顯著差異性(<0.05)。

添加脫硫石膏可使飽和土壤水分?jǐn)U散過程變緩，且變緩程度隨石膏添加量的增加而增加。說明當(dāng)土壤吸水飽和后，添加了脫硫石膏后的土壤較無添加土壤有效孔隙度減小，石膏在與鹽堿土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaCO沉淀，同時未溶解的細(xì)小石膏顆粒進(jìn)入土粒間隙阻礙了水分的快速遷移，使得土體大孔隙數(shù)量減少，土壤水分吸滲變得更加均勻。

注：圖柱上方不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。

通過和確定非飽和土壤水分?jǐn)U散率方程(14)，不同脫硫石膏添加比例下非飽和土壤水分?jǐn)U散率方程見圖5，T0～T5處理非飽和土壤水分?jǐn)U散率方程分別用()、()、()、()、()和()表示。根據(jù)非飽和土壤水分?jǐn)U散率方程，隨機(jī)均勻生成土壤含水率數(shù)值，代入方程比較不同含水率情況下各處理土壤水分?jǐn)U散率的變化情況。隨含水率增大，各處理土壤非飽和水分?jǐn)U散率均逐漸增大，這種增長屬非線性指數(shù)增長，表現(xiàn)為高含水率土壤水分?jǐn)U散率明顯大于低含水率下土壤水分?jǐn)U散率。當(dāng)含水率>0.1 cm/cm時，隨著含水率增加，非飽和土壤水分?jǐn)U散率變化較小，各處理之間差異不明顯。當(dāng)含水率>0.1 cm/cm時，隨著含水率增加，非飽和土壤水分?jǐn)U散率迅速增大，且各處理間差異逐漸明顯。

圖5 非飽和土壤水分?jǐn)U散率曲線

3 討 論

銀北平原氣候干旱，土壤沙化嚴(yán)重，加之長期大水漫灌，使得地下水位上升，鹽分表聚，土壤次生鹽漬化問題嚴(yán)重。脫硫石膏因富含CaSO等物質(zhì)可有效置換出鹽堿土中的交換性Na，與SO結(jié)合形成中性鹽NaSO，使得土體pH大大降低，有效改善土壤化學(xué)性質(zhì)。本研究所采土樣為砂質(zhì)土壤，土壤黏粒含量較低，土體漏水漏肥嚴(yán)重。加入脫硫石膏對水分吸滲過程有較明顯影響，隨脫硫石膏添加比例增加，濕潤鋒、累積入滲量、吸滲率及飽和導(dǎo)水率均減小，土壤飽和含水率增加。由于脫硫石膏不僅可以有效改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，而且脫硫石膏顆粒小，較難溶于水，未溶解的石膏顆粒及CaCO和Ca(HCO)等難溶性物質(zhì)隨水分遷移填充到粗砂粒中，土壤孔隙度變小，使得水分吸滲過程變緩，有效改善了砂質(zhì)土壤水分快速下滲的問題。張輝等研究表明，當(dāng)添加一定量脫硫石膏時，砂質(zhì)堿土水力傳導(dǎo)度隨之降低，與本文研究結(jié)果一致。程鏡潤等研究認(rèn)為，當(dāng)石膏添加比例達(dá)到一定程度時，鹽堿土因離子交換作用形成的大團(tuán)聚體并不能增加土體水分遷移通道，而細(xì)小石膏顆粒填充降低了土壤有效孔隙度。可見脫硫石膏的施入可有效改善該區(qū)域砂質(zhì)堿土漏水漏肥嚴(yán)重的問題，有利于阻礙地表水與地下水的連通，抑制灌區(qū)土壤返鹽過程。

利用一維垂直水平入滲試驗(yàn)，結(jié)合Richards方程，推求Brooks—Corey模型參數(shù)、及土壤水分?jǐn)U散率。隨脫硫石膏添加比例增加而減小，形狀系數(shù)隨脫硫石膏配比增加而增大，二者隨脫硫石膏添加比例不同呈相反的變化規(guī)律，單魚洋等和王全九等研究也表明，與有相反的變化規(guī)律。隨含水率增大，各處理土壤非飽和水分?jǐn)U散率均逐漸增大，這種增長屬非線性指數(shù)增長，表現(xiàn)為高含水率土壤水分?jǐn)U散率明顯大于低含水率下土壤水分?jǐn)U散率，是由于土壤水分吸滲過程中主要推動力為土壤吸力梯度。當(dāng)含水率較大時，濕潤鋒干—濕界面土壤吸力梯度較大，土壤水分?jǐn)U散更快。當(dāng)土壤含水率較小時，干—濕界面土壤吸力梯度較小，水分?jǐn)U散緩慢。且土壤吸力梯度的變化是非線性的，因而擴(kuò)散率的變化也是非線性的。在相同含水率情況下，隨著脫硫石膏添加比例增加，土壤非飽和水分?jǐn)U散率逐漸減小。是由于土壤水分吸滲過程中，需經(jīng)歷土壤顆粒表面吸持膜狀水、土壤小孔隙吸持毛管水、自由水吸滲3個吸滲階段。低含水率時，土壤吸滲過程僅滿足前2個階段，土壤的吸持?jǐn)U散作用較弱，不同脫硫石膏配比下土壤微孔隙數(shù)量、石膏的吸水作用對水分?jǐn)U散率影響較小。在高含水率時，土壤吸持大量自由水，土體中大孔隙數(shù)量決定了水分?jǐn)U散強(qiáng)度，脫硫石膏添加填充了土壤中部分大孔隙，故水分?jǐn)U散率減小。明確脫硫石膏添加下鹽堿土水分運(yùn)動及其參數(shù)變化規(guī)律，可為了解該區(qū)域鹽堿土水鹽運(yùn)移特征提供數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié) 論

(1)向土壤中施加脫硫石膏可以減緩水分吸滲過程，相同吸滲時間，脫硫石膏添加比例越大，累積入滲量及濕潤鋒越小。脫硫石膏配比與水分吸滲特征間存在良好的函數(shù)關(guān)系。Philip模型也能較好擬合土壤水分吸滲過程，吸滲率()隨脫硫石膏添加比例增加逐漸減小。

(2)隨脫硫石膏添加比例增加，土壤飽和導(dǎo)水率逐漸減小，飽和含水率逐漸增大，土壤持水性能增加，保水保肥能力提高。土壤飽和導(dǎo)水率、飽和含水率與脫硫石膏添加比例間呈現(xiàn)較好的二項(xiàng)式關(guān)系。

(3)隨脫硫石膏添加比例增加，Brooks—Corey模型參數(shù)()隨之增大，進(jìn)氣吸力()逐漸減小，土壤通氣性明顯改善。含水率相同時，土壤水分?jǐn)U散率隨脫硫石膏配比增加逐漸減小，土體水分分布更加均勻。