摘要
天津滨海地区盐碱土壤渗透性差、容重高、盐分含量极大，又靠近沿海地区极易造成严重的土壤盐渍化。往盐碱土壤中掺生物炭能够改善土壤的质地与结构，提升土壤的通透性，促进水盐运移，提高土壤盐分的淋洗效果。因此为改善天津滨海地区盐碱土的水盐环境，缓解该地区的土壤盐渍化。通过室内一维垂直积水入渗试验和水分淋洗试验，设置4组生物炭添加处理CK（体积分数0％）、T1（体积分数15％）、T2（体积分数25％）、T3（体积分数35％），研究不同生物炭添加比例下天津滨海盐碱土的水盐运移特征、水盐变化规律、入渗模型的适用性以及盐分的淋洗效果，从而为天津滨海地区盐碱土的改良提供参考依据。研究结果如下: （1）掺生物炭有利于土壤水分的入渗，能缩短入渗时长。在入渗结束后，与CK处理组相比,T1、T2、T3处理组的湿润锋深度达到34.5cm所需时间平均降低了 35.52％、84.16％、75.54％，累积入渗量平均增加了 5.38％、10.75％、8.60％,土壤水分入渗速率随着生物炭比例的增加呈现先增加后减小的趋势。湿润锋推移模型、Kostikov模型和一维代数模型的拟合效果良好，相较于一维代数模型与Kostikov模型，湿润锋推移模型更为稳定，R2均大于0.97,能更好地模拟不同生物炭添加比例下的土壤水分入渗过程。 （2）湿润锋推移模型、Kostikov模型和一维代数模型的拟合参数均在T2处理组发生突变，湿润锋运移模型的参数A、参数B以及一维代数模型中的参数α随着掺生物炭比例的增加呈现先增大后减小的趋势。Kostikov模型中的参数K随着掺生物炭比例的增加呈现先增后减再增的趋势，参数a与之相反。 （3）掺生物炭能提高盐分淋洗效率，入渗结束后，CK（0～14.5cm 土层），T1（0～24.5cm 土层），T2、T3（0～34.5cm 土层）的平均相对脱盐率分别为27.57％、44.41％、57.67％、45.65％。随着生物炭掺入比例的增加，各处理组的阳离子溶脱率呈现先增加后减小的变化趋势，其中Na+的溶脱率能达到90％以上，Mg2+溶脱率能达到80％以上，K+能达到60％以上，Ca2+溶脱率最低在50％～60％之间。各处理组淋滤液的pH值随着淋洗的进行呈现先增大后减小最后趋于稳定的趋势，其中T2实验组淋滤液pH值的峰值最高。各处理组的钠吸附比（SAR）与阳离子溶脱率的变化趋势不同，随着掺生物炭比例的增加呈现出减小的变化趋势，与CK组相比，T1、T2、T3处理组的SAR值分别减小了 11.04、16.87、26.57。 (4)在整个入渗过程中，在不同生物炭添加比例下不同土层的土壤电导率和土壤含水率的变化表现出相同的一致性，大体上为先迅速上升后缓慢下降，最后趋于稳定。在入渗过程中的前一时间段内盐碱土壤中的水分和盐分变化存在显著的正负交替，由刚开始的正相关关系转入负相关关系最后再次正相关关系，不同土层呈现的规律一致。 综上所述，掺生物炭能够明显改善盐碱土土壤的水分入渗，提高洗盐效果，但掺生物量过大，不仅会降低水分的入渗速率和洗盐效果，还会造成碳资源的浪费。本研究结果可为盐碱土水盐运移机理提供理论支撑，为合理改良盐碱土等实践工作提供科学参考。
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