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有机质对土壤保水和持水性能的影响

时间:2018-12-04 01:39:04  来源:北极星环保网  作者:

 北极星环保网讯:对各种类型土壤的研究结果表明:一般情况下,土壤有机质含量越高,土壤保水、持水能力越强。
 
以下两张图片分别为针对黑龙江省某县和某市不同年份对土壤有机质含量、田间持水量和土壤容重变化的总结。
 


 
研究结果也表明土壤有机质含量对土壤的保水和持水能力影响是在一定的水平之上才能够明显表现出来。在较低水平范围内,有机质变化对土壤的保水和持水能力影响不明显。有研究报道有机质含量在10 g/kg以下的土壤随着有机质含量的变化在持水能力方面没有明显差异,当有机质含量>10g/kg时,不同有机质含量土壤持水能力表现出明显差别,而当有机质含量>15 g/kg时,持水能力差别更显著。但是当土壤有机质含量增加到一定值时,土壤水分之间的差不在随着有机质含量的增加而呈现出明显差异。
 
此外,在不同吸力条件下,有机质对土壤保水持水能力的影响也并不相同。例如:有研究发现土壤有机质含量与土壤持水能力在0.5×10^5~15×10^5 Pa范围内呈显著正相关,而在低吸力段相关性则不显著。
 
土壤有机质含量对土壤保水和持水性能的影响机理主要有以下两方面:
 
1)改善土壤结构
 
有机质含量直接影响土壤结构和土壤的孔隙状况、数量及其分布等。有机质含量高的土壤,土壤团粒结构多且稳定性好,土壤孔隙分布比较均匀,且毛管孔隙数量较多,可以贮存大量的水分。因此土壤的保水和持水能力得到增强。
2)改变土壤胶体状况,增强土壤吸附作用
 
有机质本身可以吸收大量的水分,其中腐殖质的吸水量大概是粘粒吸水量的10倍。土壤中有机质含量越高,其中的有机胶体就会越多,使土壤的吸附作用和保持水分的能力增强,当土壤的有机质含量较高时,土壤的粘粒含量也较高,其含有的电荷量就越多,就能吸引更多的水分子。因此土壤的保水和持水能力会得到较大提升。
有机质对土壤保水和持水性能的影响

 
不同吸力条件下,有机质对土壤保水持水能力的影响差异机理分析如下:土壤吸持水分的机理主要与土壤所含水分的数量有关,当土壤含水量很少(即土壤吸力较高)时,土壤中的水分首先受到土粒的吸附作用,在分子引力的作用下,水分被保存在土壤中,土壤质地越粘重,比表面积越大,或者有机质含量越多,土壤的持水性能越强。有研究表明,在土壤中高吸力段(>0.7 Bar)时,土壤持水性能主要是依靠土粒的吸附作用,土壤质地、土壤有机质含量及粘土矿物含量等是土壤持水能力的主要影响因素;当土壤水分含量增加到一定数量后(土壤吸力较低时),土壤毛管孔隙中的水分受到气、液、固三相界面的相互作用,在凹液面下产生负压性质的毛管力,这些土壤水在毛管力的吸持下保持在土壤中,土壤持水能力主要取决于毛管力作用的大小和土壤孔隙状况。有研究表明:在土壤低吸力段(<0.1Bar)时,土壤持水性能主要取决于土壤孔隙的状况、容重、土壤结构等。
 
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