全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 。。 , 才一
孟‘阮 滋, 爪云才饱抽。八恤‘加 姗 汾询娜
水和离子在不同粒径团聚
、
体的上柱中的移动
江耀宗
吉林省延边农学院农学系 延吉一 心
用重水 和 作示踪 剂 , 在间断灌水条件下 , 研 完 了 和 阴 、 阳 离
子在不 同杜径土柱 中的移动 。 结 果表明 , 在同一粒径 下 , 和 一 在 两 种 土 壤
中的分布相 似 。 在 团聚体 的土柱 中呈 凸 型分布 , 在 一 团聚体 的土柱 中
呈 自上 而 下逐渐减
一
少的分布状态 。 团聚体粗径 的草句土 , 时 , 移动 的影响
表现 为 负吸附作用 , 火 山 性土则表现 为吸附作用
。 粒径 为 一 的火山性土和草
句土 , 时 一 移 动 均表现 为吸 附 作用 , 土攘大 团聚体显著地降低 了时 的 吸 附 作
用 , 很 大程度上 支配 着土攘阳 离子代换量
。 土攘大 团聚体可 以抑制施肥盐 阴、 阳 离
子的沐溶 , 有利 于提 高时肥杆的利 用 。
关健词 一 十 重水 土攘团聚体
前 去
尸
育
近年来 , 土壤不均一 性对物质移动的影响已有研究 , 并逐渐明确了团粒间粗孔隙和团粒
内细孔隙的作用 〔‘一 ” , 但土粒带电性对离子移动的影响是很复杂的 , 特别 是役有充分 掌 握
水的移动规律时
, 要定量评价离子的分布动态是很困难的 。 本试验用重水 及 作
示踪剂 , 在含有不同粒径团聚体的土柱中 , 研究水和 十 、 一 的分布
卜
规律 。
材 料 和 方 法
此文于 年 一月 日收到 。
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核 农 学 报 卷
表 供试土壤理化性贫
· 全 ’
供试土样
代换性阳 离子
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草 甸上
火山性土
粉 沙质粘土
一
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轻 粘 土 ⋯
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墩 、 , 、 水溶性 一 和交换性
、 、 “ 干 、 的浓度 。
分析方法 水溶性 一 浓度用离子 色层分析仪测定 〔‘
。
口术北光式 一 型全自动重水分析仪测定 “ 」。 “ 、
十 用火焰光度计测定
。
浓度用典空蒸馏法 提 取 ,
“ 用原子吸收光谱测定 。 、
结 果 与 分 析
一 土城带电性对 和 一 离子移动的影晌
灌水后第 小时 的水分分布如图
。 从图 看出 , 粒径 的 毕甸土 , 灌水 时
容碍含水量
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图 灌水后 小时各层上壤含水量 的变化
每一层厚
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火山性土
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一二 团聚体
一 了
拿甸士 火山性土
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期 水和离子在不同粒径团聚体的土柱中的移动
第 层的含水量有所增强 , 以下各层逐渐减少 , 至第 层 , 与初始含水量相同 灌 水
时 , 上下各层的含水量几乎都同时增加 。 粒径 的火山性土 , 灌水 和 时 , 从 第 层
到第 层的含水量几乎都相同 , 随着灌水量的增加 , 含水量增加 。 粒径为 一 的草甸土和
火山性土 , 灌水 时 , 其水分分布与粒径 时的情况不同 , 而是均匀分布于各土层中 。
图 为粒径 时各层 中 扣 一 的分布 , , 和 的回收率分别为 一 和
一
。 草甸土灌水 时 , 和 ”在第 层出现凸型分布 , 第 层 以下几乎没有检
测到 和 一
。
灌水 时 , 和 一 的分布与灌水 时的情况相似 , 但分布幅度
扩大 , 在第 层 以下才未检测到 和 一 。 一 的分布曲线处于 分布曲线的下方 , 说明
一 的移功速度比 的移动速度快 。 火山性土与草甸土的 和 一 的分布状态相 似 , 但
以 一 的分布曲线处于 分布曲线的上方 , 说明 一 移动速度 比 的移动速度慢 。
土壤胶体电荷影响物质移动的程度 , 可以用水和离子移动速度之差来定量评价 〔。伙 根
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表
、 的影响度 , ,
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一
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今 为土壤带 电性对
的移动域面积 计算影响度的 结 果 如
。 结果表明 , 粒径 的草甸土 , 在两种灌水量处理时 , 影响度植都为负
‘
殖 、 与
草甸土的 为一 土相吻合 , 表现了草甸土对 一 的负吸附作用 。 粒径
的火山性土 , 在两种灌水鼠处理时 , 卜影响度值均为正值 , 表现了火山性土对 一 的 吸 附
作用 , 与火山性土具有一定的正 电荷 二 。魄上 相一致 。
二 团聚休大小对 , 和引一移动的形晌
图 为 和 一在粒径为 一 土柱中的分布 , 从图 可 以看出 , 其分布与 和
在粒径 的土柱中的分布 图 显著不同
。
在粒径为 一 。的土柱中
, 相 当数 量 的
和 一停留在第 层 中 , 以下各层逐渐减少 。 在粒径 的土柱中 , 由于扩 散作 用 ,
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图 粒径 的土壤灌水 后小时 和 一分布
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如 核 农 学 报 奋卷
阴离子的分布表现为凸型分布 , 在粒径为 一 的土柱中 , 较多的 和 一保留在土柱的
表层中 , 这主要是由于孔隙分布状态不同所致
, 即粒径 时 , 孔隙分布比较连 续 , 流
速分布也较连续 , 能求得平均流速 。 粒径为 一 时
,
含有很多团粒间的租孔隙 , 团粒 间
和 团粒 内的流速显著不同
。 因此 , 灌水时沿团
尸
粒间的粗孔隙流动 , 首先使存在于 团粒表面的
和 一 被淋溶 , 使其浓度降低
, 保存于团粒 内的 和 一 向团粒表面扩散 , 被淋 溶 的
和 一再向下层 的团粒中扩散 , 这样 , 和 一 受到了团聚体的释放和贮存作用影响 ,
所以 和 一在两种粒径土柱中的分布规律不同
。
根据上述公式求得粒径为 一 的两种土壤的 一影响度值都为正值 表
, 即都 表
现为吸附作用 , 这与土壤的实际 电荷状态有矛盾 , 其原 因可能是土壤胶体双 电层扩大 , 引起
团粒细孔隙闭塞 , 形成盐过滤现象所致 」。 对草甸土来说 , 由于 灌水 , 团粒表面的盐浓度急
速降低 , 双电层从孔隙壁 向中心扩大 , 因孔隙半径的关系 , 产生两侧双 电层重 叠 , 表 面 孔
隙被堵塞 , 团粒 内保持的 一 被闭合 , 使 一 不被淋洗 。 火山性土不易产生双 电层重 叠 而 引
起的孔隙闭塞现象 , 因此 , 保持在团粒孔隙内的 一 , 在灌水时逐渐被扩散溶出 , 其团聚 体
的吸附作用 比草甸土弱 。
三 团棍体大小对土滚阳离子代换 , 的形晌
图 和图 为灌水后 小时代换性阳离子的分布 添加 斗 的回收率为 一 。 从 图
看出 , 粒径 的草甸土 , 灌水 和 后 , 十 大多集中在第 层 中 , 很少向第 层 以
下移动 , 与 和 一 的分布不同 图
。 、 么十 的分布随着灌水量增加 , 其分 布 域
向下扩展 。 粒 径 的火山性土 , 灌水 和 时 , 在第 层 出现了凸型分布 , “ 、
“ 分布基 本上不随灌水量增加而扩展 。 对粒径为 一 的草甸土和 火山性土 , 十在第
层残留量 比粒径 的高 , “ 十
、
在第 层 中残留量减少 , 这种情况 在 火山性土中
表现得特别明显 。
根据上述公式求得两种土壤的 十 影响度值 表
, 当团聚体粒径为 一 时 , 其 值
与 一影响度值接近 , 这主要是大团粒使 与颗粒表两的接触机会少 , 降低了阳 离 子 吸 附
量 。 从这些结果可以看 出
,
·
大
一
团聚体影响 一 壤阳离子代换量的有效性
。
土滚带电状态对离子移动的影晌度表 才
土 样
影响度 产 早
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·
四 团派体大小对盐移动裸度的形晌
从图 一图 可以看出 , 随灌水量增加 , 阴
、 阳离子向下移动的距离也有所增大
。
在灌水
鼻 的条件 卜, 在粒径 的土柱中 , 阳离
一
的侈 距离为 , 而阴离子的移功距 离
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期 水和离子在不同拉径团聚体的土柱中的移动
代换性阳离子
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‘ 一 、 代换性阳离子
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图 草甸上浇水后 小时代换性阳离子分布
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图 火山性土灌水后 小时代换性阳离子分布
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粒径为 一 时
, 阴 、 阳离子主要集中在施人层中
, 移动距离为 扭 左右
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此 , , 创造 良好的大团康体可以抑制阴
、 阳离子的下移淋洗
, 有利于提高对肥料的利用 。
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川 波多野隆介
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介州 一。土壤溶料析八四适用
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。
致谢 本文得到日本北海道大学农学部阁岛秀夫
、 佐永间敏雄教授 , 波多野隆介副教授的指 导 , 一并致谢
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