马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

马 贵，韩新宁，赵文霞，曹江平，刘 婷,杨宏斌

(1.宁夏师范学院化学化工学院，宁夏固原 756000； 2.宁夏师范学院六盘山资源工程技术研究中心，宁夏固原 756000)

0 引 言

1 材料与方法

1.1 材 料

马铃薯秸秆和黑垆土均采自宁夏西吉县某农田(E105°47′47.49″，N36°3′18.77″)，山地草甸土采自当地某山坡(E105°48′39.27″，N36°3′53.22″)。采用Z型采样法采集深度为0～20 cm的土壤，去除杂质，自然风干，研磨过10目筛后备用。用激光粒度分析仪(Mastersizer2000)测定土壤颗粒组成。采集到的马铃薯秸秆用自来水洗净后，风干，剪成小段(10 cm)，干燥24 h后取出并研磨，过40目筛，装入坩埚中压实密封，在马弗炉中限氧热解(500℃)6 h，冷却至室温后取出，于研钵中研磨均匀，过80目筛,用1 mol/L的 HCl 洗 3 次，过滤后用去离子水洗至中性，烘干(70～80℃)后备用[17]。表 1

表1 土壤和生物炭的基本性质Table 1 Properties of experimental soil and biochar

1.2 方 法

试验共设6个不同生物炭添加量，分别为0(CK)、1%(B1)、2%(B2)、3%(B3)、5%(B4)和7%(B5)，2种土壤，计12个处理，每个处理重复 3 次。按照土壤的容重，将生物炭与供试土样混合物填装到有机玻璃柱(内径15 cm，高50 cm)中至40 cm土柱(5 cm为一层，每层之间打毛表面)。定水头供水试验通过马氏瓶进行(3 cm水头)，湿润峰距离为每一时间点6个湿润峰点的平均值，根据马氏瓶水位变化计算累积入渗量。当土柱水分饱和且其底部滴水时，收集为淋溶液并用紫外分光光度计其中硝态氮的含量。然后，将土柱放入气候箱中测定蒸发量(控制在30℃，连续测定33 d)，每天08：00称量土柱并打开人工气候箱，20：00关闭人工气候箱。按照E=M×10/(πr2)计算日蒸发量(E是日蒸发量，mm；M是土柱日质量变化值，g；r为土柱内半径，cm)。表1

通过幂函数(y=axb)对土柱试验湿润峰距离y(mm)和入渗时间x(min)进行拟合，其中：a为入渗系数(a值越大，代表土壤水分下渗越快，越小则下渗越慢)；……