农业机械学报

作者：付强，李旭，李天霄，侯仁杰

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：冻融循环;生物炭粒径;土壤孔隙分布;土壤渗透性;水盐再分布

基金：国家自然科学基金区域联合基金项目(U20A20318)、国家自然科学基金面上项目(51279033、52279035)、国家杰出青年科学基金项目(51825901)和黑龙江省优秀青年科学基金项目(YQ2020E002、YQ2022E007)

开展室内冻融循环试验，设置不同土壤初始含水率（15%、20%、25%）、不同含盐量（原始土壤、施加0.2% NaHCO3）、不同生物炭粒径（0~0.5mm，S处理；0.5~2mm，L处理）与未处理组（CK），分析冻融循环过程中不同调控措施下土壤孔隙结构变化对土壤渗透性与水盐再分布的影响，并定量表征土壤水盐运移过程。结果表明：冻融作用促使土壤孔隙扩张，骨料破碎，导致土壤饱和导水率（ks）上升、冻土饱和导水率（kfs）下降。且土壤初始水盐含量提升均会增加冻融作用对土壤结构的破坏，增加土壤孔隙扩张幅度与冻融循环结束后ks与kfs变化幅度，并加剧冻融期土壤水盐上迁比例。施用生物炭可降低冻融期土壤孔隙扩张幅度并提高土壤团聚体稳定性。与CK相比，各含水率及各含盐量S、L处理分别使冻融后ks平均降低48.35%、37.69%，kfs下降幅度平均降低55.44%、78.55%。同时，生物炭处理可降低表层土壤（10cm处）含水率与电导率上升幅度。土壤大孔隙占比与小孔隙占比分别为ks和kfs的关键驱动因子。本研究表明施加0.5~2mm生物炭对冻融条件下土壤渗透性能及水盐再分布状况的调控效果最佳。研究结果可为冻融土壤水盐迁移理论研究体系提供理论依据和技术支撑。

来源：2025年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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