不同矿化度咸水结冰灌溉对盐土土壤孔隙结构及淋盐效率的影响

苑家乐; 刘娇; 徐万里; 马英杰; 丁雪; 冯心宇; 王玉娟

doi:10.20088/j.cnki.jxau.2026.02.012

新疆农业大学学报 ›› 2026, Vol. 49 ›› Issue (2) : 182 -190. DOI: 10.20088/j.cnki.jxau.2026.02.012

不同矿化度咸水结冰灌溉对盐土土壤孔隙结构及淋盐效率的影响

苑家乐, 刘娇, 徐万里, 马英杰, 丁雪, 冯心宇, 王玉娟

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摘要

以新疆高含盐氯化物型盐土为研究对象，在相同灌水量条件下，探究不同灌水矿化度咸水结冰融化入渗对土壤孔隙结构及淋盐效率的影响，并揭示孔隙结构变化与淋盐效率之间的内在关系。采用室内土柱试验，土柱装置高90 cm,填土高度为50 cm,将盐结壳制成的盐溶液加蒸馏水稀释，设置0、3、8、13 g/L 4个灌水矿化度处理，各处理灌水量均为2 356 mL,即30 cm高度。土柱在-15℃条件下冻5 d,再将356 mL咸水灌入土柱，灌水后咸水立即冻结，在土壤表面冻结为冰层，形成表层冻结层，温度保持-15℃,3 d后灌入剩余2 000 mL水，冻结成冰柱后保持5 d,再逐步升温融化，使融水自上而下入渗土柱并由底部排出；采用X射线计算机断层扫描技术分析0～20 cm土层孔隙结构特征，结合0～50 cm土层含盐量变化评价不同矿化度咸水结冰灌溉的淋盐效果。结果表明，不同矿化度咸水结冰灌溉后0～50 cm土层均表现为脱盐，3、8 g/L咸水结冰灌溉后0～50 cm土层脱盐率显著高于0、13 g/L(P<0.05)。0～20 cm土层，结冰灌溉处理较不灌溉处理显著降低大孔隙度(P<0.05),并提高中、小和微孔隙度(P<0.05),表明结冰灌溉显著改变了土壤孔径分配格局；0～10 cm土层13 g/L处理较8 g/L处理显著降低分形维数、欧拉数和比表面积(P<0.05),10～20 cm土层3、13 g/L处理比表面积较0 g/L显著提高(P<0.05)。相关性分析表明，0～10 cm土层脱盐率与中孔隙度和欧拉数呈显著负相关(P<0.05),10～20 cm土层脱盐率与大孔隙数量呈显著负相关(P<0.05),与中孔隙数量呈显著正相关(P<0.05)。在本研究设定的氯化物型盐土室内冻结-融化土柱条件下，咸水结冰灌溉3、8 g/L处理的脱盐率较其他处理更高，0～20 cm土层，脱盐率与总孔隙度显著负相关(P<0.05),与中孔隙度、欧拉数和分形维数极显著负相关(P<0.01),与中孔隙数量正相关。