膨潤土添加對(duì)沙土持水能力的改善

馬海于，李誠志，3

（1.新疆大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，新疆烏魯木齊 830017；2.新疆大學(xué)教育部綠洲生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830017；3.新疆精河溫帶荒漠生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測研究站，新疆精河 833300）

0 引言

在我國干旱、半干旱區(qū)，沙化土地面積分布廣泛，包括自然形成的風(fēng)沙土、戈壁土以及礦山開采過程中形成的沙質(zhì)土壤。這種沙質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)性差、顆粒粗糙，主要為粗砂和細(xì)沙，顆粒間孔隙大，土壤結(jié)構(gòu)疏松，水分滲透速度快，土壤保水、保肥能力差［1］。干旱、半干旱區(qū)沙土上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，礦山生態(tài)修復(fù)中的植被恢復(fù)，均需要改善土壤條件，提高土壤持水能力。

土壤水分是植物生長所需要的直接水源，是維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要條件［2］。土壤所吸持的水分包含有兩部分：土壤顆粒物分子引力吸持的水分和土壤孔隙中毛細(xì)管吸持的水分［3］。植被主要利用后者所吸持的水分。影響土壤持水能力的因素眾多，包括：土壤顆粒性質(zhì)、土壤鹽分、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤總孔隙度、土壤粘粒含量、毛管孔隙度、土壤粉粒含量等［4-7］。在影響土壤持水能力的眾多因素中，土壤孔隙度以及粘粒含量影響較大，改善土壤持水能力也往往從這2 個(gè)方面入手。增強(qiáng)土壤持水能力是干旱區(qū)水分利用研究的一個(gè)重要方向。尋找經(jīng)濟(jì)高效的保水材料和保水方法來提高土壤持水能力是我國西北干旱區(qū)水分利用研究的熱點(diǎn)問題之一。

目前，關(guān)于土壤持水能力的改善方法大致有4 種，即：土壤免耕、秸稈覆蓋、土壤混合法及使用保水劑。韓麗文等［8］研究表明免耕、秸稈覆蓋土壤相比于傳統(tǒng)的耕地，含水率較高。土壤免耕改善了其土壤的理化性質(zhì)，提高了土壤自身蓄水量；秸稈覆蓋土壤能隔絕水分蒸發(fā)，提高了土壤的持水能力［9］。土壤混合法就是把持水能力較強(qiáng)的土壤與持水能力較弱的土壤相混合，改善持水性差的土壤的物理結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到保水目的。李明玉［10］發(fā)現(xiàn)生物炭加入黏土中形成的混合土可以降低土體的密度和顆粒相對(duì)密度，提高土體的液塑限和pH 值。隨著生物炭摻量的增加，生物炭-黏土混合土的最優(yōu)含水率逐漸增大，最大干密度逐漸減小。土壤保水劑是一種高分子聚合物，是利用保水性能力高的樹脂制成。保水劑吸水能力相當(dāng)強(qiáng)，能吸收比自身重千百倍的水分，且能長久的保持。張妙［11］研究發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺（PAM）保水劑施入土壤中可以降低土壤容重、增大土壤孔隙度、增加土壤滲透性和保水性。已有的土壤持水能力改良方法雖然效果顯著但也存在很多不足，比如土壤免耕、秸稈覆蓋僅適用于耕地土壤，保水劑價(jià)格高昂，土壤混合法則沒有確定一個(gè)合理的閾值。因此，繼續(xù)尋求價(jià)格低廉、保水能力好，且能大量應(yīng)用的土壤改良材料及方法對(duì)西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及礦山生態(tài)修復(fù)具有十分重要的意義。

膨潤土有較強(qiáng)的吸水能力，可吸附自身質(zhì)量約十倍的水分［12-14］，可用于提高沙質(zhì)土壤的保水蓄水能力。鑒于此，試驗(yàn)將0～50 μm 的膨潤土和150～200 μm 的沙粒按不同比例混合，形成混合土壤來研究膨潤土添加對(duì)土壤持水能力的影響，尋找合適的配比，提高沙土持水能力。為我國西北干旱、半干旱區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和礦山生態(tài)修復(fù)提供新技術(shù)和新理論。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的沙土源自于青河縣砂鐵礦的尾礦庫，密度為1.477 9 g/cm3。為避免沙土粒徑對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，試驗(yàn)前對(duì)沙土進(jìn)行篩分，選擇粒徑比例最大的（粒徑150～200 μm）組分作為實(shí)驗(yàn)用沙土。膨潤土來自河南南陽浩發(fā)膨潤土有限公司，粒徑為0～50 μm，密度為1.109 8 g/cm3。為消除沙土含有的自然離子的影響，用去離子水對(duì)沙土進(jìn)行清洗，直到清洗過后沙土的懸濁液的電導(dǎo)率小于50 μS/cm，將沙土放入恒溫105 ℃烘箱中烘干備用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將0～50 μm 膨潤土和清洗后的沙粒按比例（如表1所示）進(jìn)行混合試驗(yàn)，每個(gè)比例設(shè)置3 個(gè)平行對(duì)照組。將混合好的土樣裝入環(huán)刀中，通過環(huán)刀法測土壤容重和總孔隙度。將裝滿混合土樣的環(huán)刀放于盛有水的磁盤上，環(huán)刀頂部使用保鮮膜封?。ǚ乐顾终舭l(fā)），讓混合土樣自然吸水。每日對(duì)吸水環(huán)刀土樣進(jìn)行稱重，直至環(huán)刀中的土樣不再吸水為止（連續(xù)3日環(huán)刀土樣重量差值在0.01 g內(nèi)），即達(dá)到飽和持水量。混合土樣到達(dá)飽和持水量后進(jìn)行自然蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)。將環(huán)刀表面的保鮮膜去掉，在室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行土壤水分蒸發(fā)試驗(yàn)。每天定時(shí)（每日12 點(diǎn)）記錄一次環(huán)刀土樣重量數(shù)據(jù)，因?yàn)榍叭搜芯堪l(fā)現(xiàn)，在分別施加聚丙烯酰胺（PAM）和羥甲基纖維素鈉（CMC）兩種保水劑時(shí)，土壤樣品均在蒸發(fā)12 d 后逐漸接近穩(wěn)定蒸發(fā)［15］，所以，試驗(yàn)選擇連續(xù)測定16 d，計(jì)算土壤日蒸發(fā)量和累積蒸發(fā)量。

表1 膨潤土（0～50 μm）和沙土（150～200 μm）混合比例（體積比）%Tab.1 Bentonite（0～50 μm）and sandy soil（150～200 μm）mixture ratio（volume ratio）

1.3 測試指標(biāo)和方法

（1）土壤容重。土壤容重采用環(huán)刀法測定。先稱重干凈環(huán)刀，得到質(zhì)量m1，然后稱裝有混合土樣的環(huán)刀總重，得到質(zhì)量m2。采用公式（1）計(jì)算土壤容重。

式中：Pb為土壤容重，g/cm3；m1為環(huán)刀質(zhì)量，g；m2為環(huán)刀加混合土樣質(zhì)量，g；V為環(huán)刀容積，cm3。

（2）土壤飽和持水量。將裝滿混合土樣的環(huán)刀放于盛水的磁盤上，讓混合土樣自然吸水，每日對(duì)吸水環(huán)刀土樣進(jìn)行稱重，直至環(huán)刀中的土樣不再吸水為止（連續(xù)3 日環(huán)刀土樣重量差值在0.01 g內(nèi)），即達(dá)到飽和持水量。計(jì)算公式（2）：

式中：X為土壤飽和持水量，%；m3為吸水達(dá)到飽和后環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g；m2為吸水前環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g；m1為環(huán)刀質(zhì)量，g。

（3）土壤毛管持水量。參照《LY-T1215-1999 森林土壤水分-物理性質(zhì)的測定》（LYT 1215-1999）中的土壤毛管水量測定方法，將吸水達(dá)到飽和后的環(huán)刀放置在預(yù)先備好的沙盤中2 h，讓土壤中非毛管水全部流出后稱重，計(jì)算土壤毛管持水量（%），計(jì)算公式（3）：

式中：Cm為土壤毛管持水量，%；m4為吸水達(dá)到飽和后又置沙兩小時(shí)后的環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g；m2為吸水前環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g；m1為環(huán)刀質(zhì)量，g。

（4）土壤日蒸發(fā)量。將吸水飽和后的土樣去掉保鮮膜，然后將其放在天平上。每天定時(shí)記錄土樣重量，計(jì)算每日土壤水分蒸發(fā)量。

式中：vt為土壤日蒸發(fā)量，g；mt為t天蒸發(fā)掉的質(zhì)量，g；mt－1為（t－1）天的蒸發(fā)量，t為天數(shù)，d。

（5）土壤的殘余水量。

式中：Q為土壤的殘余水量，%；m5為土壤累積蒸發(fā)量，g；m3為吸水達(dá)到飽和后環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g；m2為吸水前環(huán)刀加土樣質(zhì)量，g。

（6）總孔隙度。根據(jù)土壤容重，可估計(jì)得總孔隙度：

式中：Tp為總孔隙度，%；Pb為土壤容重，g/cm3；Pp為土壤比重（平均密度是2.65 g/cm3）。

（7）毛管孔隙度。

式中：Gm為毛管孔隙度，%；Cm為毛管持水量，%；Pb為土壤容重，g/cm3。

（8）非毛管孔隙度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2010 對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，顯著性水平用P表示（P<0.05）。使用OriginPro 2021 軟件進(jìn)行作圖。用良田高拍儀軟件V6.02進(jìn)行拍，使用Ps軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同混合比例對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

隨著膨潤土比例的增加，土壤樣品質(zhì)量、非毛管孔隙度和容重逐漸減小，總孔隙度和毛管孔隙度逐漸增加。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，其土壤樣品質(zhì)量和土壤容重值最低，分別為141.9 g、1.419 g/cm3。當(dāng)膨潤土比例為0時(shí)（即對(duì)照組樣品），其土壤樣品質(zhì)量和土壤容重值最高，分別為147.79 g、1.477 9 g/cm3。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，其土壤樣品質(zhì)量和土壤容重值均是當(dāng)膨潤土比例為0 時(shí)的96.01%。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，總孔隙度為46.45%，分別是膨潤土比例為0、4%、8%、12%時(shí)的1.050 3倍、1.037 2 倍、1.024 6 倍、1.012 2 倍。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，毛管孔隙度為41.79%，分別是膨潤土比例為0、4%、8%、12%時(shí)的1.115 7 倍、1.095 2 倍、1.075 1 倍、1.034 8 倍。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，非毛管孔隙度為4.66%，分別是膨潤土比例為0、4%、8%、12%時(shí)的68.84%、70.35%、72.07%、84.61%。膨潤土的添加在一定程度上降低了土壤的容重和非毛管孔隙度，增加了土壤的總孔隙度和毛管孔隙度。

表2 不同混合比例土壤的物理性質(zhì)Tab.2 Physical properties of soils with different mixing ratios

2.2 不同混合比例對(duì)土壤飽和持水量的影響

不同混合比例土壤的飽和持水量和所需的時(shí)間如圖1 所示。隨著膨潤土比例的增加，土壤飽和持水量和所需的時(shí)間均大幅增加。當(dāng)膨潤土的比例為4%、8%、12%和16%時(shí)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組（P<0.05）。當(dāng)膨潤土的比例為8%和16%時(shí)，土壤飽和持水量分別是對(duì)照組的1.070 4 倍、1.175 7 倍。當(dāng)膨潤土的比例為16%時(shí)，土壤飽和持水量最高，為30.404%。當(dāng)膨潤土的比例為4%、8%、12%和16%時(shí)，達(dá)到土壤飽和持水量所需時(shí)間分別是對(duì)照組的13.534 倍、23.134 倍、47 倍、64.2 倍。當(dāng)膨潤土的比例為16%時(shí)，所需時(shí)間最長，為321 h。由此可見，添加膨潤土極大的增加了土壤飽和持水量，同時(shí)也極大延長了土壤的吸水時(shí)間。

圖1 不同混合比例對(duì)土壤飽和持水量的影響Fig.1 Influence of different mixing ratios on soil saturated water holdup

2.3 不同混合比例土壤的累積蒸發(fā)量

不同混合比例土壤的累積蒸發(fā)量如圖2所示。隨著膨潤土比例的增加，土壤累積蒸發(fā)量逐漸減小。當(dāng)膨潤土比例為4%、8%、12%和16%時(shí)，土壤累積蒸發(fā)量均小于對(duì)照組，分別減少1.034%、1.428%、4.504%和4.819%。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，土壤的累積蒸發(fā)量最小，僅為36.21 g，略小于膨潤土比例為12%時(shí)的累積蒸發(fā)量。當(dāng)膨潤土比例為0 時(shí)，累積蒸發(fā)量在前7 d迅速增加，7～10 d增加速率變緩，10 d后累積蒸發(fā)量保持不變，停止蒸發(fā)。在前面4 d，膨潤土的添加對(duì)土壤累積蒸發(fā)量影響不大。4 d 后，膨潤土的添加對(duì)土壤累積蒸發(fā)量的抑制效果逐漸變的明顯。當(dāng)膨潤土比例為0、4%、8%、12%和16%時(shí)，土壤累積蒸發(fā)量曲線均在6～7 d 出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，由快速增加變?yōu)榫徛黾?。由此可知，膨潤土的添加?duì)土壤蒸發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用。隨著膨潤土比例的增加，對(duì)土壤蒸發(fā)的抑制作用逐漸增強(qiáng)。

圖2 不同混合比例土壤的累積蒸發(fā)量Fig.2 Cumulative evaporation of soils with different mixing ratios

2.4 不同混合比例土壤的日蒸發(fā)量

不同混合比例土壤的日蒸發(fā)量如圖3 所示，隨著天數(shù)的增加，土壤的日蒸發(fā)量均先快速降低，后緩慢降低，最后趨于穩(wěn)定。當(dāng)膨潤土的比例為0時(shí)，土壤日蒸發(fā)量在前面的9 d內(nèi)均高于摻了膨潤土的混合土壤，當(dāng)?shù)降?1 d 時(shí)，土壤的日蒸發(fā)量幾乎為0，即蒸發(fā)結(jié)束。然而，添加膨潤土的土壤仍在進(jìn)行蒸發(fā)。當(dāng)膨潤土比例為4%、8%和12%時(shí)，在前面的11 d 內(nèi)土壤的日蒸發(fā)量均略高于膨潤土比例為16%時(shí)的土壤日蒸發(fā)量，在11 d以后均逐漸降低，并且逐漸低于膨潤土比例為16%時(shí)的土壤日蒸發(fā)量。由此可見，膨潤土的添加在一定程度上抑制了土壤的蒸發(fā)，降低了土壤的失水速率，使得土壤中的水分得到緩慢的釋放，提高了土壤的保水能力。

圖3 不同混合比例土壤的日蒸發(fā)量Fig.3 Daily evaporation of soils with different mixing ratios

2.5 不同混合比例土壤的含水量

隨著膨潤土比例的增加，土壤的毛管持水量和殘余水量均逐漸增加。當(dāng)膨潤土比例為16%時(shí)，土壤的毛管持水量和殘余水量值均最大，分別為29.45%、15.99%。當(dāng)膨潤土比例為0 時(shí)，土壤的毛管持水量和殘余水量值均最小，分別僅為25.34%、0.47%。當(dāng)膨潤土比例為0時(shí)，土壤殘余水量的方差最小。當(dāng)膨潤土比例為4%、8%、12%和16%時(shí)，土壤殘余水量的方差均較大。當(dāng)膨潤土比例為4%時(shí)，土壤毛管持水量的方差最小。當(dāng)膨潤土比例為8%、12%和16%時(shí)，土壤毛管持水量的方差均較大。這可能是由于膨潤土與沙土混合的均勻度不同造成的。當(dāng)膨潤土比例為0時(shí)，由于土壤中的水分幾乎蒸發(fā)殆盡，導(dǎo)致土壤表面的沙粒極為松散。當(dāng)膨潤土比例為4%時(shí)，土壤表面開始出現(xiàn)了一定的板結(jié)現(xiàn)象，其表面松散的沙粒也略微減少。當(dāng)膨潤土比例為8%、12%和16%時(shí)，土壤表面松散的沙粒顯著減少。由此可見，隨著膨潤土比例的增加，土壤表面松散的沙粒也越來越少，這可能是由于沙粒在膨潤土的作用下膠結(jié)在一起，使得土壤表面變得致密堅(jiān)硬。膨潤土的增加，使土壤的持水能力得到極大提高。這可能是由于膨潤土的添加使得土壤中的大孔隙減少，細(xì)小孔隙增加，由此導(dǎo)致土壤中的毛管孔隙增加，導(dǎo)致土壤中能儲(chǔ)存更多的水分。同時(shí)，膨潤土的添加能使得土壤表面松散的沙粒膠結(jié)在一起，形成一層致密堅(jiān)硬的土層，對(duì)土壤內(nèi)部水分的蒸發(fā)在一定程度上也具有抑制作用，因此在一定程度上也提高了土壤的持水能力（見圖5）。

圖4 不同混合比例土壤的含水量Fig.4 Moisture content of soils with different mixing ratios

圖5 不同混合比例土壤的表面圖Fig.5 Surface map of soil with different mixing ratios

3 討論

試驗(yàn)對(duì)5 種不同混合比例土壤持水能力的研究結(jié)果表明，添加膨潤土后的土壤持水能力均大于對(duì)照組，土壤飽和持水量、毛管持水量和殘余水量均隨著膨潤土比例的增加逐漸增加。并且膨潤土的添加使得土壤容重降低，土壤總孔隙度增加，大孔隙減少，毛管孔隙增加，容納毛管水更多，因此使得沙質(zhì)土壤變得更有利于植被生長發(fā)育。

土壤容重和孔隙度是土壤物理特性的2 項(xiàng)重要指標(biāo)，反映土壤的通氣透水情況，可以一定程度的反映土壤持水能力的大小［16，17］。容重是反映土壤緊實(shí)度的一個(gè)重要指標(biāo)，也是衡量土壤質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，反映土壤通氣性、透水性等性狀［18，19］。土壤容重是多因素影響的土壤物理參數(shù)，如植被根系、土壤水分狀況和土壤通氣狀況等。土壤容重與土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)肥含量以及各種自然因素和人工管理措施等密切相關(guān)［20］。研究表明土壤容重越大，土壤越緊實(shí)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)越少，且透水、通氣性差，涵養(yǎng)水源功能也隨之降低，容重小則相反［21］?？紫抖确从惩寥揽紫稜顩r和松緊程度，具有通氣、透水和保水的作用，也可以儲(chǔ)存有機(jī)物。土壤孔隙按其直徑的大小可以分為毛管孔隙和非毛管孔隙。毛管孔隙具有毛細(xì)作用，而且孔隙中的水分傳導(dǎo)率大，易于被植物吸收利用。因此毛管孔隙度是表征植被吸收水分并維持自身生長發(fā)育的一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，隨著膨潤土比例的增加，土壤容重呈線性關(guān)系逐漸減小，如圖6 所示；與容重相反，土壤總孔隙度隨著膨潤土比例的增加呈線性增加；毛管孔隙度也隨著膨潤土比例的增加而逐漸增加。這可能是由于膨潤土的粒徑小，遠(yuǎn)小于沙土的粒徑，使得其能夠填充到沙土的大孔隙中，使得大孔隙減少，細(xì)小孔隙增多，毛管孔隙增多，土壤毛管水增多。非毛管孔隙比較大，不具有毛細(xì)作用，其孔隙中的水分可在重力的作用下排出。非毛管孔隙度一方面反映土壤通氣狀況，另一方面在下雨時(shí)，通氣發(fā)達(dá)的土壤可以快速吸收雨水，使之不造成地表徑流。因此非毛管孔隙度的大小反映了土壤的通氣性、透水性和涵養(yǎng)水源的能力的大小。前人研究發(fā)現(xiàn)非毛管孔隙度越大，土壤通透性越好，越有利于土壤滲透和水分下滲，但不利于土壤中水分的保持［22］。研究發(fā)現(xiàn)隨著膨潤土比例的增加，土壤非毛管孔隙逐漸減少。說明隨著膨潤土比例的增加，土壤的通透性變?nèi)?，不利于土壤的滲透和下滲。土壤持水性作為土壤生態(tài)功能的重要指標(biāo)，反映了土壤蓄集和保持水分的能力，其大小主要取決于土壤厚度、土壤孔隙度狀況等［23］。由圖1可知，添加膨潤土的土壤其飽和持水量和土壤的吸水時(shí)間較對(duì)照組均有較大的提高，且隨著膨潤土比例的增加而逐漸增大。由圖4 可知，添加膨潤土的土壤其毛管持水量和殘余水量較對(duì)照組均有較大的提高，且隨著膨潤土比例的增加而逐漸增大。其主要是由于添加膨潤土使得土壤的總孔隙度增加，特別是毛管孔隙度的增加，使得土壤持水能力得到大幅提高，同時(shí)小粒徑的膨潤土填充到沙土的大孔隙中，使得土壤中的細(xì)小孔隙增加，導(dǎo)致土壤的吸水過程變得緩慢，使其能夠在更長的時(shí)間內(nèi)吸收更多的水分。同時(shí)膨潤土的添加也能使得土壤表面松散的沙粒膠結(jié)在一起，使得土壤表面變得致密堅(jiān)硬，對(duì)土壤內(nèi)部水分的蒸發(fā)在一定程度上也具有抑制作用，從而使得土壤的持水能力得到大大提高。土壤的持水能力越強(qiáng)說明土壤能夠容納更多的降水，更能充分地發(fā)揮土壤保持水分的功能。

圖6 不同混合比例土壤的物理性質(zhì)Fig.6 Physical properties of soils with different mixing ratios

此方法中用到的膨潤土原料分布廣泛，價(jià)格低廉，保水能力好，并且此方法操作簡便易于實(shí)行，能夠明顯提高沙質(zhì)土壤持水能力。不過，在試驗(yàn)中用到的沙土粒徑單一，此方法所確定的最優(yōu)比例僅適用于礦區(qū)沙質(zhì)土壤持水能力的改善，對(duì)于其他類型的土壤，其膨潤土施用量的多少，還需重新確定。

另外，雖然土壤容重和孔隙度是描述土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)［24，25］，可以一定程度的反映土壤持水能力的大小，但是土壤持水能力還與土壤結(jié)構(gòu)、鹽分、黏粒含量等［26，27］有關(guān)，這些參數(shù)的影響在此次試驗(yàn)中沒有充分考慮。尤其是土壤鹽分。因?yàn)?，我國西北干旱、半干旱區(qū)的大部分土壤均為鹽堿土，土壤中含有大量鹽分，例如NaCl、Na2SO4、Na2CO3等［28-30］，均會(huì)影響土壤持水能力。在以后的研究中，可以考慮鹽分的影響。

4 結(jié)論

本文進(jìn)行了膨潤土與沙土混合土壤的吸水與蒸發(fā)試驗(yàn)，通過對(duì)混合土壤容重、土壤含水量、總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤累積蒸發(fā)量和日蒸發(fā)量的分析，來研究膨潤土含量對(duì)沙土持水能力的影響。得出以下結(jié)論：

（1）隨著膨潤土比例的增加，土壤容重和非毛管孔隙度逐漸減小，總孔隙度和毛管孔隙度逐漸增加，有利于土壤儲(chǔ)存更多的毛管水，供植物吸收利用。

（2）添加膨潤土的土壤其飽和持水量較對(duì)照組均有較大的提高，同時(shí)也延長了土壤的吸水時(shí)間。隨著膨潤土比例的增加，土壤飽和持水量和土壤的吸水時(shí)間表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。膨潤土的添加使得土壤的吸水過程變得緩慢。

（3）膨潤土的添加，土壤的累積蒸發(fā)量和日蒸發(fā)量均在一定程度上得到了抑制，同時(shí)也大大延長了土壤的蒸發(fā)時(shí)間。隨著膨潤土比例的增加，對(duì)土壤中水分的蒸發(fā)抑制程度也在逐漸增強(qiáng)。膨潤土的添加也能使得土壤表面松散的沙粒膠結(jié)在一起，使得土壤表面變得致密堅(jiān)硬，對(duì)土壤內(nèi)部水分的蒸發(fā)在一定程度上也具有抑制作用。因此，向土壤中添加膨潤土，能夠極大的抑制土壤中水分的蒸發(fā)，使得土壤的釋水過程變得緩慢，有利于土壤在更長的時(shí)間內(nèi)保持更多的水分。

（4）隨著土壤中膨潤土比例的增加，土壤累積蒸發(fā)量與蒸發(fā)天數(shù)呈對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系，土壤日蒸發(fā)量與蒸發(fā)天數(shù)呈冪函數(shù)關(guān)系。隨著膨潤土比例的增加，土壤的殘余水量逐漸增加。因此，膨潤土的添加，使得土壤的持水能力得到極大提高。