土壤学报

作者：郑鹏，党廷辉，薛江

单位：郑鹏，中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心, 陕西杨凌 712100;中国科学院大学, 北京 100049；,党廷辉，中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心, 陕西杨凌 712100;中国科学院大学, 北京 100049;西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；dangth@ms.iswc.ac.cn,薛江，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；,

关键词：露天煤矿排土场;土壤改良;Gardner模型;水分特征曲线;水分有效性

基金：中国科学院西部行动计划项目（KZCX2-XB3-13）资助

露天煤矿排土场土壤理化特性差直接影响复垦效果，改善土壤水分特性对排土场的复垦具有重要的理论与实践意义。本试验以内蒙古自治区的黑岱沟露天煤矿为对象进行土壤改良试验，将粉煤灰（F）、砒砂岩（S）作为添加物，对排土场土壤（L）进行3种组合处理（LF、LS、LFS）并设置不同的质量比例梯度，试验共设（L3F1、L4F1、L5F1、L1S1、L2S1、L3S1、L4S1、L5S1、L1F1S1、L2F1S1、L3F1S1、L4F1S1、L5F1S1）13种不同质量比的混合处理和（L、F、S）3种对照处理，采用离心机法测定各复配土壤在不同水吸力下的含水量，利用Gardner模型拟合并绘制其水分特征曲线，计算各复配土壤的比水容量、田间持水量、萎蔫系数、有效水含量。结果表明：（1）Gardner模型能够很好地拟合13种复配土壤的水分特征曲线，粉煤灰的添加使排土场土壤中的细土粒含量（黏粒、粉粒）增加了24.11%～37.19%，提高了土壤的持水性和供水性，添加砒砂岩能够改良土壤的持水性但不能改良供水性能。（2）排土场土壤、粉煤灰、砒砂岩质量比为1：1：1（L1F1S1）时持水性能最好，较排土场土壤提高了47.6%；排土场土壤、粉煤灰质量比为3：1（L3F1）时其供水性能最好，较排土场土壤提高了40.23%。（3）LF组合处理和LFS组合处理的田间持水量和有效水含量随着添加物比例的增加而提升，当排土场土壤、粉煤灰质量比为3：1（L3F1）时田间持水量最大为18.02%，排土场土壤、粉煤灰、砒砂岩质量比为1：1：1（L1F1S1）时有效水含量最大为13.1%。综上，粉煤灰、砒砂岩综合利用有利于煤矿排土场土壤水分特性的改良，且复配土壤的黏粒、粉粒含量在30%～35%范围时，土壤的持水供水能力较好，在本试验中三者按1：1：1的质量比例进行复配效果最佳。

来源：2023年第2期

《土壤学报》期刊编辑部

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