污水灌溉引起土壤斥水性的机理研究

Wastewater reuse in agricultural irrigation is an alternative approach for water saving, however it causes the increase of soil water repellency. It is not good for agricultural production and sustainable utilization and development of soil and water environment. With the worse contradictory of water use in our country, the wastewater reuse is the direction while agriculture developing. In order to get the mechanism on water repellency of swage irrigated soil, this paper using the different waste water by drip irrigation on different soil in lab and the field. It reveals the main factors and component water parameters and effect mechanism which cause the soil water repellency by principal component analysis. This research will study the relationships and build the model between the soil water repellency and soil moisture by measuring Water Drop Penetrate Time (WDPT) using different water repellent soils. Meanwhile this research will analyze the characters and responding mechanism of wetting front movement under drip irrigation on different repellent soils. It analyzes the inherent mechanism between the amelioration effect of the different tillage methods and the changing of physical and chemical characters on the different repellent soils. It can provide the theory of sewage irrigation

污水灌溉是一种有效的节水途径，但长期污灌会导致土壤产生斥水性，不利于农业生产和水土环境的可持续利用与发展。但随着我国用水矛盾的不断加剧，农业要发展，采用污水灌溉是农田用水发展的方向。为了探明污水灌溉对土壤斥水性的影响机理，本研究拟通过室内试验和野外小区试验相结合，对不同质地土壤采用不同污水进行滴灌，并通过主成分分析法，揭示污水灌溉引起土壤斥水性的主要因素和影响机理；并在不同土壤含水率条件下，研究不同污染水质对不同土壤斥水持续时间的影响，建立不同水质条件下，土壤斥水性随含水率变化的趋势模型，并获得不同土壤出现斥水性的临界含水率；再通过滴灌方式，研究不同污水水质在不同斥水性土壤中的入渗特性，分析斥水条件下，土壤湿润锋的运移特性；研究结果可为大面积的污水灌溉提供科学的理论依据。

污水灌溉是一种有效的节水途径，但污灌会导致土壤斥水性的提高，而土壤含水率是影响土壤斥水性的最主要因素之一。该研究选用杨凌地区具有不同斥水性的粘性土、壤土、砂质土等3类不同质地的土壤为对象，以滴水穿透时间法为测定方式，分别在土壤水的吸湿过程和脱湿过程中，测定不同土壤含水率对斥水持续时间的响应关系。并采用Lorentzian三参数数学模型对这种关系进行回归，同时对回归模型的参数进行了敏感性分析。经分析得出，Lorentzian模型对不同类型和不同斥水性大小的土壤进行回归的适应性非常好，均呈显著相关。同时，研究还以脱湿过程为基础，以12种不同污染程度的水为测定对象，对三种不同质地的斥水土壤进行斥水持续时间的测定，并对12种污水中的9种独立水质指标进行主成分分析（PCA），获得不同水质的综合水质指标，研究不同综合水质指标对土壤斥水持续时间的影响。结果表明，粘性土和壤土的斥水性与综合水质指标成线性正相关关系，即随水质污染程度的增加而增加；砂质土壤的斥水性与综合水质指标无显著相关关系。该研究结果可为污水灌溉对土壤斥水性的影响提供理论依据。