生物炭粒径和用量对砂姜黑土强度的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 41; no. 1; pp. 128 - 134
• Main Authors: 石馨晔, 霍静, 陈冲, 商建英, 刘桢, 黄元仿, 汤怀志
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业农村部华北耕地保育重点实验室,北京 100193%河南省自然资源监测和国土整治院,郑州 450016 2025; 中国农业大学土地科学与技术学院,北京 100193
• Subjects: 生物炭用量; undrained shear strength; tensile strength; biochar particle size; 抗张强度; cone penetration depth; 圆锥贯入深度; 不排水抗剪切强度; biochar dosage; 生物炭粒径
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202407217

S156; 生物炭作为改良剂常被用来消减砂姜黑土黏重、易粘结成块、耕性差等障碍因子.先前的研究关注了生物炭用量和类型对砂姜黑土强度的改良效果,但不同粒径和用量生物炭对砂姜黑土强度的影响机理并不完全清楚.为明确不同粒径和用量生物炭对砂姜黑土强度的影响.该研究选择两种典型砂姜黑土,通过室内模拟试验测定了两种粒径(1～2 mm和＜0.15 mm)和3个不同用量(1％、3％和5％)生物炭处理下2种不同质地(粉质黏壤土和粉黏土)砂姜黑土的抗张强度、圆锥贯入深度和不排水抗剪切强度.结果表明:3％和5％粗颗粒生物炭(粒径1～2mm)处理显著降低砂姜黑土的抗张强度(P＜0.05),且对粉黏土抗张强度降低程度高于粉质黏壤土.细颗粒生物炭(粒径＜0.15 mm)处理并没有降低砂姜黑土的抗张强度,且生物炭1％细颗粒生物炭处理的抗张强度比对照高16.0％和21.2％.生物炭处理增加了圆锥贯入深度与含水率回归方程的斜率,且对粉黏土的增加效果更显著.对于粗颗粒生物炭,3％和5％生物炭处理总体上降低了砂姜黑土圆锥贯入深度,增加了不排水抗剪切强度.对于细颗粒生物炭,生物炭施用对砂姜黑土圆锥贯入深度和不排水抗剪切强度的影响可能增加、降低或无影响.生物炭施用对砂姜黑土强度的影响与生物炭粒径和用量、土壤性质和含水率密切相关.该研究所得结果可以为生物炭对砂姜黑土结构和耕性改良提供数据支撑和理论依据.