在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,一般的農(nóng)事操作需要在土壤濕潤甚至是在田間持水量條件進(jìn)行,這樣的土壤水分含量條件大大增加了其板結(jié)發(fā)生的風(fēng)險。雖然機(jī)械作業(yè)的壓力直接施加于地表土壤,但這一壓力會向下傳遞且傳遞效果依賴于土壌水分狀況及其剖面分布。如果土壤干燥堅實(shí),那么機(jī)械壓力對土壤板結(jié)的影響則相對較小。如果表層土壤濕潤且柔軟并覆蓋于相對干燥的土層之上,那么上層土壤會被強(qiáng)烈壓縮。如果表土層干燥且堅實(shí),其下層為濕潤土壤,那么壓力會向下傳遞進(jìn)而使下層較為濕潤、軟弱的土壤受到壓縮(Batey 2009)。 土壤對壓實(shí)的抵抗能力可用"強(qiáng)度"(soil strength)來表達(dá)。實(shí)際上這種土壤"強(qiáng)度"具有極高的變異性,從而使其測定變得十分困難。在測定過程中,己變形的土壤有可能提高或降低對進(jìn)一步形變的抵抗能力,這主要是取決于其他土壤狀況,特別是土壌水分含量??傮w來說,對于非飽和土壤,隨著土壤的壓實(shí)程度加深,其硬度逐漸增加,而短暫的壓實(shí)則會使土壤飽和程度提高、抵抗壓實(shí)的能力發(fā)生明顯改變(Hillel 1988)。 土壤水分對土壤板結(jié)的發(fā)生關(guān)系十分密切。土壤受到一定壓力作用后,其容重大小最終取決于土壌水分含量的高低。在普羅科特試驗(yàn)(Proctor test)中,供試體的容重隨著水分含量的增加呈現(xiàn)先増加后降低的趨勢,在最優(yōu)含水量(Optimum moisture content)處有最大容重(maximum bulk density)。這是由于主壤顆粒具有較大的硬度、顆粒間有一定的粘合力、顆粒發(fā)生相對位移時又受到摩擦阻力的作用的緣故(Hill,1998)。當(dāng)水分含量増加時,較厚的水膜使帶有低電荷的土壤顆粒間的連接變?nèi)?,從而使其吸引為降低,土壤團(tuán)聚體內(nèi)部顆粒間連接也會發(fā)生斷裂。此外,隨著含水量的增加,顆粒間的摩擦力降低,水分起到了潤滑劑的作用。水分繼續(xù)增加、超過最優(yōu)含水量后,被排出的空氣體積減少,増加的水分事實(shí)上開始降低土壤容重和土壤硬度(Shroff and shah 2003)。 參考文獻(xiàn): 【1】安晶.東北地區(qū)棟壤和黑土旱田土壤板結(jié)機(jī)理研究:[D].遼寧:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2016. |
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