滲透率是土壤最重要的環境因素之一,提供基本植物根系,水儲備和植物生長介質的主要來源。保持或改善土壤質量對于農業生產力和環境安全至關重要,由于沸石粉成本低,通用性強,在農業中也發揮著重要作用,減少干旱和半干旱地區干旱影響的重要替代品??捎糜诟纳仆寥?,增強化學和有機肥料的效果,同時也可用作不同作物發育的基質成分。
土壤滲透率公式計算實例
以砂土0~10cm表層為例:
實測土層,土粒密度2.560?g·cm-3,土壤容重1.635?g·cm-3,機械組成1.00~2.00mm為0.10%,0.50~1.00mm為2.20%,0.25~0.50mm為42.30%,0.10~0.25mm為33.70%,0.10mm以下為21.80%。經計算土壤總孔隙度為36.1328%。查表土壤結構理論值附表1得ε%=60%,δ%=40%,γ%=60%,β%=40%,這個組合的孔隙度為36.1282%,最接近36.1328%。利用這個組合數據計算A值:
A=0.4142﹙ε%+δ%γ%﹚+0.7013δ%β%
=0.4142﹙0.6+0.4×0.6﹚+0.7013×0.4×0.4
=0.4601。
A值為0.4601對應的最大孔隙度:Kmax%=55.3776%。
透水土粒占全部土粒的百分數:
$$ $\frac{\lambda _{ij}}{100}=\frac{k}{k_{max}}=\frac{36.1238}{55.3776}=\frac{65.25}{100}$
透水徑級0.25~0.50mm為11.75%,0.10~0.25mm為33.70%,0.10mm以下為19.00%,這幾個徑級百分數之和為65.25。也就是說,0.25~0.50mm這個徑級只有11.75%的土粒形成的孔隙透水,其余土粒形成的孔隙已被小土粒充填。0.10mm以下土粒形成的孔隙小到可以忽略不計。這個土層0.25~0.50mm徑級的11.75%、0.10~0.25mm徑級的全部為透水土粒。
∑ni=1d2iλi÷100=0.03752×11.75+0.01752=0.0002683∑i=1ndi2λi÷100=0.03752×11.75+0.01752=0.0002683
式中:di—以cm表示的徑級中值;
d0.025—d0.05=?﹙0.025+0.05﹚/2=0.0375;
d0.01—d0.01=?﹙0.01+0.025﹚/2=0.0175。
將上述的K%、A、、m=H=5、g=981、π=3.1416、時間為1min=60s、10℃水的黏滯度0.0131代入土壤滲透率公式得:
u=2√A2(A+1)mgk64ν(A+0.5π)100∑ni=1d2iλi÷100u=2A2(A+1)mgk64ν(A+0.5π)100∑i=1ndi2λi÷100
= $$ $\frac{\sqrt{2}\times 0.4601^{2}\left ( 0.4601+1 \right )5\times 981\times 0.3613}{64\times 0.0131\times \left ( 0.4601+0.5\times 3.1416 \right )}\times 0.0002683\times 60$? ?=7.32mm·min-1
其余各土層計算方法相同。穩滲滲透率為3.95mm·min-1.
沸石粉是一種天然的火山沉積礦物,主要由硅鋁酸鹽組成,礦物具有三維晶格,具有松散結合的陽離子,能夠在不改變晶體結構的情況下保濕和脫水。存在約40種天然沸石和100種合成沸石。土壤中的聚集過程很重要。在改善土壤物理特性如水力傳導性,滲透性,通風等方面發揮著重要作用。對于改善土壤中的碳固存很重要,由于沸石粉非常多孔的特性和毛細吸力,有助于水滲透和保留在土壤中。作為天然潤濕劑,是非潤濕砂的優良改良劑,有助于通過土壤分配水分。沸石可以在植物的根區保持營養,從而能更有效地使用N和K肥料,使用較少的肥料以獲得更長的持續時間并產生更高的產量。
在天然礦物的情況下,這些多孔材料在自然界中與火山活動相關地形成。由于極端可塑性等不良物理特性,植物生產出現了嚴重的自然限制。由于結構變化,用沸石粉處理土壤可確保深度吸收雨水,這與更好地利用雨水。土壤質量分析在當今的農業世界中,有機物質及其與結構和穩定性有很大的價值,農業生態土壤管理方案決定了有機質和結構性質之間的關系水平。
土壤質量指標質量的特性是有機質,穩定的聚集體,土壤聚集程度,滲透率。天然礦物和有機改良劑的整合適用于改善物理土壤性質。在類似的研究中,通過應用有機和有機礦物處理,觀水穩性聚,土壤聚集程度和滲透性增加。均衡使用有機無機和生物肥料對于維持良好的土壤物理和化學環境至關重要,同時也是能提供土壤微生物生物質的能源。除了對土壤滲透率的改善,還能提高氮肥的使用率,可以降低氮肥的消耗量,節省很多農業成本。
當前,沸石粉在農業上的應用非常廣泛,沸石粉可用作土壤改良劑、單質肥料控釋劑、復合肥料調理劑、生物侑有杋肥除臭劑、飼料添加劑、重金屬離子的捕集劑、農藥、殺菌劑、除銹劑的載體以及農業污水的處理等,在農業與肥料中的報道日益增多。