压实处理对矸石充填复垦土壤水分的影响鲁叶江（煤炭科学研究总院唐山研究院，河北唐山063012）摘要：针对煤矸石充填复垦耕地土壤水分容易流失的问题，通过在矸石层和表土层之间设置两种压实层厚度和三种压实梯度的土壤压实层进行模拟复垦试验，研究不同处理对复垦土壤水分和农作物产量的影响。结果表明，土壤水分在矸石复垦土壤剖面中随深度增加先升高后降低，表现出与对照完全不同的剖面水分分布特征；表层（0~30cm）土壤水分随压实层厚度和压实梯度的增加而增加；作物产量与表层土壤水分含量成显著正相关关系（r=0.953**）。综合分析表明，通过设置压实层措施可有效改善表层土壤水分，提高矸石复垦耕地质量。本试验条件下，压实层厚度为20cm、容重为1.42g/cm3的中度压实处理（TF20-2）是较优的矸石充填土壤剖面构建方法。关键词：采煤沉陷区；矸石复垦；压实；土壤水分EffectsofCompactiononReclamationSoilWaterContentbyFillingCoalWasteLUYe-jiang（TangshanInstituteofChinaCoalResearchInstitute,Tangshan,Hebei063012）Abstract:Basedontheproblemthatsoilwaterlossinreclamationlandbyfillingcoalwaste,compactionlayerwithdifferentthicknessandcompactiongradientswassetupbetweencoalwastelayerandsurfacesoillayer.Effectsofdifferentcompactiontreatmentsonsoilwatercontentandcropyieldwasinvestigated.Theresultsshowedthatsoilwatercontentincreasedfirstanddecreasedafterwardswiththeincreaseofdepthinthereclamationsoilbyfillingcoalwaste,whichhehaveddistinctwatercharacteristicstothecontrol.Surface(0~30cm)soilwatercontentincreasedwiththeincreaseofcompactnessincorrespondingfillingthickness.Apositivesignificantlycorrelation(r=0.953**)wasfoundbetweencropyieldandsoilwatercontentinsurfacelayer.Accordingly,thesurfacesoilwatercontentcanbekepteffectivelyandthequalityofreclaimedlandbyfillingwithcoalwastecanbeimprovedthroughthecompactiontreatmentmeasures.Inthisexperimentthemediumcompactnesstreatment(TF20-2)with20cmfillingthicknessandbulkdensitywith1.42g/cm3couldbethesuperiorreclamationmethod.Keywords:miningsubsidence;reclamationbyfillingcoalwaste;compaction;soilwatercontent我国的国情是人多地少，耕地形势非常严峻，采煤破坏土地的复垦和恢复显得尤为重要，因此，采煤沉陷地复垦是一项很有必要而又极为迫切的任务。用矿山固体废弃物充填采煤沉陷地是我国土地复垦的主要技术措施之一[1]，在很多矿区的土地复垦中得到了广泛应用[2,3]。煤矸石是采煤塌陷区复垦耕地较为常用的充填物料，值得注意的是，煤矸石颗粒粒径较大，常常导致矸石充填复垦耕地的表层土壤水分向下流失严重，复垦耕地质量不高，特别是在覆土土源不足矿区。因此，如何在较低覆土厚度条件下减缓水分流失，改善表层土壤水分状况，提高复垦耕地质量，是亟待解决的问题，而目前为止，还缺乏相关的科研研究，这与日益增长的矿区土地复垦需求极不相称。本文主要通过在矸石充填层上方设置两种厚度的土壤压实层，每种压实层厚度设置三种压实度处理，进行矸石充填复垦模拟试验，并结合农作物（玉米）种植试验，通过复垦土壤水分、作物产量监测，探讨不同处理对复垦土壤水分和作物产量的影响，为完善矸石充填复垦方法和提高土地复垦质量提供依据。1材料与方法1.1试验设计本试验在河北省唐山市煤炭科学研究总院唐山研究院试验地进行，采用模拟沉陷坑小区试验的方法，设置不同矸石充填复垦耕地构建处理，方法如下：构建长、宽、高分别为4m、5m、1.2m的实验小区模拟沉陷坑，下层充填矸石，矸石层上设置两种厚度的土壤作为压实层，每个压实厚度设置三种压实度处理，然后其上覆盖土壤构建耕作层，同时设置无充填矸石和无压实层的完全土壤充填区作为对照。各小区间用用浆砌砖墙分割，避免土壤水分相互影响。试验用矸石材料取自唐山开滦矿区的唐山矿，土壤材料为砂质壤土，材料机械组成见表1。模拟试验小区设计参数详见表2。基金项目：国家科技支撑计划（...