砂姜黑土改良-障碍因子消减与地力提升技术(张佳宝)

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1、全国高产创建暨增产模式攻关技术培训会砂姜黑土改良：障碍因子消减与地力提升技术张佳宝中国科学院南京土壤研究所2014年8月4日合肥报告内容砂姜黑土知识伴随属性障碍因子的砂姜黑土识别及分布界定砂姜黑土障碍因子消减原理砂姜黑土改良和地力提升关键技术砂姜黑土知识按各省第二次土壤普查资料省份县市区面积(万亩)安徽省232471.5河南省461993.1山东省37743.0江苏省14359.4合计1205567.0砂姜黑土发育的地貌类型和剖面特点砂姜黑土主要发育于河流间和山前低洼平坦地区土壤剖面①下部有碳酸盐聚集的砂浆层②中上部有胡敏酸

2、胶体染黑的黑土层③有些土壤上层有被近代沉积物覆盖的暗棕土层色黑但有机质含量低,养分贫瘠，质地粘重，结构发育差，湿闭，干坚硬，耕性严重不良，有“僵土”之称砂姜黑土形成草甸潜育化-脱潜育化过程—黑土形成砂2～6千年前浆碳酸盐富集过程—结核形成（砂姜）黑0.8-1.4%有机质(Q3)土重碳酸盐水4诊Ca(HCO3)2=1.4～3万年前断CaCO3+H2O+CO2依据(Q33~Q42)2.9~4万年前伴随属性障碍因子的砂姜黑土识别及分布界定障碍因子特征有障碍因子判别标准干坚实，湿粘闭①土壤粘粒含量≥30%；胀缩强，耕期短僵块多，结构

3、差②土壤粘土矿物以2:1型蒙脱石为主（占最高比例）；③耕层土壤有机质含量在1.5%以下，内在机制耕层以下小于1%；④土表-50cm土层≥0.5cm裂缝达25很高的粘粒含量并伴有大量的cm深，地面开裂时，≥1cm的裂缝超过2:1型膨胀性蒙脱石粘土矿物50%。层间可交2:1Si-O四面体换性阳离子型Ca基蒙Mg基Al-O八面体脱Na基石······Si-O四面体砂姜黑土膨胀系数和抗压强度线性膨胀系数抗压强度地点样品数(COLE)（kPa）江苏新沂60.1081985安徽怀远/固镇120.0902633河南平舆/上蔡/汝南100.

4、0812640山东临沂20.0691071COLE>0.06，产生严重危害砂姜黑土耕层COLE和抗压强度与土壤性质的相关性土壤属性线性膨胀系数(COLE)抗压强度COLE10.519抗压强度0.5191pH-0.140-0.182电导率-0.144-0.304OC0.361-0.133全氮0.3580.170全磷0.3460.152粘粒(<2m)0.7960.576粉粒(2-20m)0.0100.429沙粒(20-2000m)-0.673-0.744塑性指数-0.4130.053

5、P<0.01;P<0.05砂姜黑土COLE和抗压强度与土壤黏粒(<2m)含量呈极显著正相关，而与砂粒含量呈极显著负相关，表明砂姜黑土的高粘粒含量是控制土壤胀缩和坚硬板结的主要因素。存在障碍因子砂姜位置土种面积总面积省份的土种名称(cm)个数(万亩)(万亩)伴黑姜土53-120672.0有瘦黑姜土58-10218.0属黄姜土25-100820.5安徽瘦黄姜土70-12074.51966.5性薄淤黑姜土40-120166.5障厚淤黑姜土无258.0覆泥黑姜土60-10027.0碍砂姜黑土耕作层6.0因浅位少量砂姜黑土20-50

6、10.5浅位多量砂姜黑土20-504.5子深位少量砂姜黑土50-66.0的深位多量砂姜黑土50-34.5浅位钙盘砂姜黑土20-5013.5沙深位钙盘砂姜黑土50-31.5姜青黑土无267.0河南16888.0粘质黑老土无291.0黑浅位少量砂姜石灰性砂姜黑土20-5015.0土深位少量砂姜石灰性砂姜黑土50-34.5浅位多量砂姜石灰性砂姜黑土50-7.5土深位多量砂姜石灰性砂姜黑土50-18.0种深位钙盘石灰性砂姜黑土50-3.0复石灰青黑土无61.5名粘质石灰性黑老土无24.0称粘质砂姜黑土50-150103.5与粘质深砂

7、姜层砂姜黑土50-11743.5山东粘质石灰性砂姜黑土46-521.0210.0面粘质深砂姜层石灰性砂姜黑土52-11313.5积粘质覆盖石灰性砂姜黑土100-12028.5岗黑土77-100133.5姜底岗黑土67-10075.0江苏湖黑土70-100594.5355.5姜底湖黑土55-10042.0盐黑土无10.5合计343420.0障碍砂姜黑土土种分布界定及图形绘制江苏省16个县/市/区界定到村级安徽省22个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图山东省省25个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图河南省40个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图砂姜黑土

8、障碍因子消减原理砂姜黑土改良基本原理内因外因水分动态变化>30%粘粒；高低障碍成因2:1型蒙脱粘土矿物粘闭田龟坚实僵板消减间裂持含水水量量减低内聚力减低僵板形成改性措施添加外源物质（沙、粉煤灰、黑炭）调控措施提高有机质适宜耕作控水（秸秆、有机肥、起垄、免耕）改良和提升地力关键技术砂姜黑土改